高炉风机范文（精选7篇）
高炉风机 第1篇
风机原设计中虽然已经对离心风机噪声污染采取了措施, 如进风小室的设置、风机安装了放风消声器等, 但噪声污染依然十分严重, 最高达到133.1dB (A) 。电动鼓风机治理前噪声监测结果见表1。
为彻底治理电动鼓风机的噪音污染, 结合实际情况我们提出了风机房噪声治理综合方案, 对风机房内外各噪音源进行了集中治理。
1 风机噪声治理综合方案
1.1 主要噪声源分析
利用近场法, 对噪声源进行了频谱分析, 电动鼓风机噪声频谱见图1。
由频谱图分析可知, 风机噪声频谱呈宽频特性, 且在高频处有噪声峰值。风机噪声主要来自于下列噪声源:
(1) 风机空气动力性噪声。
风机空气动力性噪声包括旋转噪声和湍流噪声。旋转噪声是风机叶片旋转周期性打击空气而引起的气体压力脉动噪声;湍流噪声主要是风机叶片旋转时附着在叶片上的空气不断滑脱成漩涡而产生的噪声。风机空气动力性噪声通过进气口、排气口、风机壳体三种途径影响室内外环境。
(2) 电动机噪声。
电动机噪声主要包括:由转子动平衡不良引起的旋转噪声、转子切割磁场引起的电磁噪声、冷却风扇的空气动力性噪声和轴承摩擦产生的机械噪声等。
(3) 管道噪声。
进气管道和排气管道噪声包括在管道中传递的离心风机空气动力性噪声和管道再生噪声, 这些噪声经管道壁向外辐射。
管道再生噪声又分两种:机械性振动噪声和空气动力性涡流噪声。机械性振动噪声是管壁、阀门部件在高速气流撞击下及传递的高强度风机空气动力性噪声作用下受迫振动时产生的噪声;涡流噪声是气体在管道中流动受到扰动时产生的噪声, 气体在管道中呈湍流状态, 在管道截面变化处、急剧拐弯处、节流阀门处均产生涡流噪声。管道噪声源是一种线声源, 其传播衰减远小于点声源, 因此污染范围更大。
风机管道长, 管道布置方式有许多不合理之处, 风机进、排气口未加有效消声装置或消声装置不合理, 导致管道噪声特别严重。现场监测的噪声最大值都是在进、排气管道近处获得的。
1.2 离心风机噪声治理方案
根据对噪声源的分析和噪声现状监测数据, 以及经济技术的比较, 我们采取了下列噪声控制措施。
1.2.1 为风机排气口加消声器
消声器是降低空气动力性噪声的最有效手段, 但其降噪效果与其结构、安装位置是否合理等诸多因素有关。由于风机排气压力较高, 风机排气消声器必须采用阻抗复合式消声器。它安装在紧靠风机排气口的位置, 由于消声器体积和重量较大, 需用钢架支撑。
1.2.2 为风机加隔声罩
风机加隔声罩后, 可有效降低风机房内噪声, 同时也有效降低了噪声对室外环境的污染。隔声罩尺寸适当做大一点, 将风机、传动器与电机都罩在一起, 并留有检修空间。为便于罩内散热, 隔声罩设有通风口。将隔声罩设计成可拼装式, 风机或电动机大修时将隔声罩相应单元拆走。在设备仪表部位及常进出入部位开设单开隔声门和观察窗。
1.2.3 改造离心风机原有进风小室
原有进风小室对低频气流噪声有一定抗性消声作用, 并对防尘有益, 予以保留。采取的主要改造措施有:对小室进行强吸声处理;加消声片, 增加对中高频气流噪声消声量;门改用隔声门, 增加小室隔声量;对小室的屋顶作防水保温处理, 进一步增加小室的隔声量。
1.2.4 室内一层管道设备间的隔声处理
利用风机下支撑钢筋混凝土柱, 砌普通粘土实心砖墙将风机的进排气管道、油泵、阀门等封闭在隔声间内, 隔声间作吸声处理。为方便检修, 隔声间留有隔声门。为保证隔声间内的通风要求, 设置通风消声器。隔声间内设有照明装置。
1.2.5 室外进、排气管道及阀门的隔声处理
室外管道已加有保温装置, 但不能满足隔声要求。风机进排风管道的噪声监测值为95～133dB (A) , 需要更换为隔声包扎, 管道阀门处做隔声处理。
1.2.6 防喘振阀及其排气口
防喘振阀位于室内, 对防喘振阀设小型隔声罩。为方便操作人员操作调试, 隔声罩设隔声门。防喘振阀排气口位于室外, 安装排气消声器, 管道做隔声包扎。
1.2.7 室内钢板地面的隔声处理
设计橡胶隔声垫, 用于隔绝噪声传播。平台钢板加强密封处理, 以增加隔声量。
1.2.8 风机放风排气口加消声器
风机放风排气口位于室外, 排气口的噪声监测值为103～107dB (A) , 安装排气消声器是降低噪声的最有效手段, 是必不可少的。风机噪声控制措施见图2所示。
1.3 控制目标
噪声治理的投资与噪声控制目标密切相关, 噪声控制标准越高, 合理投资性价比将降低, 且投资额度呈指数关系增长。因此, 确定合理的噪声控制目标在实际生产过程中尤为重要。根据济钢风机房不同工况条件, 对噪声控制目标的选择根据下列因素进行确定:
(1) 保证工人身体健康和厂区噪声环境的需要。
(2) 国家有关噪声控制标准。
(3) 当前噪声控制技术水平。
(4) 现场施工条件。
(5) 噪声控制设施的经济投入与降噪效果的性价比。
综合上述因素, 对方案进行设计、对比, 优化选择后确定, 治理目标依据国标《工业企业噪声控制设计规范》 (GBJ87-85) , 噪声限制值为85dB (A) 以下为最佳。
2 应用效果
风机房噪声治理工程完成后, 经有关环境部门现场监测, 1#风机房室内外不同位置噪声值降低15～25dB (A) ;2#风机房室内外不同位置噪声值降低10～20dB (A) , 风机房室内外各位置噪声监测值均不大于85dB (A) , 符合国家有关噪声控制标准。电动鼓风机治理后的噪声监测结果见表2。
3 结束语
实践证明高炉鼓风机降低噪声改造是成功的, 由噪声理论可知, 噪声降3dB, 噪声能量就降1/2。因此, 噪声治理工程结束后, 风机房室内外噪声环境有了显著改善。本项目所产生的效果主要体现为保障职工身体健康, 确保安全操作以及减少噪声污染等社会效益上。
参考文献
昆钢5高炉更换风机冶炼操作实践 第2篇
