高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法及系統(tǒng)，每座高爐設至少兩個制粉系統(tǒng)，所有制粉系統(tǒng)共用一個煤粉倉，包含如下步驟：㈠預備及啟動，包括啟動判斷和啟動控制；㈡運行調整；㈢停機控制。本發(fā)明方法可通過程序控制實現統(tǒng)一操作，并根據實際情況調整制粉系統(tǒng)啟動數量，實現高爐噴煤制粉系統(tǒng)的全自動控制操作。本發(fā)明方法大幅度減輕了員工勞動強度，思想緊張度，提高了工作效率，從而杜絕人為操作失誤，解決人工操作系統(tǒng)時設備作業(yè)率高、運行波動大、指標穩(wěn)定性差等問題，還可實現單人對多個制粉系統(tǒng)的監(jiān)控，提高系統(tǒng)運行效率的同時降低了運行成本，使得系統(tǒng)有更多時間得以保養(yǎng)維護，使整個制粉系統(tǒng)進入良性循環(huán)。
【專利說明】高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冶金工業(yè)高爐噴煤制粉系統(tǒng)的控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]當前國內冶金工業(yè)各煉鐵廠高爐均有噴煤系統(tǒng)，噴煤系統(tǒng)分為原煤供應、制粉、噴吹三部分，而制粉是整個噴煤系統(tǒng)中最關鍵一環(huán)，磨煤機的臺時產能、成品煤粉合格率、噸煤電耗、氣耗、設備作業(yè)率是考驗制粉系統(tǒng)關鍵指標。當前國內各家制粉系統(tǒng)均為人工手動操作，個體差異及操作習慣不同至各班運行各類指標波動大，操作人員的粗心大意常造成操作失誤。致使成品煤粉穩(wěn)定性差，設備作業(yè)率居高不下，噸煤電、氣耗量高成為一個通病，由于系統(tǒng)作業(yè)率高，與正常維護保養(yǎng)時間形成沖突，不得放棄一些常規(guī)檢修項目，造成系統(tǒng)故障率上升，易進入惡性循環(huán)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法及系統(tǒng)，在高爐噴煤制粉過程中，實現全自動控制操作，消除由于人工手動控制操作帶來的系統(tǒng)波動，杜絕人工手動控制操作失誤。
本發(fā)明實現以上發(fā)明目的的技術方案是:
一種高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法，每座高爐設至少兩個制粉系統(tǒng)，所有制粉系統(tǒng)共用一個煤粉倉，其特征在于包含如下步驟:
(-)預備及啟動
CD啟動判斷:
啟動制粉系統(tǒng)前先檢測當前小時噴煤量、煤粉倉存粉量，當煤粉倉存粉量大于8小時且小時噴煤量小于磨煤機臺時設計值時，啟動單個制粉系統(tǒng)，否則啟動所有制粉系統(tǒng)；
②啟動控制:
啟動控制分三個部分，干燥爐、布袋收集器、磨煤機；
當檢測到制粉系統(tǒng)中各設備無故障報警信號，打開干燥爐廢氣閥，啟動助燃風機，啟動電子點火槍點火，開啟焦爐煤氣閥門點燃焦爐煤氣，監(jiān)測到火焰溫度上升后開啟高爐煤氣調節(jié)閥，按設定空燃比投入燒爐升溫，干燥爐升溫至500°C，干燥爐啟動完成；
啟動振動師、啟動星型給料機、啟動布袋脈沖，布袋收集器啟動完成；
啟動密封風機、啟動潤滑油站、啟動磨煤機，磨煤機啟動完成；
㈡運行調整:
磨煤機啟動后，啟動主排風機，設初始開度為10%，啟動引風機，設初始開度為30%，干燥爐負壓值控制在標準值-lOOpa，開啟煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門，關閉冷風閥門、廢氣閥門，當磨煤機入口溫度上升到100°C、出口溫度保持在90°C且布袋收集器入口溫度保持在80°C，暖磨開始，當布袋收集器出口溫度上升到65°C穩(wěn)定超過I分鐘時間時暖磨結束；線性開大主排風機入口調節(jié)閥，當主排風量達到55%設計值時，啟動給煤機，按風煤比2:1即每2000m3/h風量對應1000kg/h給煤率設定小時給煤率，打開給煤機入口閥開始給煤；磨煤機的電流以磨煤機啟動后暖磨結束時電流為基準電流，當電流增加值超過65%基準電流值時報警，調節(jié)減少10%給煤量；當電流增加值超過70%基準電流值時進入停煤安保聯鎖；根據磨煤機臺時設計值加上原煤水份值的總和為正常給煤機下煤率上限值，先增加相對應風量再增加給煤量，關閉廢氣再循環(huán)閥門，使用引風機調節(jié)閥開度調節(jié)干燥爐爐內負壓值，干燥爐爐內負壓值大于標準值時線性開大調節(jié)閥開度以適應，干燥爐爐內負壓值小于標準值時線性減小調節(jié)閥開度以適應；
