[发明专利]热风炉换炉操作防断风系统及方法

说明书

本发明公开了一种热风炉换炉操作防断风系统及方法，该系统包括热风炉检测单元、阀位反馈单元、上位机、阀位钳定单元、延时单元；所述热风炉检测单元用于检测热风炉是否属于送风状态和联锁状态，是否满足换炉条件；所述阀位反馈单元用于检测当前阀位开度；所述上位机根据热风炉检测单元和阀位反馈单元输出的信息控制阀位钳定单元对阀位进行钳定。热风炉换炉操作防断风功能的开发应用，确保了高炉的安全生产，预防了高炉断风事故的发生，为高炉的安全、稳定生产打下了良好的基础。

技术领域

本发明属于电气控制技术领域，涉及热风炉换炉的控制系统及方法，具体涉及一种热风炉换炉操作防断风系统及方法。

背景技术

高炉热风炉是高炉炼铁生产的重要组成部分，主要功能是向高炉提供持续、稳定的高温热风。热风炉换炉操作的控制，直接影响到高炉风温的波动；进而影响到高炉炉况的运行。甚至因为设备或人为的因素，造成高炉断风的重大事故发生，造成不可估量的经济损失。热风炉在换炉操作时，由于没有对冷风调节阀的操作加以控制，在现场设备故障或假信号亦或人为疏忽时，将直接造成高炉断风事故的发生。由于这一隐患的存在，高炉断风事故时有发生。给高炉生产的安全稳定运行带来了巨大影响。一铁总厂几座高炉热风炉的换炉操作，均是由操作人员在上位机上，对阀门进行远程操作。当现场设备故障时，如：电机传动皮带断裂，致使电机空转，实际阀门翻板未动。此时：要进入“送风运行”的热风堡的风没送上，若操作人员再关闭即将退出“送风运行”的热风堡的冷风调节阀，就会造成高炉断风。有时由于操作人员的疏忽，直接关闭正在送风的热风堡的冷风调节阀，也会造成高炉断风事故的发生。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提出一种热风炉换炉操作防断风方法，改进热风炉冷风调节阀的控制方法入手，增加报警及钳位等功能，改冷风调节阀控制为分段控制方式，当高炉有断风趋势时，及时发出报警并钳位调节阀的给定参数，从而达到避免高炉断风的目的。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种热风炉换炉操作防断风系统，该系统包括热风炉检测单元、阀位反馈单元、上位机、阀位钳定单元、延时单元；所述热风炉检测单元用于检测热风炉是否属于送风状态和联锁状态，是否满足换炉条件；所述阀位反馈单元用于检测当前阀位开度；所述上位机根据热风炉检测单元和阀位反馈单元输出的信息控制阀位钳定单元对阀位进行钳定。

该系统中所述阀位钳定单元根据热风炉检测单元输出的信息对PID控制调节输出的下线进行钳位。所述阀位钳定单元采用分段控制方式，根据阀位反馈单元输出的信息进行阶梯分段控制。该系统还包括报警单元和输出锁定单元；所述报警单元和输出锁定单元和上位机连接，所述报警单元用于在热风炉冷风流量变化过快或过大时发出报警信号，所述输出锁定单元用于在热风炉冷风流量变化过快或过大锁定热风炉调节阀输出。

一种热风炉换炉操作防断风方法，该方法包括以下步骤：步骤一、所述热风炉检测单元检测热风炉是否属于送风状态和联锁状态，是否满足换炉条件；步骤二、如果热风炉不属于送风状态或联锁状态或不满足换炉条件，控制阀位钳定单元对阀位进行钳定；直到热风炉满足换炉条件；步骤三、如果热风炉属于送风状态和联锁状态，且满足换炉条件，控制阀位钳定单元阀位进行解除钳定。

该方法所述步骤二包括以下步骤：步骤a、阀门开度反馈大于55％，系统将阀位设定为给定钳位值50％，并进行延迟；步骤b、阀门开度反馈大于30％小于50％时，系统将阀位设定为给定钳位值30％，并进行延迟；步骤c、阀门开度反馈小于30％时，系统将阀位设定为给定钳位值0％，直到冷风调节阀关闭。所述步骤a和步骤b延迟时间为10秒。

该方法还包括一下步骤，在热风炉冷风流量变化过快或过大时，报警单元发出报警信号，输出锁定单元锁定热风炉调节阀输出。所述在热风炉冷风流量变化过快或过大的值设为5％和10％。高炉在正常生产时，当冷风流量的设定值与实际值偏差>＝10％时，我们认为冷风流量变化过大；当冷风流量的瞬时变化率>＝5％时，我们认为冷风流量变化过快；当这两种情况发生时，我们认为高炉有断风趋势，应发出报警锁定输出。