昆钢5高炉，采用钟式炉顶，设有一个铁口一个渣口，16个风口，料车上料。并于2009年4月中修后，更换五、六、七段破损的冷却壁及破损大小钟，采用薄壁炉衬喷涂，于5月开炉投产。五高炉原来一直使用AV50型风机，由于风机出口压力有限，出口压力为0.210MPa，使用老风机出口最大风量为1 600m3/min，加上送风过程漏风及各种阻损，平均入炉风量只有1 450m3/min左右，冷风压维持在0.180MPa，限制了高炉生产能力的发挥。在铁不保钢的情况下，难于达到强化冶炼的目的。
为此，经过公司的大力支持，投入AV63-15风机，该风机最大功率为13 126kW，最大出口压力为0.43MPa，设计压力为0.45MPa，并且其出口风量最大可达到3 845m3/min，有利于高炉强化冶炼的实现。AV63-15风机经过安装调试以后，于2010年5月10日正式投产，由于风机设计时主要是立足于高炉的后期改扩容，为此设计的风量、风压远远超过现有的设备能力，高炉的强化与顺行是需要我们逐步摸索调整的。为此，至2010年年底的摸索调整后使高炉利用系数从原来的2.29提高到2.86得以实现强化冶炼的目的。
1 更换风机后各操作制度的调整
1.1 上部装料制度的调整
高炉的四大操作制度是相互联系、相互统一的，合理的送风制度是强化冶炼的根本。送风制度的改变，导致高炉煤气流分布产生变化。根据长时间的实践证明，昆钢五高炉在使用大风机以前，一直属于发展中心气流操作，但是若下部送风制度的改变，必然会导致上部气流出现变化，因此，合理的装料制度是保证高炉顺行的基础。
现有昆钢五高炉的料车体积只有4.5m3，大钟料斗体积为25m3，从上料设备能力，且经济的条件下考虑，使用AV50风机前一直采用KKKJJ↓(注：K表示矿石，J表示焦炭;下同)装料制度，料线1.5m，矿批是21.6t。在此装料制度下，其一，中心气流发展型，炉墙受煤气冲刷较少，炉衬使用寿命延长。煤气通过高炉中心和炉料充分接触，煤气的物理热和化学能都得到充分利用，从而使燃料消耗降低，煤气利用较好。其二，即能满足料车装料能力，又能对料车设备进行保护。
更换AV63-15风机后，风量增加，强化冶炼得于实现，但风量的增大与上料的矛盾日益突出。主要表现在：其一，现有的上料速度满足不了下料的速度，空料线时间过长，长时间的空料线作业对高炉危害较大，它破坏了炉料在炉内的正常分布，导致煤气流分布和炉料下降失常等。其二，在现有的设备条件下，解决上料速度的唯一方法就是扩大矿批。但是，若扩大矿批，因为受到大钟受料斗的体积限制，就无法采用正同装KKKJJ↓，为此必须找寻一个适合现有原燃料条件，且与操作炉型相适应的装料制度。
经过一段时间的逐步摸索，使用正分装KKK↓JJJ↓，同时逐步摸索确定矿批为24t。使用双料线，(矿1.5m，焦1.2m)使用此装料序的主要目的：
1)能有效的解决料车及小钟设备的局限性;满足装料能力，利于强化;
2)矿批的增大需要以好的原燃料为支撑，根据昆钢的现有原燃料条件，既满足了上料能力又解决了易空料线的矛盾，又在扩大矿批的同时兼顾边缘气流，防止中心过强导致炉况不顺(见表1);3)在此矿批下，能与送风制度相匹配
1.2 送风制度的调整
1.2.1 入炉风量的调整
2010年5月10休风70min后更换AV63风机，同时调整进风面积由0.187m2为0.198m2，当日风量控制在1 600m3/min，并根据情况逐步摸索适当增加风量，最终风量定在1 950m3/min，维持不动，炉况顺行，产量逐步增加，达到了强化冶炼的目的。
从理论上讲，鼓入高炉的风量决定高炉冶炼强度的高低。选择风量有三个原则：其一，入炉风量的多少，必须与高炉料柱透气性相适应。其二，选择入炉风量又一重要原则是只有在降低或维持焦比不变的条件下提高冶炼强度才有意义，因此必须寻找既能保持顺行，又能获得较低焦比的最大冶炼强度来操作。其三，由于风量变动影响料速、煤气流分布和软熔带位置，最终还影响炉温和顺行，因此在调剂顺序中，风量属于最后手段，只有当运用风温、鼓风湿份、喷吹量等无效时，才用风量调剂。
经过一段时间的操作实践后，当风量增大到2 000m3/min，因我们原料综合入炉品位低，渣量较大，长期大风量操作超过高炉的接受能力后，易造成气流分布不均匀，经常出现管道，从而导致炉况不顺，同时焦比升高，经过统计分析，在同等的原燃、料条件下，相对比较经济的风量是在1 900m3/min左右，在此风量下，焦比增浮不是很大，同时也能兼顾产量。
然而，若市场形势良好，在铁不保钢的条件下，从追求产量且兼顾消耗的角度来考虑，1 950m3/min的风量属于即最佳强化冶炼的风量。
1.2.2 对风温带来的影响及解决措施
五高炉共用三座内燃式热风炉，设计年代比较长，与现有的冶炼强度不相匹配，在更换风机前风温能维持在1 090℃，然而更换风机后，因入炉风量的增加，导致风温出现了大幅度的下滑，曾最低下滑到960℃，相当于增加焦比22kg/t·Fe，同样，风温的下降不仅单一的影响焦比，同样还会限制喷煤量，导致焦比的进一步升高。为此，立足从内部挖潜力，针对烧炉煤气小，不稳定的问题，首先利用检修机会对烧炉煤气管网改进，新增一股热煤气管道，提高烧炉煤气量。其次，加强人员素质的建设，统一改进烧炉方法，烧拱顶温度的同时兼顾废气温度，经过技术改造把换炉时间由原来的15min缩短到10min，从而可以延长烧炉时间。再次，加强热风炉设备的日常点检工作，保证设备的正常运行，减少设备故障率而对烧炉的影响。并对热风炉的炉体漏点进行焊补，减少漏风的损失。通过以上的工作，风温最终能稳定保证在1 020℃。
另外，富氧率由之前的1.3%增加到2%，为节焦增煤创造了条件。
1.3 相关的操作调整
1.3.1 铁口的维护操作
使用大风机后，随着强化的逐步提高，产量明显的增加了，铁口的维护难度日益增大，其表现在：
1)铁口深度难以维护，由原来的2.3m下降到1.7m左右，铁口连续过浅，易出现跑大流，铁口难堵等险肇事故;2)出铁时间不稳定，出铁时间长短不一，短到30min，长达90min，出铁正点率难以保证;3)开口机设备老化，与现有的冶炼强度不匹配;当提高堵泥的强度后，会造成铁口开不穿，从而对出铁时间不好掌控。
