除尘阀 三次除尘系统在转炉的应用

原标题:三级除尘系统在转炉上的应用

转炉炼钢过程包括装炉、吹炼、出钢、溅渣等阶段，每隔一个阶段就产生大量烟气。由于一级除尘装置无法处理转炉其他阶段产生的烟气污染，于是诞生了转炉烟气二级除尘装置，采用转炉密闭形式的防尘罩，收集转炉生产过程各阶段的烟气，包括转炉吹炼时从一级除尘罩逸出的部分烟气。由于各种原因，除尘效果达不到环保要求，所以在整个炼钢过程中，每台转炉往往会在炼钢厂产生烟尘，因此需要增加三个除尘系统。

01.前言

公司始终坚持“绿色和谐、环保第一”的发展理念，不断加大环保投入，实现企业发展与环境保护的共生共赢，是绿色低碳发展的典范和引领者。汉宝炼钢系统在装炉、装铁、吹炼、出钢过程中，阵发性烟气在炉口上方燃烧，造成烟气温度急剧上升、体积膨胀，导致转炉二次除尘烟气收集能力减弱。为解决这一问题，公司于2016年10月开始建设3个除尘项目。经过6个月的建设，于2017年3月建成投入使用。

02.转炉三次除尘控制系统综述

转炉三次除尘控制系统采用计算机控制技术，核心部分采用西门子S7-300PLC。PLC对转炉三次除尘系统除尘器本体和引风机的各种工艺参数进行采集和处理，实现风机、管道阀门、提升阀、脉冲阀、斗式提升机、铲运机、卸灰电机、空气枪等设备的自动运行。各设备的工况监测和动态画面显示由位于中控室的上位机实现；当现场维护、调试或上位机出现故障时，也可以在本地计算机旁的盒子上操作设备。PLC系统中预留了与上级管理系统通信的以太网接口。

转炉三次除尘控制系统实现自动化运行，采用设备分散控制、故障分散处理、全站集中监控，提高了系统的安全性和可靠性，为安全高效生产建设提供了有力保障。

03.转炉三次除尘控制系统的软硬件组成

转炉三次除尘控制系统由上位机、相关辅助仪表及设备组成。PLC控制系统的输入输出电路和电源系统具有可靠的抗干扰和隔离措施，可以保证系统的安全可靠。

3.1.五金器具

监控系统采用西门子工控机作为主机，显示器采用三星21英寸液晶显示器。监控和显示除尘系统中各设备的运行状态。同时，监控系统具有与上级管理系统连接的以太网通信接口。

3.2.监视

软件平台系统中，上层监控软件的配置开发选用西门子WINCC7.2可视化工控组态软件，操作显示屏简洁直观，方便管理人员操作。下位机PLC控制软件采用西门子STEP7 v5.5编程软件，采用模块化结构，可保证数据采集的实时性、可靠性和真实性，并采取有效措施处理瞬时信号，确保动作可靠。

3.3.监视

系统功能监控系统主要监控转炉提升阀、脉冲阀、排灰电机、斗式提升机、刮板埋地机、空风枪、管道阀门、引风机的运行状态。以及引风机和除尘管道系统的温度和压力检测、报警和记录；实现了设备的自动和手动操作以及异常功能的处理。

3.4过程控制

三级除尘工程中，在转炉给料跨度的顶板上设置总风量为156万立方米/小时的排烟罩，在罩上方的通风井和侧面的除尘管道上设置截止阀。转炉装铁时，关闭通向炉内大气的开关阀，通向除尘系统的除尘阀自动打开，烟气送至三次除尘系统；当转炉未装铁时，打开通向竖井内大气的开关阀，通向三级除尘系统的除尘阀自动关闭，进行车间自然通风。本项目除尘器采用过滤速度快、重量轻、占地面积小、除尘力强、性价比高的中压脉冲清灰袋，处理风量可达156万立方米/小时。项目整个系统采用机电一体化控制，参数设置方便，自动和手动控制，运行可靠，操作简单，计算机自动跟踪，故障自动保护。系统内设置16个独立的集中储灰仓，避免卸灰运输过程中扬尘、泄漏等二次污染。储灰仓内的灰尘由real 空真空车运输。

04.转炉三级阀的联锁控制

启动风扇前，释放阀门联锁。风机启动后，变频器的频率开启到25HZ或以上，联锁即可投入运行。联锁输入后，变频器根据变频器的工作状态调整速度；确认三个转换器的九个阀门的控制是否处于“中央控制”状态。

a、没有变频器工作时，变频器低速运行；

b、变频器工作时，变频器中速运转；

c、两台变频器工作时，变频器以第二速度运行；

d、三个变频器工作时，变频器高速运转；

e、废钢车间工作时，变频器被迫高速运转；

联锁投入后，按要求将各换流阀逐个投入联锁；阀门按照以下关系动作:加废钢、出钢、加铁水、出钢是转炉的一种工作状态；吹气是一种工作状态；阀门半开和全开的设置可以在工控机上设置。

a、转炉装铁水时，两个小跨度阀门全开，顶盖处于半开状态；

b、转炉吹炼时，低档两个阀门中的一个全开，另一个关闭；顶盖阀门全开；

c、变频器不工作时，两个低量程阀门全开，一个半开；顶盖半开；

d、低跨距两个阀门可以在主辅之间切换；

当三个换流阀投入联锁运行时，一个换流阀可以退出联锁控制；联锁未投入运行时，手动调节图中各阀门的开度。

当三个换流阀联锁投入运行时，当相应管道内烟气浓度超过设定值时，迫使相应阀门全开。

05.结论

邯宝炼钢厂250吨转炉三次除尘新增项目圆满竣工并投入使用。该项目有效增加除尘过滤面积50000平方米，区域烟气排放含尘浓度小于10毫克/立方米，除尘效果达到国家特别限制要求。此外，该项目还具有“环保、实用、经济”三大优点。一是能有效解决转炉兑铁时几分钟内出现的阵发性厂房冒烟现象，使大气质量和车间操作岗位的通风环境得到改善；二是可满足转炉兑铁速度加快钢产量上升的需要，方便转炉吃廉价低质废钢；三是没有水处理费用，干法除尘的除尘风机采用变频调速运行，节能效果明显。