本發(fā)明涉及高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高爐出鐵場除塵系統(tǒng)的節(jié)能控制方法。
背景技術(shù)：
高爐煉鐵是鐵礦石、焦炭和石灰石等原燃料在熱風(fēng)幫助下把鐵礦石還原成生鐵的過程。據(jù)統(tǒng)計，噸鐵產(chǎn)生的煙氣量在2-3kg之間。還原過程中產(chǎn)生的大量煙塵會在高爐出鐵水時噴出，破壞現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境并導(dǎo)致大氣污染，為此必須在出鐵場設(shè)置除塵設(shè)施。目前出鐵場除塵系統(tǒng)設(shè)計都采用負(fù)壓布袋除塵系統(tǒng)，在鐵口位置安裝煙塵捕集罩，并設(shè)置頂吸和側(cè)吸口，在主溝上設(shè)蓋板，在擺動流嘴處也設(shè)煙塵捕集罩。現(xiàn)代大型高爐大都有2-5個出鐵口，每個鐵口都設(shè)置有上述除塵設(shè)施。通常各個出鐵口輪流出鐵，特殊情況也有兩個鐵口搭接出鐵的情況。高爐出鐵場除塵的這種除塵點多、除塵風(fēng)量大、持續(xù)運行的特點使得除塵系統(tǒng)設(shè)計困難，電耗巨大。一座2500m3高爐出鐵場除塵系統(tǒng)的年度電耗上千萬度。
出鐵場除塵系統(tǒng)的能耗與除塵風(fēng)量的大小、除塵風(fēng)量的分配、除塵管路(含捕集煙罩、風(fēng)管、除塵器、煙囪等)的阻力，以及除塵器、除塵風(fēng)機(jī)及傳動系統(tǒng)效率等緊密相關(guān)。除塵風(fēng)機(jī)的運行能耗與其輸送的風(fēng)量和運行轉(zhuǎn)速有關(guān)，對葉片式離心風(fēng)機(jī)而言，除塵風(fēng)機(jī)的能耗隨輸風(fēng)量的增加而增加，隨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加，因此，風(fēng)量調(diào)節(jié)和調(diào)速控制是除塵風(fēng)機(jī)節(jié)能的重要手段。目前大多數(shù)出鐵場除塵風(fēng)機(jī)都配置有調(diào)速裝置，如液耦、變頻器等。在實際運行中，常用的控制策略主要有兩種：第一種是讓除塵風(fēng)機(jī)長期保持某個高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，由爐前除塵管路上除塵閥的開關(guān)調(diào)節(jié)輸風(fēng)量而降低運行能耗；第二種是當(dāng)除塵閥開啟時，認(rèn)為準(zhǔn)備出鐵水，則使除塵風(fēng)機(jī)高速運行，當(dāng)除塵閥關(guān)閉時，認(rèn)為出鐵水完畢，則使風(fēng)機(jī)低速。第一種策略現(xiàn)在普遍認(rèn)為存在能量浪費，因為大量的能量消耗在除塵閥上，但這種策略將風(fēng)機(jī)控制和出鐵場的工藝操作完全脫開，爐前操作可任意操作爐前設(shè)施保證崗位環(huán)境，能最大程度地保證除塵效果。第二種策略雖然已經(jīng)有一定的節(jié)能效果，但仍然有可以深入節(jié)能的地方。首先，因為多個鐵口的存在，使得有可能出現(xiàn)搭接出鐵的情況，所以風(fēng)機(jī)設(shè)計流量普遍定的大，而大多數(shù)時候是單個鐵口出鐵，此時風(fēng)機(jī)高速運轉(zhuǎn)會使輸風(fēng)量富余較大，能耗也高。其次，出鐵場除塵時煙塵量是變化的，開堵鐵口時的煙塵量較大，其它時間較小，要做到深入節(jié)能，出鐵過程中風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速也應(yīng)作合理調(diào)節(jié)。第三，高速運行和低速運行的切換時機(jī)也十分關(guān)鍵，過早或過晚都可能影響除塵效果，增加能耗。第四，除塵器的阻力是隨附著灰塵量、環(huán)境狀況等因素而變化的，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速雖然保持不變，但風(fēng)機(jī)輸送的風(fēng)量是不同的，致使系統(tǒng)除塵的效果也受影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對常用的出鐵場除塵系統(tǒng)的控制策略存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種高爐出鐵場除塵系統(tǒng)的節(jié)能控制方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種高爐出鐵場除塵系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，包括以下步驟：