(H)停機控制:
先減少50%給煤量，降低磨煤機入口溫度為≤2倍出口溫度，當磨煤機出口溫度上升到85℃時調節(jié)主排風機風量為60%最大設計風量，停止給煤，關閉給煤機入口閥門，打開廢氣再循環(huán)閥門，關閉干燥爐高爐煤氣調節(jié)閥門，減小助燃風機調節(jié)閥門開度至10%，當磨煤機電流值下降至比基準電流值大IA時，停磨煤機，打開冷風閥門、廢氣閥門，關閉煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門、引風機調節(jié)閥后停引風機。
[0004]一種高爐制粉系統(tǒng)全自動控制系統(tǒng)，每座高爐設至少兩個制粉系統(tǒng)，所有制粉系統(tǒng)共用一個煤粉倉，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括:
(-)預備及啟動單元:用于執(zhí)行制粉系統(tǒng)的啟動操作；
預備及啟動單元包括兩個部分:
(D啟動判斷單元:通過檢測當前小時噴煤量、煤粉倉存粉量，根據設定條件決定啟動單個制粉系統(tǒng)或所有制粉系統(tǒng)；
?啟動控制單元:根據設定條件啟動制粉系統(tǒng)各設備；
（二）運行調整單元:根據設定條件在制粉系統(tǒng)運行過程中對各設備進行調整，完成制粉過程；
（三）停機控制單元:根據設定條件關閉制粉系統(tǒng)各設備，結束制粉過程。
[0005]本發(fā)明方法及系統(tǒng)可通過程序控制實現統(tǒng)一操作，智能優(yōu)化系統(tǒng)運行參數，并根據實際情況調整制粉系統(tǒng)啟動數量，實現高爐噴煤制粉系統(tǒng)的全自動控制操作。本發(fā)明方法及系統(tǒng)大幅度減輕了員工勞動強度，思想緊張度，提高了工作效率，從而杜絕人為操作失誤，消除了因操作者個體差異造成的系統(tǒng)運行波動，解決人工操作系統(tǒng)時設備作業(yè)率高、運行波動大、指標穩(wěn)定性差等問題，還可實現單人對多個制粉系統(tǒng)的監(jiān)控，減少用工成本。應用本發(fā)明方法及系統(tǒng)對制粉系統(tǒng)進行控制，可以實現在不同人員操作監(jiān)控過程中，保證制粉系統(tǒng)穩(wěn)定高效地運行，系統(tǒng)作業(yè)率降幅>20%，減少機件磨損、大幅降低了噸煤電耗及氣耗，提高系統(tǒng)運行效率的同時降低了運行成本，使得系統(tǒng)有更多時間得以保養(yǎng)維護，使整個制粉系統(tǒng)進入良性循環(huán)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為制粉系統(tǒng)工藝流程圖。【具體實施方式】
[0007]以下結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0008]實施例1:
圖1為常見的高爐噴煤制粉系統(tǒng)工藝流程圖，制粉系統(tǒng)主要由干燥氣發(fā)生爐(簡稱干燥爐)、引風機、給煤機、磨煤機、主排風機、布袋收集器及各種閥件組成。
[0009]以南鋼3號高爐制粉系統(tǒng)控制為例，容積2000m3，設兩個制粉系統(tǒng)，每個制粉系統(tǒng)采用一臺35t/h中速磨煤機，干燥爐采用焦爐煤氣點火、高爐煤氣燒爐，使用引風機混入熱風爐廢煙氣進行干燥，收集使用高濃度布袋收集的短流程工藝。
[0010]高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法如下:
(-)預備及啟動
CD啟動判斷:
啟動制粉系統(tǒng)前先檢測當前小時噴煤量、煤粉倉存粉量，當煤粉倉存粉量大于8小時且小時噴煤量且小時噴煤量小于磨煤機臺時設計值時，啟動單個制粉系統(tǒng)，否則啟動所有制粉系統(tǒng)(按制粉系統(tǒng)編號順序啟動);
②啟動控制:
啟動控制分三個部分，干燥爐、布袋收集器、磨煤機；
當檢測到制粉系統(tǒng)中各設備無故障報警信號，打開干燥爐廢氣閥，啟動助燃風機，啟動電子點火槍點火，開啟焦爐煤氣閥門點燃焦爐煤氣，監(jiān)測到火焰溫度上升后開啟高爐煤氣調節(jié)閥，按每0.65立方米助燃空氣對應I立方米高爐煤氣的空燃比投入燒爐升溫，干燥爐升溫至500°C，干燥爐啟動完成；
啟動振動師、啟動星型給料機、啟動布袋脈沖，布袋收集器啟動完成；
啟動密封風機、啟動潤滑油站、啟動磨煤機，磨煤機啟動完成；
㈡運行調整:
磨煤機啟動后，啟動主排風機，設初始開度為10%，啟動引風機，設初始開度為30%，干燥爐負壓值控制在標準值-1OOpa的微負壓，正常生產時小于_1200pa，開啟煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門，關閉冷風閥門、廢氣閥門，當磨煤機入口溫度上升到100°C、出口溫度保持在90°C且布袋收集器入口溫度保持在80°C，暖磨開始，當布袋收集器出口溫度上升至65°C并穩(wěn)定超過I分鐘時間時暖磨結束；線性開大主排風機入口調節(jié)閥，當主排風量達到55%設計值時，啟動給煤機，按風煤比2:1即每2000m3/h風量對應lOOOkg/h給煤率設定小時給煤率，打開給煤機入口閥開始給煤；磨煤機的電流以磨煤機啟動后暖磨結束時電流為基準電流，正常生產中磨煤機電流增加值為基準電流值的50%以內，當電流增加值超過65%基準電流值時報警，調節(jié)減少10%給煤量；當電流增加值超過70%基準電流值時進入停煤安保聯鎖；根據磨煤機臺時設計值加上原煤水份值的總和為正常給煤機下煤率上限值，先增加相對應風量再增加給煤量，關閉廢氣再循環(huán)閥門，使用引風機調節(jié)閥開度調節(jié)干燥爐爐內負壓值，干燥爐爐內負壓值大于標準值-1OOpa時線性開大調節(jié)閥開度以適應，干燥爐爐內負壓值小于標準值時線性減小調節(jié)閥開度以適應；對于無煙煤與煙煤混合配比的混煤制粉，設置磨煤機出口溫度標準值小于80°C (75°C為常用值)，初始磨煤機入口溫度為出口溫度標準值兩倍，磨煤機入口溫度最大值為小于3.5倍出口溫度標準值(200°C~240°C為常用值)，磨煤機入口溫度每提高10°C增加原煤給煤量lt/h ;保持布袋收集器進出口壓差小于1.6Kpa (通常保持在1.2 Kpa~1.4 Kpa),當布袋進出口壓差大于1.8Kpa (通常達到1.9 Kpa)時報警，當布袋收集器進出口壓差大于=2.0Kpa (通常達到2.1 Kpa)時系統(tǒng)停機聯鎖。
[0011]㈢停機控制:
先減少50%給煤量，降低磨煤機入口溫度為≤2倍出口溫度，常用值為150°C。當磨煤機出口溫度上升到85°C時調節(jié)主排風機風量為60%最大設計風量，停止給煤，關閉給煤機入口閥門，打開廢氣再循環(huán)閥門，關閉干燥爐高爐煤氣調節(jié)閥門，減小助燃風機調節(jié)閥門開度至10%，當磨煤機電流值下降至比基準電流值大IA時，停磨煤機，打開冷風閥門、廢氣閥門，關閉煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門、引風機調節(jié)閥后停引風機。
[0012]實施例2:
高爐制粉系統(tǒng)全自動控制系統(tǒng)包括:
(-)預備及啟動單元:用于執(zhí)行制粉系統(tǒng)的啟動操作；
預備及啟動單元包括兩個部分:
CD啟動判斷單元:通過檢測當前小時噴煤量、煤粉倉存粉量，根據設定條件決定啟動
單個制粉系統(tǒng)或所有制粉系統(tǒng)。具體是:當檢測到煤粉倉內存粉量大于8小時且小時噴煤量小于磨煤機臺時設計值時，啟動單個制粉系統(tǒng)，否則啟動所有制粉系統(tǒng)；
CD啟動控制單元:根據設定條件啟動制粉系統(tǒng)各設備。具體是:
當檢測到制粉系統(tǒng)中各設備無故障報警信號，打開干燥爐廢氣閥，啟動助燃風機，啟動電子點火槍點火，開啟焦爐煤氣閥門點燃焦爐煤氣，監(jiān)測到火焰溫度上升后開啟高爐煤氣調節(jié)閥，按每0.65立方米助燃空氣對應I立方米高爐煤氣的空燃比投入燒爐升溫，干燥爐升溫至500°C，干燥爐啟動完成；
啟動振動師、啟動星型給料機、啟動布袋脈沖，布袋收集器啟動完成；
啟動密封風機、啟動潤滑油站、啟動磨煤機，磨煤機啟動完成；
㈡運行調整單元:根據設定條件在制粉系統(tǒng)運行過程中對各設備進行調整，完成制粉過程。具體是:
磨煤機啟動后，啟動主排風機，設初始開度為10%，啟動引風機，設初始開度為30%，干燥爐負壓值控制在標準值-lOOpa，開啟煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門，關閉冷風閥門、廢氣閥門，當磨煤機入口溫度上升到100°C、出口溫度保持在90°C且布袋收集器入口溫度保持在80°C，暖磨開始，當布袋收集器出口溫度上升至65°C并穩(wěn)定超過I分鐘時間時暖磨結束；線性開大主排風機入口調節(jié)閥，當主排風量達到55%設計值時，啟動給煤機，按風煤比2:1即每2000m3/h風量對應1000kg/h給煤率設定小時給煤率，打開給煤機入口閥開始給煤；磨煤機的電流以磨煤機啟動后暖磨結束時電流為基準電流，正常生產中磨煤機電流增加值為基準電流值的50%以內，當電流增加值超過65%基準電流值時報警，調節(jié)減少10%給煤量；當電流增加值超過70%基準電流值時進入停煤安保聯鎖；根據磨煤機臺時設計值加上原煤水份值的總和為正常給煤機下煤率上限值，先增加相對應風量再增加給煤量，關閉廢氣再循環(huán)閥門，使用引風機調節(jié)閥開度調節(jié)干燥爐爐內負壓值，干燥爐爐內負壓值大于標準值-1OOpa時線性開大調節(jié)閥開度以適應，干燥爐爐內負壓值小于標準值時線性減小調節(jié)閥開度以適應；
對于無煙煤與煙煤混合配比的混煤制粉，設置磨煤機出口溫度標準值小于80°C，通常正常生產中標準值為75°C，初始磨煤機入口溫度為出口溫度標準值兩倍，磨煤機入口溫度最大值為小于3.5倍出口溫度標準值(200°C?240°C為常用值)，磨煤機入口溫度每提高10°C增加原煤給煤量lt/h ;保持布袋收集器進出口壓差小于1.6Kpa (通常保持在1.2Kpa?1.4 Kpa),當布袋進出口壓差大于1.8Kpa (通常達到1.9 Kpa)時報警，當布袋收集器進出口壓差大于2.0Kpa (通常達到2.1 Kpa)時系統(tǒng)停機聯鎖。
[0013]曰停機控制單元:根據設定條件關閉制粉系統(tǒng)各設備，結束制粉過程。具體是: 先減少50%給煤量，降低磨煤機入口溫度為< 2倍出口溫度，常用值為150°C，當磨煤機
出口溫度上升到85°C時調節(jié)主排風機風量為60%最大設計風量，停止給煤，關閉給煤機入口閥門，打開廢氣再循環(huán)閥門，關閉干燥爐高爐煤氣調節(jié)閥門，減小助燃風機調節(jié)閥門開度至10%，當磨煤機電流值下降至比基準電流值大IA時，停磨煤機，打開冷風閥門、廢氣閥門，關閉煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門、引風機調節(jié)閥后停引風機。
[0014]采用本發(fā)明控制方法及系統(tǒng)對制粉系統(tǒng)實現全自動控制之前，全部手動控制操作，運行波動幅度大，由于人員個體差異，認知深度不同及把控能力的區(qū)別導致設備作業(yè)率居高不下，產能低、噸煤電耗、氣耗高。在使用本發(fā)明方法對制粉系統(tǒng)實現全自動控制后，統(tǒng)一了操作模式，作業(yè)率下降，給維護保養(yǎng)以充分時間，系統(tǒng)進入了良性循環(huán)。由于實現自動控制解放了勞動力，實現單人對多個系統(tǒng)的監(jiān)控，可大幅減小人員配制。