为此，找到了以下的解决方法：
1)堵泥的强度与现有的冶炼强度不相适应，根据情况试着逐步提高提高堵泥的质量与强度。其强度的目标值为能保证铁口的深度到2.0m且开口机能开穿为标准;2)同时，对开口机进行改造，把钻杆钻头直径由原来的60mm改为53mm和65mm两种，根据出铁的时间长短实施调整开口机的钻头直径，同时，使用两步开铁口法，提前用大钻头开铁口到潮泥层，烤干后再用小钻头捅开铁口，减少因铁口过潮而带来的喷溅，从而影响铁口的维护;3)勤放上渣，控制出铁时间在45min上下，一切准备工作朝前做，腾出充裕的时间多放上渣，减少下渣对铁口堵泥的侵蚀与冲刷，为出净渣铁做准备;4)规定打泥量，当遇到铁口分层或者打不动泥的情况下，实现分段打泥，根据情况氧烧铁口，减少铁口开漏等情况的发生。
1.3.2 继续加强原燃料入炉的筛分工作，改善料柱透气性
自2008年以来，由于受进口矿石涨价的不利因素，优化用料结构，昆钢大量使用省内矿和自产矿，相比进口矿而言，省内矿具有品位低，有害杂质多，烧结难度大等不足。5高炉针对原燃料条件较差的情况，进一步加强和改善槽下筛分工作，在已有的设备条件下，进行筛床改造：
1)解决了筛床易堵问题，把上层8mm、下层5mm的双层梳状筛改为易清理的5mm单层棒条筛;2)调整筛床倾斜度，由17°调到15°，调小振动筛振幅，延长筛分时间，提高筛分效率;3)封仓竿和液压插板阀的综合运用，在满足正常拉料的情况下，严格控制给料速度，尽可能筛除小于5mm的粉末，筛网通过振动延时，实现自清理，解决了筛床因压料所带来的筛床堵塞问题，并且易于随时掌握筛床磨损情况，避免了大于5mm炉料进入返矿，增加成本。
高炉通过设备改造和精细化管理，2010年与2009年相比降低了约0.7个百分点。
2 已解决及亟待解决的问题
5#高炉的技术经济指标不断进步，但与先进水平相比还有差距，燃料比仍偏高、煤气利用偏低，喷煤比较低，上料能力受限，更换风机后还待解决的问题，还存在一些亟待解决的问题：
1)改造了喷煤设备。煤比的提高受限，主要是现有的喷煤设备，只能短时维持在上限煤比155 kg/t·Fe。为此，我们把2号高炉淘汰的喷煤分配器改造后，在5高炉实现双分配器送煤，实际使用效果比较好，从而解决了煤比无法进一步提高的问题;2)炉顶压力原来的上限0.05MPa，经过改造后能提高到0.08MPa，但是离高压操作还有一定的距离，为此，还需进一步研究解决;3)随着冶炼强度的提高，中部冷却水流量的调整需进一步摸索，保证冷却强度的同时，减少炉身因冷却强度过大而带来的局部粘结，维持合理的操作炉型;4)热风炉建造技术较差，设备制约严重，风温很难再进一步提高，已成为5号高炉进一步改善指标的主要限制性环节。在现有原燃料不断上涨的前提下，进一步提高风温，对节焦降耗有不可忽视的战略意义。为此，新建一座热风炉，同时对现有热风炉进行技术改造成为下一步的工作目标。
摘要：昆钢炼铁厂5#高炉,因风机能力受限,生产指标一直处于同类型高炉低水平运行,难以挖掘高炉的潜力,为进一步提升高炉强化冶炼,2010年5月更换风机,经过一段时间的摸索,高炉生产技术指标得到了较大提高,高炉利用系数由原来的2.29提高到2.86。本文对高炉当鼓风风机能力大于实际使用能力的时候,如何选取适合的风量具有指导意义。
关键词：高炉,风机,调整
参考文献
高炉鼓风机PLC控制的节能应用 第3篇
高炉风机控制采用科学、先进的控制方法, 不仅有效地保证机组安全, 还增大了风机性能, 目前我厂的1080m3高炉配备使用的AV50-12全静叶可调式轴流风机。为风机和高炉的工作性能安全稳定和方便操作, 系统采用了计算机进行集中监控。为实现高炉稳产、高产的目标, 提高送风量的同时尽最大可能减少不必要的放风能耗, 我公司于2010年4月新增了由陕鼓动力股份有限公司研发的EPU (Economy&Performance Upgrade) 节能控制软件。
2 风机及控制介绍
风机是将旋转的机械能转换成流动空气总压增加而使空气连续运动的动力机械。另外也可以说风机是将旋转的机械能转换成气体的动能和势能, 并将气体输送出去的一种动力机械。根据气流运动的特点分类也就是根据叶轮形式来分类可以分为离心风机、轴流风机、混流风机。离心风机改变管道内介质的流向, 而轴流风机不改变管道内介质的流向;在我国轴流风机控制技术发展中, 各个系统由现场仪表和二次仪表进行信号采集, 处理, 人工操作。初期便是以常规仪表控制起步的。限于当时的技术条件, 防喘振功能由带有PID调节功能的单回路调节器来执行, 调用其中折线函数、浮点运算、PID等功能, 实现了简单的开闭阀门, 粗略调节, 快速反应等功能。
目前国内的高炉鼓风机控制方式, 大多采用80年代引进的国外先进控制经验, 从常规仪表控制过渡到智能仪表控制, 在从智能仪表控制过渡到DCS (集散控制系统) 控制, 最后引入速度更快, 运算更灵活的PLC (可编程控制器) 控制系统。而AB1756CPU在实现冗余的时候, 采用事件触发同步策略, 既对所有内存数据进行判断, 如果有数据变化就进行同步过程, 如果数据没有变化, 则不同步, 这样节省了大量的运算资源, 可以使CPU保持低于20ms的高速扫描周期。硬件的控制技术不断的发展, 而软件控制方式发展相对滞后, 从最初的仪表控制中采用PID调节, 折线计算等简单的运算, 到DCS控制时, 开始采用工况点温度补偿, 可变增益调节, 输出变化率限幅等技术。
3 喘振产生的原因及解决思路
喘振是风机特有的工况, 喘振的发生对风机造成很大的伤害, 其过程分为气流脱离-旋转失速-逐步扩大-气流回流-喘振气体流过压缩机叶栅, 其流向与叶栅形成一定的夹角, 称为冲角。由于某种因素的作用引起空气流量减少时, 会使叶栅的进气冲角增大, 当冲角增大到一定程度后, 会在叶片的背面形成气流脱离。由于装配误差的存在, 这种脱离会从某一个叶片开始产生。