s1，控制裝置實時采集除塵器的入口主管上的壓力表的壓力以及開口機(jī)、堵口機(jī)和除塵閥的動作信號；
s2，當(dāng)控制裝置收到除塵閥的動作信號，表示除塵閥對應(yīng)的鐵口準(zhǔn)備出鐵，則發(fā)升速指令給調(diào)速裝置，使除塵風(fēng)機(jī)緩慢升速；當(dāng)收到開口機(jī)的動作信號，則快速升速，同時開啟恒壓控制模式；
s3，當(dāng)開口機(jī)的動作結(jié)束一段時間后，鐵口的煙氣量減小，關(guān)小鐵口的煙塵捕集罩上的閥門，控制裝置檢測到壓力表的壓力變化，通過調(diào)速裝置調(diào)節(jié)除塵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使壓力表的壓力保持穩(wěn)定；
s4，控制裝置收到堵口機(jī)的動作信號并經(jīng)延遲一段時間后，表示除塵閥對應(yīng)的鐵口出鐵完畢，則發(fā)出降速指令，通過調(diào)速裝置降低除塵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其低速運行，同時關(guān)閉恒壓控制模式；
s5，控制裝置收到所有除塵閥的關(guān)閉信號時，通過調(diào)速裝置進(jìn)一步降低除塵風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使除塵風(fēng)機(jī)低速節(jié)能運轉(zhuǎn)。
較佳的，高爐出鐵場的煙塵，包括從鐵口、撇渣器、鐵溝、渣溝、擺動流嘴處溢出的煙塵，被捕集罩收集進(jìn)入管路中。
較佳的，各捕集罩單獨設(shè)閥門控制。
較佳的，每個鐵口都設(shè)置有一個除塵閥、一套開口機(jī)和一套堵口機(jī)。
較佳的，控制裝置還包括手動操作方式和安全保護(hù)連鎖控制。
較佳的，出鐵場開口機(jī)、堵口機(jī)和除塵閥的動作信號包括啟動信號和停止信號。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：
本發(fā)明針對出鐵場除塵的特點，通過采集除塵主管壓力信號，以及出鐵場開口機(jī)、堵口機(jī)和除塵閥的動作信號，由邏輯判斷調(diào)整除塵風(fēng)機(jī)運行轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)結(jié)合工藝操作的恒壓控制，在保證除塵效果同時做到最大化節(jié)能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實施例的高爐出鐵場除塵系統(tǒng)的節(jié)能控制方法的系統(tǒng)圖。
圖中，1-捕集罩；2-除塵閥；3-控制裝置；4-壓力表；5-除塵器；6-除塵風(fēng)機(jī)；7-調(diào)速裝置；8-煙囪；9-輸灰系統(tǒng)；10-開口機(jī)；11-堵口機(jī)。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
結(jié)合圖1，高爐出鐵場的煙塵，包括從鐵口、撇渣器、鐵溝、渣溝、擺動流嘴處溢出的煙塵，被捕集罩1收集進(jìn)入管路中，經(jīng)除塵器5除去大部分灰塵后，由除塵風(fēng)機(jī)6抽送至煙囪8排除。除塵器5除下的灰塵由輸灰系統(tǒng)9送出。每個鐵口都設(shè)置有一個除塵閥2、一套開口機(jī)10和一套堵口機(jī)11。除塵風(fēng)機(jī)6通常由調(diào)速裝置7傳動控制。整個除塵系統(tǒng)由控制裝置3控制。為實現(xiàn)恒壓控制，在除塵系統(tǒng)中除塵器5的入口主管上設(shè)置壓力表4。捕集罩1分別設(shè)置在鐵口、擺動流嘴等處，各捕集罩1可單獨設(shè)閥門控制。