[0015]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法，每座高爐設至少兩個制粉系統(tǒng)，所有制粉系統(tǒng)共用一個煤粉倉，其特征在于包含如下步驟: (-)預備及啟動 ①啟動判斷: 啟動制粉系統(tǒng)前先檢測當前小時噴煤量、煤粉倉存粉量，如果檢測到粉倉存粉量大于8小時噴吹量，且小時噴煤量小于磨煤機臺時設計值時，啟動單個制粉系統(tǒng)，否則啟動所有制粉系統(tǒng)； (2)啟動控制: 啟動控制分三個部分，干燥爐、布袋收集器、磨煤機； 當檢測到制粉系統(tǒng)中各設備無故障報警信號，打開干燥爐廢氣閥，啟動助燃風機，啟動電子點火槍點火，開啟焦爐煤氣閥門點燃焦爐煤氣，監(jiān)測到火焰溫度上升后開啟高爐煤氣調節(jié)閥，按設定空燃比投入燒爐升溫，干燥爐升溫至500°C，干燥爐啟動完成； 啟動振動師、啟動星型給料機、啟動布袋脈沖，布袋收集器啟動完成； 啟動密封風機、啟動潤滑油站、啟動磨煤機，磨煤機啟動完成； ㈡運行調整: 磨煤機啟動后，啟動主排風機，設初始開度為10%，啟動引風機，設初始開度為30%，干燥爐負壓值控制在標準值-lOOpa，開啟煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門，關閉冷風閥門、廢氣閥門，當磨煤機入口溫度上升到100°C、出口溫度保持在90°C且布袋收集器入口溫度保持在80°C，暖磨開始，當布袋收集器出口溫度上升至65°C并穩(wěn)定超過I分鐘時間時暖磨結束；線性開大主排風機入口調節(jié)閥，當主排風量達到55%設計值時，啟動給煤機，按風煤比2:1設定小時給煤率，打開給煤機入口閥開始給煤；磨煤機的電流以磨煤機啟動后暖磨結束時電流為基準電流，當電流增加值超過65%基準電流值時報警，調節(jié)減少10%給煤量；當電流增加值超過70%基準電流值時進入停煤安保聯鎖；根據磨煤機臺時設計值加上原煤水份值的總和為正常給煤機下煤率上限值，先增加相對應風量再增加給煤量，關閉廢氣再循環(huán)閥門，使用引風機調節(jié)閥開度調節(jié)干燥爐爐內負壓值，干燥爐爐內負壓值大于標準值時線性開大調節(jié)閥開度以適應，干燥爐爐內負壓值小于標準值時線性減小調節(jié)閥開度以適應； (H)停機控制: 先減少50%給煤量，降低磨煤機入口溫度為≤2倍出口溫度，當磨煤機出口溫度上升到850C時調節(jié)主排風機風量為60%最大設計風量，停止給煤，關閉給煤機入口閥門，打開廢氣再循環(huán)閥門，關閉干燥爐高爐煤氣調節(jié)閥門，減小助燃風機調節(jié)閥門開度至10%，當磨煤機電流值下降至比基準電流值大IA時，停磨煤機，打開冷風閥門、廢氣閥門，關閉煙道閥門、廢氣再循環(huán)閥門、引風機調節(jié)閥后停引風機。
2.根據權利要求1所述的高爐制粉系統(tǒng)全自動控制方法，其特征在于:對于無煙煤與煙煤混合配比的混煤制粉，設置磨煤機出口溫度標準值小于80°C，初始磨煤機入口溫度為出口溫度標準值兩倍，磨煤機入口溫度最大值為小于3.5倍出口溫度標準值，磨煤機入口溫度每提高10°C增加原煤給煤量lt/h ;保持布袋收集器進出口壓差小于1.6Kpa，當布袋進出口壓差大于1.8Kpa時報警，當布袋收集器進出口壓差大于2.0Kpa時系統(tǒng)停機聯鎖。
3.一種高爐制粉系統(tǒng)全自動控制系統(tǒng)，每座高爐設至少兩個制粉系統(tǒng)，所有制粉系統(tǒng)共用一個煤粉倉，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括: (一)預備及啟動單元:用于執(zhí)行制粉系統(tǒng)的啟動操作； 預備及啟動單元包括兩個部分: CD啟動判斷單元:通過檢測當前小時噴煤量、煤粉倉存粉量，根據設定條件決定啟動單個制粉系統(tǒng)或所有制粉系統(tǒng)； (D啟動控制單元:根據設定條件啟動制粉系統(tǒng)各設備； (二)運行調整單元:根據設定條件在制粉系統(tǒng)運行過程中對各設備進行調整，完成制粉過程； 曰停機控制單元:根據設定條件關閉制粉系統(tǒng)各設備，結束制粉過程。
【文檔編號】B02C25/00GK103495488SQ201310491697
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權日:2013年10月18日
【發(fā)明者】張明星, 肖國才 申請人:南京鋼鐵股份有限公司