图1是风机特性曲线, 曲线1为管网阻力线, 与特性曲线L的交点A就是稳定工况点, 如果静叶角度不变, 而管网阻力增加, 则工况点会沿着曲线L上移, 当超过某点B时, 压缩机的输出流量和排气压力将出现紊乱, 机器发生振动, 称为喘振, B点称为临界喘振点。在不同的静叶角度下重复上述过程, 都存在这样一个临界喘振点, 将所有喘振点连起来形成的曲线, 称为喘振线, 喘振线以上区域的称为“喘振区”, 风机只允许在喘振线以下区域运行。
从喘振形成过程来看, 在一定的排气压力下, 防止风机流量小, 就能避免喘振, 然而, 工艺管网的阻力线是一定的, 所以在实际应用中采用“机后放空法”来增大压缩机流量。基本原理可用图2来解释, 假设风机实行恒流量F0输出, 当排气压力升高超过喘振线B点时, 则自动增大风机排气量, 工作点已到了C点, 即喘振线以下的区域, 为了保证所需的流量仍为F0可将多余的流量FC-F0机后放空, 如图3所示。
正常送风期间高炉冷风放散始终保持25%左右开度。长期的放风运行必定造成一些风量和能耗损失。通过对控制系统软件进行优化改进, 可以进一步降低放风能耗, 节约大量的用电费用。也可以提高风机工况运行区域, 达到更高的工艺条件。
4 增加EPU软件控制的必要性
为了满足高炉的工艺要求, 对高炉房间的控制将更加严格, 一台稳定的风机不仅仅是自身的效益保证, 更是高炉乃至全厂效益的增长点。
风机在使用中, 存在着长期放风运行造成能源浪费, 使用性能和安全性不足等现象, 当时对工况点补偿不考虑入口压力盒出口压力的因素, 因而使补偿效果不够精确, 为了弥补这一点, 只能采用放大防喘线安全域度的方式, 是防喘振调节点远离喘振区, 这样虽然使得调节更加安全简单, 却不能发挥风机的最大性能, 造成性能上的浪费。
高炉的产量和质量对供风的风量、风压稳定性有很强的依赖, 随着高炉高压操作技术的普及 (顶压提高0.1Kpa, 增产1.1±0.2%, 焦比0.5-1.0%) , 更需要高压且稳定的风机运行工况。防喘振阀采用快开慢关的调节方式, 当工况点接近过着达到防喘振线, 防喘阀快速打开, 力求将出口压力快速降低, 以保证风机的安全, 一般防喘阀打开幅度达到20%-50%, 导致供风管网压力和流量突降。由于炉内料柱自身的重力作用, 会在风压降低时下落, 轻则影响产量和出铁, 重则发生风口堵塞, 造成风口灌渣事故。由于调节效果过于剧烈, 在操作时为了避免工况点接近防喘线, 一般都采用加大静叶角度, 并打开防喘阀至一定角度的方法。加大静叶角度使风机能耗增加, 打开防喘阀, 则使一部分风量放空, 造成浪费。而且人工调解, 提心吊胆, 软件控制操作省心, 不需要操作工手工操作, 降低了误操作风险。通过添加温度补偿控制, 会根据温度变化, 自动调整喘振线和防喘线的位置, 挖掘出以前不敢使用的安全区域。在接近防喘线警戒位时, 防喘阀提前缓慢点动打开, 调整到适应角度, 保证风压稳定。
5 结束语
AB1756系统与ControlNet网络及IO设备的搭配, 体现系统的可靠性特点, 保证了系统的安全运行和有效节能, 既具备了1756系列CPU的高端性能, 又兼顾了整体设备的维护成本。该系统于2010年4月成功投入运行, 有效的达到了控制程序和现场工艺过程的完美结合, 为企业带来了持续性的经济效益和生产潜力。
摘要：文章描述了Rockwell1756系列PLC在我厂AV50-12型轴流鼓风机上的应用, 对AV50-12控制功能、风机喘振形成及EPU技术做了详细的介绍。
高炉鼓风机自动控制系统研究与应用 第4篇
高炉鼓风机是高炉最重要的动力设备。它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气, 而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。近年来使用大容量同步电动鼓风机。这种鼓风机耗电虽多, 但启动方便, 易于维修, 投资较少。鼓风机的运行状态与企业的产量、效益、安全息息相关。鼓风机的自动控制及保护功能的控制效果在很大程度上决定了能否充分发挥鼓风机的潜能。5#高炉鼓风机自动控制系统采用的是ABB公司的AC800F控制系统, 该系统融传统的DCS和PLC优点于一体并支持多种国际现场总线标准。它既具备DCS的复杂模拟回路调节能力、友好的人机界面 (HMI) 及方便的工程软件, 同时又具有与高档PLC指标相当的高速逻辑和顺序控制性能。
本文研究并开发了高炉鼓风机自动控制系统, 经过长时间运行实践, 表明该系统运行稳定, 为企业创造了良好效益。
1 设备组成
鼓风机机组由汽轮机系统、风机系统和油系统等部分组成。
1.1 汽轮机系统
从蒸汽母管来的蒸汽经自动主汽门、调速汽门后进入汽缸, 使汽轮机高速旋转。做功后的乏汽被冷凝成凝结水回到锅炉中, 完成由汽到水的转化, 完成了热力循环。
1.2 风机系统
风机转子由汽轮机带动同步转动, 空气经空气过滤器过滤后进入风机中, 风机对空气做功进行压缩, 为高炉提供符合工艺要求的冷风;保证供风的稳定。
1.3 油系统
油系统包括两大部分, 动力油系统和润滑油系统。它们由各自的油站和油路组成。
2 系统结构
系统网络结构组成:底层是基于PROFIBUS-DP的现场级设备层控制系统;上一层是工业以太网。控制器配置成双机热备及冗余通信模式, 即为系统配置了两套控制器, 平时正常运行时, 一套处于运行状态, 另一套处于热备状态, 一旦主控制器故障, 则备用控制器能立刻投入运行, 丝毫不影响系统的正常运行;为每套控制器也配置了两套现场总线网络, 均处于工作状态, 一旦其中的一条网络出现故障, 则另一条网络仍然能保证系统运行, 丝毫不影响系统的正常运行, 提高了整个系统的可靠性。现场采集的信号从站的I/O模板, 在I/O模板中进行A/D转换后, 通过PROFIBUS总线送到控制器里, 控制器根据编制的程序对信号进行处理, 并且将处理后的数据通过标准工业以太网送到工程师/操作员站的监控画面上进行参数显示;操作员在监控画面上启停设备或调节阀门, 这些数据就通过标准工业以太网送到控制器里, 控制器根据程序处理后, 将其通过Profibus总线送到从站, 从站摸板进行D/A转换后控制现场设备。
