[发明专利]高炉出铁场除尘系统的节能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种高炉出铁场除尘系统的节能控制方法。

背景技术

高炉炼铁是铁矿石、焦炭和石灰石等原燃料在热风帮助下把铁矿石还原成生铁的过程。据统计，吨铁产生的烟气量在2-3kg之间。还原过程中产生的大量烟尘会在高炉出铁水时喷出，破坏现场作业环境并导致大气污染，为此必须在出铁场设置除尘设施。目前出铁场除尘系统设计都采用负压布袋除尘系统，在铁口位置安装烟尘捕集罩，并设置顶吸和侧吸口，在主沟上设盖板，在摆动流嘴处也设烟尘捕集罩。现代大型高炉大都有2-5个出铁口，每个铁口都设置有上述除尘设施。通常各个出铁口轮流出铁，特殊情况也有两个铁口搭接出铁的情况。高炉出铁场除尘的这种除尘点多、除尘风量大、持续运行的特点使得除尘系统设计困难，电耗巨大。一座2500m³高炉出铁场除尘系统的年度电耗上千万度。

出铁场除尘系统的能耗与除尘风量的大小、除尘风量的分配、除尘管路(含捕集烟罩、风管、除尘器、烟囱等)的阻力，以及除尘器、除尘风机及传动系统效率等紧密相关。除尘风机的运行能耗与其输送的风量和运行转速有关，对叶片式离心风机而言，除尘风机的能耗随输风量的增加而增加，随风机转速的增加而增加，因此，风量调节和调速控制是除尘风机节能的重要手段。目前大多数出铁场除尘风机都配置有调速装置，如液耦、变频器等。在实际运行中，常用的控制策略主要有两种：第一种是让除尘风机长期保持某个高转速运转，由炉前除尘管路上除尘阀的开关调节输风量而降低运行能耗；第二种是当除尘阀开启时，认为准备出铁水，则使除尘风机高速运行，当除尘阀关闭时，认为出铁水完毕，则使风机低速。第一种策略现在普遍认为存在能量浪费，因为大量的能量消耗在除尘阀上，但这种策略将风机控制和出铁场的工艺操作完全脱开，炉前操作可任意操作炉前设施保证岗位环境，能最大程度地保证除尘效果。第二种策略虽然已经有一定的节能效果，但仍然有可以深入节能的地方。首先，因为多个铁口的存在，使得有可能出现搭接出铁的情况，所以风机设计流量普遍定的大，而大多数时候是单个铁口出铁，此时风机高速运转会使输风量富余较大，能耗也高。其次，出铁场除尘时烟尘量是变化的，开堵铁口时的烟尘量较大，其它时间较小，要做到深入节能，出铁过程中风机转速也应作合理调节。第三，高速运行和低速运行的切换时机也十分关键，过早或过晚都可能影响除尘效果，增加能耗。第四，除尘器的阻力是随附着灰尘量、环境状况等因素而变化的，风机转速虽然保持不变，但风机输送的风量是不同的，致使系统除尘的效果也受影响。

发明内容

针对常用的出铁场除尘系统的控制策略存在的技术问题，本发明提出一种高炉出铁场除尘系统的节能控制方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高炉出铁场除尘系统的节能控制方法，包括以下步骤：

S1，控制装置实时采集除尘器的入口主管上的压力表的压力以及开口机、堵口机和除尘阀的动作信号；

S2，当控制装置收到除尘阀的动作信号，表示除尘阀对应的铁口准备出铁，则发升速指令给调速装置，使除尘风机缓慢升速；当收到开口机的动作信号，则快速升速，同时开启恒压控制模式；

S3，当开口机的动作结束一段时间后，铁口的烟气量减小，关小铁口的烟尘捕集罩上的阀门，控制装置检测到压力表的压力变化，通过调速装置调节除尘风机的转速，使压力表的压力保持稳定；

S4，控制装置收到堵口机的动作信号并经延迟一段时间后，表示除尘阀对应的铁口出铁完毕，则发出降速指令，通过调速装置降低除尘风机的转速，使其低速运行，同时关闭恒压控制模式；

S5，控制装置收到所有除尘阀的关闭信号时，通过调速装置进一步降低除尘风机的转速，使除尘风机低速节能运转。

较佳的，高炉出铁场的烟尘，包括从铁口、撇渣器、铁沟、渣沟、摆动流嘴处溢出的烟尘，被捕集罩收集进入管路中。

较佳的，各捕集罩单独设阀门控制。

较佳的，每个铁口都设置有一个除尘阀、一套开口机和一套堵口机。

较佳的，控制装置还包括手动操作方式和安全保护连锁控制。

较佳的，出铁场开口机、堵口机和除尘阀的动作信号包括启动信号和停止信号。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

本发明针对出铁场除尘的特点，通过采集除尘主管压力信号，以及出铁场开口机、堵口机和除尘阀的动作信号，由逻辑判断调整除尘风机运行转速，实现结合工艺操作的恒压控制，在保证除尘效果同时做到最大化节能。

附图说明