本實施例中，出鐵場開口機(jī)10、堵口機(jī)11和除塵閥2的動作信號包括啟動信號和停止信號，用其作為預(yù)先升降速的控制信號。
本實施例中，壓力信號是采集除塵器5的入口主管上的壓力，通過對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制實現(xiàn)其壓力恒定。
本實施例中，控制裝置3還包括手動操作方式和安全保護(hù)連鎖控制。
具體實施步驟如下：
step1，控制裝置3實時采集除塵器5的入口主管上的壓力表4的壓力以及開口機(jī)10、堵口機(jī)11和除塵閥2的動作信號。
step2，當(dāng)控制裝置3收到除塵閥2的動作信號，表示除塵閥2對應(yīng)的鐵口準(zhǔn)備出鐵，則發(fā)升速指令給調(diào)速裝置7，使除塵風(fēng)機(jī)6緩慢升速；當(dāng)收到開口機(jī)10的動作信號，則快速升速，同時開啟恒壓控制模式，確保鐵口開口時突然噴出的煙氣能被全部吸走，保證出鐵場崗位粉塵滿足要求。
step3，當(dāng)開口機(jī)10的動作結(jié)束一段時間(具體時間根據(jù)實際情況確定)后，鐵口的煙氣量減小，關(guān)小鐵口的煙塵捕集罩1上的閥門，控制裝置3檢測到壓力表4的壓力變化，通過調(diào)速裝置7調(diào)節(jié)除塵風(fēng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速，使壓力表4的壓力保持穩(wěn)定。
step4，控制裝置3收到堵口機(jī)11的動作信號并經(jīng)延遲一段時間(具體時間根據(jù)實際情況確定)后，表示除塵閥2對應(yīng)的鐵口出鐵完畢，則發(fā)出降速指令，通過調(diào)速裝置7降低除塵風(fēng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速，使其低速運行，同時關(guān)閉恒壓控制模式。
step5，控制裝置3收到所有除塵閥2的關(guān)閉信號時，通過調(diào)速裝置7進(jìn)一步降低除塵風(fēng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速，使除塵風(fēng)機(jī)6低速節(jié)能運轉(zhuǎn)。
本實施例具有以下的積極效果：
(1)采用恒壓控制可進(jìn)行總風(fēng)量的控制，不論有否搭接出鐵，都能通過恒壓控制自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實現(xiàn)節(jié)能；
(2)以除塵器5的入口主管上的壓力為信號點，則由于除塵器5在其下游，除塵器5狀態(tài)對該壓力沒有影響，保證了系統(tǒng)的輸風(fēng)量，從而可保證系統(tǒng)除塵效果；
(3)采用恒壓控制，可較大程度地將風(fēng)機(jī)控制和出鐵場的工藝操作脫開，爐前操作可隨意操作爐前設(shè)施保證崗位環(huán)境，同時做到降低系統(tǒng)能耗；
(4)采集出鐵場的開口機(jī)10、堵口機(jī)11和除塵閥2的動作信號，包括啟動信號和停止信號，可及時調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，在保證除塵效果情況下及時升降速，從而達(dá)到節(jié)能效果；
(5)采集出鐵場的開口機(jī)10、堵口機(jī)11和除塵閥2的動作信號，可使非正常生產(chǎn)狀態(tài)下系統(tǒng)仍具有較好的節(jié)能效果。如，某些時候需要查看爐內(nèi)狀況，這時除塵閥2開啟，開出小鐵口后很快又堵上，但除塵閥2可能仍保持開啟狀態(tài)。由于采集了開口機(jī)10和堵口機(jī)11的狀態(tài)信號，則可以調(diào)低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速做到系統(tǒng)節(jié)能。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。