3 控制功能
3.1 仪控功能
主要实现数据的采集、显示, 并对一些重要参数进行PID调节, 调节回路有两种工作方式:自动模式和手动模式。
3.2 防喘控制
当鼓风机送风量减小, 出口压力升高时, 鼓风机就容易出现喘振。根据工艺要求, 采用了模拟加数字的控制方法, 在调节范围内, 常规PID调节起作用, 在紧急情况下, 数字调节起作用, 使风机的防喘阀迅速打开, 解除紧急情况, 调节框图如下:
3.3 安全运行闭环控制
在机组运行过程中, 当进风温度高或由于出现逆流信号或手动转入安全运行指令时, 机组就自动进入安全运行, 此时, 防喘阀应全开, 如果此时防喘阀出现故障, 打不开, 则会使机组进入喘振工况, 并最终导致机组损坏, 为了保护机组的安全, 我们在此处采用了闭环控制, 控制方法:当进入安全运行状态后3秒, 若防喘阀接近开关位置反馈信号和常规位置反馈信号都没有检测到全开, 则报警仪上出现声光报警“防喘阀故障”, 并立即停机。
3.4 电气设备切换
由于电气设计及电气元件的问题, 在系统调试过程中, 发现当设备控制由自动转换到手动后, 无法用手动按钮停止设备, 造成在紧急情况下, 无法在现场立即停止设备, 针对这个问题, 我们在程序中采用了电气延时技术, 保证在切换到手动后, 控制系统输出的信号保持一定的时间, 保证电气设备无扰切换, 提高了系统的可操作性。
3.5 盘车控制
盘车控制既可以在监控站进行又可以在现场操作的方式。在自动方式下, 由操作人员在监控站进行盘车操作;在手动方式下, 由操作人员在现场进行盘车操作。由于此设备的盘车装置控制要求比较特殊, 盘车电磁阀不是连续得电工作, 而是通12秒断15秒, 如此循环往复, 因此在设计手动操作回路时, 设计了电气时间继电控制回路, 保证了循环时间的实现。
3.6 逆流判断和保护
对逆流判断采用了三个喉差开关三选二的方式, 控制测策略为若机组正常运行过程中, 检测到三个喉部压差开关中有两个同时低于报警设定值, 则说明发生了逆流, 机组立即转入逆流保护, 若只有一个喉差开关检测到低于设定值, 则系统正常运行, 操作人员可对出现问题的信号进行适当的检查, 看是由于什么原因造成信号偏高, 既保护了机组又防止了误停机的发生。
结语
本文介绍了高炉鼓风机的设备组成和特点, 研究并开发了高炉鼓风机自动控制系统。成功开发了仪控功能、防喘控制、安全运行闭环控制、安全运行闭环控制、电气设备切换、盘车控制、逆流判断和保护等功能。经过长时间运行实践, 表明该系统运行稳定, 保证了生产的顺利进行, 为企业创造了良好效益
摘要：本文主要介绍了高炉鼓风机的结构与组成以及现场自动控制的系统结构.研究开发了高炉鼓风机的自动控制系统。经试运行, 供风质量与效率均满足高炉的正常生产, 该系统运行稳定。
关键词：鼓风机,控制系统,研究
参考文献
[1]司红波.高炉鼓风机自动控制及保护功能的研究与分析, 冶金动力[J].2008 (5) :55-57.
[2]滕新蔚.高炉鼓风机高位安全运行的控制策略, 冶金动力[J].2007 (6) :48-51.
如何提高高炉鼓风机运行安全性分析 第5篇
关键词：高炉鼓风机,运行,安全,措施
高炉鼓风机是冶金行业中最为重要的设备之一, 为高炉冶炼提供源源不断的空气和动力, 从而降低高炉阻损和送风系统阻损, 保证炉顶压力符合冶炼需要。因此必须确保高炉鼓风机运行的稳定性, 避免出现非计划性停机, 如若不然在中立作用下, 高炉中的溶铁、矿渣以及坍塌料就会倒灌至风口, 给冶炼人员的生命安全带来威胁。
但冶炼是一个非常复杂的过程, 在冶炼过程中, 操作、燃料以及原料发生改变, 高炉炉况都会发生改变, 此时, 风压、风量都会发生变化, 因而必须对风机性能参数进行连续稳定的实时调节。因此需要功能强大的控制系统。本文主要以某炼钢厂的8号高炉作为实例予以分析, 针对运行过程中高炉风机存在的问题进行了论述, 并有针对性地提出了解决措施。
1. 鼓风机概述
高炉冶炼本就是一个复杂的系统, 而高炉鼓风机作为其最大的配备系统, 主要有自动控制、电气控制、仪表检测、润滑、动力、保护以及冷却几大系统构成。每个系统相辅相成、相互依赖, 其中对高炉鼓风机运行安全影响最大的便是电气控制系统以及自动控制系统和仪表检测系统。
1.1 电气控制系统
电气控制系统是高炉风机中最为重要的构成, 依照电压的不同可以将该系统分为低压控制以及高压控制两种系统。其中高压控制的软启动是鼓风机电气控制中的核心。
电网必须提供足够无功功率才能直接启动大容量电极, 但是这样就会对整个电网供电安全造成影响, 因此高炉风机需要配套安装相应的软启动装置, 进行降压补偿。为了消除由于高炉风机启动时对电网的影响, 电机端应当相应设置无功发生器, 通过无功发生器为风机提供启动时电机所需要的无功功率, 减少对电网中无功功率的消耗。通过这种方式, 高炉风机启动时, 电机需要电网中的电流明显降低。
1.2 自动控制系统
(1) 自动调节风量风压
对静叶角度进行调节便可以完成对风量和风压的调节。目前我国冶炼厂所使用的高炉风机一般都是通过对静叶角度的调节完成压缩机空气输送量的调节。
确保静叶角度保持最小角度, 即14°, 以降低主电机启动过程中产生的启动电流。但是静叶角度小于22°时, 压缩机的运行状态相对不稳定, 因而必须在启动后将静叶角度快速调整到22°以上, 消除压缩机不稳定状态, 这便是静叶释放。若风稳定供风, 则静叶角度需要维持在22°~79°之间, 因此22°被称作最小工作角。依照冶炼过程中的工艺需要, 可以对静叶角度进行调整, 以改变风机的出风量, 风机负荷随供风量的降低而降低, 因而这种控制调节系统可以减少浪费。
静叶伺服控制是静叶角度调整的关键, 通过对位置变送器、PLC发送的相关信号的比较, 发出私服信号, 伺服机构做出相应的变动, 静叶承缸向制定方向发生位移, 风压、风量改变。
(2) 自动防喘振
喘振问题是高炉鼓风机中常见的问题之一, 也是最难解决的问题之一。冶炼过程中, 由于为了配合冶炼, 高炉需要随时改变冶炼供风量, 高炉路况也会发生改变, 因而鼓风机机壳内以及输风管网中的风压、风流量均会发生改变。若几组内气流量低时, 气流会在叶片上脱离, 从而形成脉动流, 这种脉动气流会在出口管网出形成震荡 (气容、气阻之间) , 这种状态下风机附属管网同气流就会出现震荡, 鼓风机就会出现周期性倒流, 出气口排气压力也会降低, 温度骤升, 并伴随巨大的吼叫声, 这种现象便是喘振。对于鼓风机运行, 喘振问题是致命的, 会对整个高炉冶炼造成影响。因此必须尽可能地避免喘振问题的发生, 引发喘振问题的不利影响有三方面: (1) 损坏叶片; (2) 气流脉动以及设备温升过高会引发内杠和叶片的损坏; (3) 风量、风压大幅震荡, 压缩机流量特征跳跃性大, 影响机组运行工况。
1.3 仪表系统
8号鼓风机的仪表检测系统主要包括五大检测内容, 即压力检测、温度假侧以及位置变送、轴位移和机组振动。风机的各个运行状态均是通过检测系统完成, 并在仪表上显示相应的状态。例如系统的风机轴振动、键相位、轴位移以及变速箱轴振动等都是通过轴运动检测系统予以完成。通过该监测系统的反馈, 可以有效掌握风机运行状态, 避免故障的产生。
2. 如何提高高炉鼓风机运行安全
依照高炉鼓风机的结构原理、结构关键点对目前高炉鼓风机中存在的问题进行了分析, 并有针对性地提出了相应的优化措施。
2.1 差动保护系统出现误动作
2.1.1 问题成因
此类问题主要集中出现在主电机启动时, 所谓差动保护是比较被保护设备各端口电流的大小和 (或) 相位的继电保护, 当达到设定的动作值时启动动作元件。当被保护设备在正常运行或外部短路以及系统振荡时, 由于被保护设备各端口电流之和等于0, 所以差动保护不会误动作;而在被保护设备本身发生内部短路时, 各端口电流之和将等于总短路电流, 差动保护将灵敏动作。
以某高炉鼓风机为例, 该鼓风机TCS软启动装置通过软启出线柜与电机进线端连接, 即与电机进线B端连接。即当电机软启动时, 电源通过启动柜QF2与TCS软起装置与电机进线B端连接, 从而使电机软启动。但是因为此时安装在电机进线端的电流互感器TA2中没有电流流过, 而电机的KD差动保护监测的正是TA2与TA1示数之间的差值, 所以导致电机软启动时差动保护动作, 而软起完成后由于电机是通过QF1运行柜与电机相互连接, 此时正常情况下电流互感器TA2与TA1监测到的电流是相同的, 所以差动保护不会动作。
2.1.2 解决措施
电机软启动时差动保护动作, 并不是因为此时电机内部短路故障, 而是因为差动保护所监测电机两端电流的监测点设置不合理所致, 因此可以将软启动装置的出线接到电机进线的A点处即电流互感器TA2的上端, 从而保证TA2与TA1在电机软启动时监测到的电流相同, 从而避免差动保护的误动作。
2.2 静叶角度控制缺陷
2.2.1 问题成因
高炉的加风或者减少是通过调整轴流压缩机静叶的角度来完成的, 而静叶角度的开度是通过静叶伺服控制系统来完成的.当DCS系统给定伺服控制器一个角度的开关度时, 伺服控制器控制静叶执行机构的静叶电液伺服阀动作, 同时通过执行机构的位置变送器返回一个位置信号, 从而形成一个闭环控制系统。但当位置变送器发生故障时, 静叶伺服控制器就会不断的发出信号给执行机构, 而电液伺服阀就一直动作, 直到静叶角度被调整到最大或者最小, 从而使风机失控。
2.2.2 解决措施
静叶私服系统属于闭环控制系统, 在控制的过程中, 位置变送器能够将执行机构的状态准确地反应到控制器, 但是一旦位置变送器出现问题, 伺服控制器就无法获取执行机构位置以及动作情况, 位置变送器也无法为系统准确的反馈信息。此时控制器就会判定执行结构并没有完成动作, 因而不断地发出动作信号, 知识静叶角度控制出现问题, 静叶角度或大或小。针对这种问题可以通过加装动作反馈装置予以解决, 原有位置反馈机构上由于多了动作反馈机构, 系统便可以通过动作反馈机构发送的信号准确掌握执行机构状态, 并借由动作反馈判断位置变送器是否正常。
2.3 保护系统粗糙
2.3.1 问题成因
鼓风机在高炉冶炼中占据了重要的地位, 为高炉冶炼提供动力, 因而必须确保其运行的安全稳定, 配套设置相应的保护系统, 出了润滑、动力油压力保护系统、温度保护系统以及压缩机、变速箱振动保护系以及位移保护等, 除此之外还包括电气保护系统、软启动系统以及查的那个保护系统。但是目前的鼓风机安全保障体系还十分粗糙, 监控画面无法直观的表现出系统故障位置、原因, 只能表现出一个大概的故障类别。例如当鼓风机出现过流、接地以及短路、差动等故障时, 监控器上只能显示系统出现“电气故障”。
2.3.2 解决措施
这一问题可以通过将电气故障相应的信号输出传送给软启动装置时, 再同时传送给DCS系统, 通过信号的双重传送, 鼓风机监控画面便可以准确地显示出鼓风机出现的相应故障, 从而简化维修人员排查故障的步骤, 减少维修人员的工作量。
结语
通过上述分析可以看出, 高炉鼓风机虽然存在诸多问题, 但是通过合理的措施优化后, 鼓风机运行状态明显稳定了, 风机系统运行安全性也有所提高。通过计算, 优化后的风机运行成本以及需要的人力大幅降低, 风机的运行更加的稳定、高效、安全。
参考文献
[1]申凌云, 何俊正.PID控制的煤气鼓风机变频调速系统[J].电机与控制应用, 2009, 36 (5) :53.
[2]兰石保.轴流风机静叶控制系统原理及应用[J].化工自动化及仪表, 2012, 39 (11) :1536.
[3]马光宇, 蔡九菊, 谢国成.不同驱动方式的高炉鼓风机性能分析[J].冶金能源, 2012, 31 (3) :53.
高压变频器在高炉除尘风机上的应用 第6篇
在冶金行业中, 电动机是企业中的主要动力, 广泛应用于风机、轧机、泵类等大型机械设备的拖动中。高压电动机的调速范围宽, 电能消耗非常巨大, 占企业所有电动机电能消耗的65%～75%之多。因此, 电动机的节能重点是高压电动机的节能。目前电动机系统节能工程已被定为国家发改委启动的十大重点节能工程之一。从调速、启动和制动性能上看, 电动机系统的节能采用可控硅变频技术是最为理想的节能途径, 尤其是在某些特定工艺下, 中高电压、大功率的电动机采用高压变频器的节能效果尤为明显。
2008年河南济钢6#高炉出铁场除尘风机采用了北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A06/090高压变频器。本文将以该高压变频器为例, 介绍高压变频器高炉出铁场除尘风机中的节能原理以及节能效果。
1高炉出铁场生产工艺
高炉在生产过程中, 出铁场产生大量的烟尘, 对环境污染较重。国家法规规定需要进行除尘处理。除尘风机是一个间隙性的工作设备, 即高炉出铁时使用, 不出铁时不用, 使用率大约在60%左右。图1为高炉炼铁出铁场工艺周期。其中A到B、E到F为高炉冶炼时间;B到C、F到G为升速时间, 可以调节;C到D、G到H为高炉出铁时间;D到E、H到I为减速时间, 可以调节。每次高炉出铁时间约为50 min, 为高速段, 定为45 Hz, 可以调节;高炉冶炼时间约为30 min, 为低速段, 定为5 Hz, 可以调节。
2节能方案选择
根据以上工艺要求, 同时考虑到除尘风机所配电动机为高压电动机, 不允许频繁启停, 因此, 在工频运行下, 能够满足生产工艺要求的最原始方法有2个: (1) 通过调节风门的出口挡板调节风量, 这样虽然可以减轻一定负荷, 但还有大量的电能白白浪费在阀门上; (2) 如果采用液力耦合器调速, 由以往经验可知, 液力耦合器存在调速范围窄、发热大、精度低及液力耦合器本身自带的毛病等诸多缺点。
鉴于上述2种方法存在的问题, 笔者决定采用HARSVERT-A06/090高压变频器对风机电动机进行拖动控制, 具体为一拖一方案, 如图2所示。
ηb-变频器输出功率;Pd-电动机额定功率;Pb-网侧功率;ηd-电动机轴端功率;P′-负载功率
3HARSVERT-A06/090高压变频器基本结构
HARSVERT-A06/090高压变频器为交-直-交电压源型变频器, 采用直接高-高变换形式, 其系统结构如图3所示。
1-高压开关;2-干式移相隔离变压器;3-电动机;4-功率单元;5-主控箱;6-人机接口;7-可编程控制器;8-霍尔元件;9-电压检测
4高压变频器节能原理
4.1 变频调速原理
交流异步电动机的输出转速由式 (1) 确定:
式中:n为交流电动机的输出转速;f为输入到交流电动机的电源频率;s为交流电动机的转差率;p为交流电动机的极对数。
从式 (1) 可看出, 通过改变输入到交流电动机的电源频率就可以实现调节交流电动机转速的目的。
高压变频器的工作原理就是从电网直接接收工频50 Hz的交流电, 经过交-直-交变频方式, 将其转换成频率和幅值都可调节的交流电直接输出到交流电动机, 从而实现交流电动机的变速运行。
4.2 变频调速的节能原理
除尘风机作为一种基本的风机类负载, 其工作特性如图4所示。
曲线1-负载按转速为n1工作时的特性曲线;曲线2-负载按转速为n2工作时的特性曲线;曲线3、4-管网的阻力曲线
在曲线1所示的负载工况下, 负载工作在A点时, 流量为Q1, 压力为H1。如果负载仍然按照n1速度定速运行, 用挡板将离心风机的风量调节为Q2时, 压力将上升到H3, 负载工作点移到B点。由于挡板的截流作用, 管网阻力曲线由曲线3变为曲线4。
在A、B两点, 负载功率分别为PA=H1×Q1、PB=H3×Q2。虽然Q2<Q1, 但H3>H1, 实际减小的功率有限。
如果不采用挡板调节, 这时管网阻力特性保持曲线3不变, 改用调节负载速度来减小流量, 负载改为按n2转度运行, 工作特性为曲线2, 负载工作在C点, 流量仍然为Q2, 但压力为H2。
相比B、C两点, 负载减少的轴功率为
ΔP=PB-PC= (H3-H2) ×Q2 (2)
在风道阻力特性不变的情况下, 离心风机的风量Q、压力H、轴功率P和转速n之间满足相似定理:Q∝n, H∝n2, P∝n3, 所以有:
也就是说, 可以通过调速方式改变风机风量。当风量下降一半时, 在不考虑效率的情况下, 风机轴功率将下降87.5%, 节能效果显著。
5运行效果分析
河南济钢6#高炉出铁场除尘风机电动机为G4-73N022D, 其参数如下:额定功率为710 kW, 额定电压为6 000 V, 额定电流为89 A, 功率因数为0.816, 额定转速为740 r/min, 风量为320 000 m3/h, 风速为1.16 m/min。
目前带HARSVERT-A06/090运行时的实际输入值:电动机高速 (45 Hz) 时的电流为50～55 A左右, 电动机低速 (5 Hz) 时的电流为1.36 A。将其带入式 (3) :
式中:U1为高压变频器输入电压;I1为高压变频器输入电流;cos Φ1为高压变频器本身功率因数;U2为高压变频器输出电压;I2为工频电流;cos Φ2为电动机功率因数。
可知实际运行工频电流在电动机高速时为59～65 A, 电动机低速时为18 A。
电动机高速时的输入电流为55 A, 输入电压为6 450 V, 转速为740 r/min;电动机低速时的输入电流为1.3 A, 输入电压为540 V, 转速为76 r/min。
实际不用高压变频器时工频电流为65 A, 这可能与高压变频器读数显示不准有关。现仅以高压变频器显示数据为依据进行节能核算。炼铁出铁时间与不出铁时间按分别占总时间的60%和40%考虑, 每年炼铁时间按8 000 h、每度电按0.5元计算, 则电动机在工频状态下, 每年的电费为
电动机在变频状态下, 其转速与频率成正比, 则功率与转速关系为P/Pe= (n/ne) 3, 其中P为系统实际消耗功率;Pe为电动机额定功率;n为电动机实际转速;ne为电动机额定转速。
因此, 电动机高速时, P=Pe× (n/ne) 3/0.96=739.5 kW/h, 电费为739.5× (8 000×60%) ×0.5=1 774 800元。
电动机低速时, P=Pe× (n/ne) 3/0.96=0.74 kW/h, 电费为0.74× (8 000×40%) ×0.5=1 184元。
因此, 一年省去电费为2 370 124-1 774 800-1 184=594 140元, 节省比例为594 140/2 370 124=0.25, 即耗电节省为25%。这样一年半就能收回成本。
6高压变频器的维护
该HARSVERT-A06/090高压变频器运行一年多来, 大大减少了维护量, 降低了工人的工作强度, 并且电动机启动很平滑, 减小了对电网的冲击。由于高压变频器对环境温度及湿度、灰尘等都有一定的要求, 因此, 需要进行必要的日常维护。维护方法:根据高压变频器自身的工作特点, 首先加强巡检, 巡检项目为记录运行参数、检测室内温度、检查通风情况、柜门过滤网积灰情况、变频器本身散热情况等;室内清洁必须一班一次, 且要用吸尘器;每半年要对变频器进行一次维护, 包括紧固螺丝、检测绝缘、清理内部灰尘等。
到目前为止, 该高压变频器运行良好, 没有出现过一次事故。
7结语
综上所述, 使用高压变频器确实能很好地改善电动机的运行工况, 降低工人的劳动强度, 并可以根据除尘的需要调节高压除尘风机的转速, 进而调节风机风量, 达到除尘的目的;同时高压变频器对电动机具有保护作用, 减少了维修费用, 延长了电动机及风机的使用寿命, 且节能效果显著, 给企业带来了显著的经济效益。
参考文献
[1]李方圆.变频器行业应用实践[M].北京:中国电力出版社, 2006.
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高炉风机 第7篇
京唐钢铁公司一期建设有两座容量为5500m3的高炉，为满足此大型高炉正常生产时的用风需求，特引进了三套具有国际先进技术水平的AV100-17型轴流式鼓风机，此风机由德国MAN公司生产，单台最大风量可达10000m3/min。自两座高炉投产后，三台鼓风机的正常运行方式为两用一备，两台在线运行的鼓风机组分别独立为两座高炉送风母管供风，为避免因风机故障停机而给高炉断风，在两座高炉供风母管上特设双向快速拨风阀组。当其中一台在线运行机组出现故障停机而造成突然断风时，快速拨风系统启用，将另一台正常运行机组供风母管的部分风量通过快速拨风阀组送入故障机组供风母管，可以有效防止因风压不足造成的高炉灌渣。同时快速启动备用机组，以保证在最短时间内恢复高炉生产，最大程度的降低经济损失。
1 拨风系统需求分析
由于高炉与风机在正常运转过程中都有相当严格的技术指标，在拨风过程中既要满足高炉故障工艺管理的需求，还要满足鼓风机自身特性的需求，不能单方面为满足高炉不灌渣而使正常风机超负荷运转停机，造成事故扩大化。
1.1 高炉需求
高炉不灌渣要求风压不低于0.18MPa，风量不低于2500Nm3/min。当风机故障停机后，由于管系的容积效应，高炉进风口压力自正常生产压力降至判断供风系统故障断风压力P1的时间为T1，再进一步降至维持极限生产的供风压力P2的时间为T2，这就要求拨风系统在限定时间△T=T2-T1内完成拨风，或以其他方式补充风压和风量使其保持在不灌渣的要求范围之内。
1.2 风机需求
风机正常运行时可能处于定风量或定风压模式，当拨风后风机会快速追赶设定的风量或风压。根据风机特性曲线(如图1)，在某一压力值时，风机只能在对应的最小流量以上运行，如果追赶速度过快的话就可能造成风机超出特性曲线而喘振或逆流。为保护风机，在开始拨风之前必须先将风机运行模式切换到手动模式。
2 供风管网结构与拨风系统基本原理
2.1 管网结构
针对目前京唐一期投产的两座高炉与为其配备的三台鼓风机，每台风机通过配风阀可分别向两座高炉母管供风，两个高炉母管之间安装快速拨风阀，此阀只能快速全开或全关，不允许停在中间位置，快速拨风阀两侧设两个隔离阀以便控制拨风量与拨风阀故障时将其隔离来检修。
2.2 基本原理
正常生产过程中两座高炉炉况不同，所需的风量风压也不尽相同，所以不能使用一台风机给两座高炉同时供风，一般情况下使用一对一供风原则，第三台风机作备用，为节约能源，不予启动。当在线风机故障停机而断风时，启动第三台风机需要五分钟左右的时间，这对于高炉，时间太长是不允许的，这时便可启动快速拨风装置，以最短时间将风量风压补充给故障风机对应的高炉母管。待第三台风机正常启动后将风平稳送入故障风机对应高炉母管后，快速拨风系统可安全退出。
2.3 二次拨风
快速拨风阀直径为900mm，由于管径太大，在数秒内将完全打开，被拨风的管网压力流量会受到严重影响，这样就增加了正常风机对应高炉危险系数，所以快速拨风阀两侧隔离阀可设定开度百分比来降低拨风时对被拨管网的影响。当快速拨风阀启动拨风后观察故障风机管网上的流量压力，如果未达到高炉要求可调整隔离阀的开度对其进行二次拨风。
3 快速拨风控制系统
3.1 控制方式
拨风控制方式要求分为PLC控制和人工控制，人工控制优选，即即使快速拨风系统在PLC控制状态，人工控制仍然起作用。设置人工操作台一套，用于人工操作，包括PLC/MAN控制转换开关，快速拨风阀的打开与关闭按钮，两侧隔离阀的开关停按钮，两个高炉母管风压与两个隔离阀阀位的LED模拟量显示屏等。
3.2 PLC控制拨风条件
1#高炉供风母管允许拨风条件：(1)母管上的风压大于0.4MPa;(2)母管上的风量大于6000Nm3/min;(3)压力变送器PIT001无断线故障;(4)流量变送器FT110-2无断线故障。
2#高炉供风母管允许拨风条件：(1)母管上的风压大于0.4MPa;(2)母管上的风量大于6000Nm3/min;(3)压力变送器PIT002无断线故障;(4)流量变送器FT111无断线故障。
当两路母管都满足允许拨风条件时，快速拨风装置可投入PLC自动控制。
3.3 PLC控制流程
正常运行过程中，一旦出现其中任何一座风机故障停机，当故障风机所对应供风母管压力低于0.35MPa时，故障风机将给正常运行风机发出请求拨风信号，此信号将保持30min，正常风机接收到请求拨风信号后将进一步检查自身系统拨风阀PLC控制是否位于自动模式、是否接收到人工操作台传来的PLC控制信号、快速拨风阀是否处于关闭状态，经程序检测都是肯定结果后，正常运转风机首先将自身静叶调节模式转换成手动，同时将拨风阀打开，完成拨风，最后将拨风阀PLC控制转换至手动控制。自动控制拨风起作用后，观察管网压力，当压力仍在迅速下降时可手动调节两侧隔离阀开度，对其进行二次拨风，以保证风压风量达到高炉不灌渣最低要求值以上。同时手动调节正常风机静叶，使其增大供风压力与流量，降低对正常生产高炉的影响，直至备用风机正常运行后，将风平稳送入故障风机对应供风母管后，快速拨风装置可安全退出。
4 结束语
钢铁生产企业中，炼铁是基础，行业俗话：有风就有铁，形象的说明了高炉鼓风在高炉冶炼过程中的重要作用。京唐高炉5500m3炉容如此之大，国内算是首屈一指，高炉的冷风供应系统工作稳定可靠，可满足高炉顶压需求，则高炉利用系数将会增加，即高炉将会稳产和高产。
摘要：本文介绍了在高炉鼓风机为高炉供风管网上应用快速拨风系统的必要性,及该系统的工作原理、控制系统和运行规程。该系统的投入可避免因风机故障停机而造成高炉灌渣事故的发生,以保证高炉安全生产。
关键词：高炉鼓风机,快速拨风,自动控制
参考文献
[1]李杨,关于高炉鼓风系统故障保护的探讨.风机技术,1997(2)
[2]甄月平,多高炉鼓风机拨风控制技术研究.西北工业大学工程硕士论文,2005