高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統的製作方法

2023-09-20 19:28:00 1

專利名稱：高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制技術領域，特別涉及一種高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統。
背景技術：
高爐噴煤技術是高爐系統結構優化的中心環節，具有大幅度降低焦比、提高經濟效益、減輕環境汙染等優點.噴煤技術作為國內外高爐煉鐵技術發展的大趨勢，是我國鋼鐵行業發展的三大重要技術路線之一。隨著噴煤技術向大噴吹率濃相輸送方向發展.穩定、均勻的煤粉噴吹量是維持爐溫穩定、保證爐況順行，使得高爐達到最佳冶煉狀態的重要基礎。噴煤支管煤粉的流動性容易受煤粉煤質、溼度、粒度、高爐爐況的波動、分配器等很大影響，因此造成噴煤支管的堵塞，導致高爐一個或多個風口斷煤，使得對高爐噴煤不均勻、不穩定，不僅會影響高爐燃燒分布，而且會燒毀噴槍從而影響高爐的正常生產，甚至破壞爐況導致休風。目前對噴吹量控制效果均不佳。當前，我國高爐噴煤自動控制技術水平較為薄弱，氣固兩相流對象本身結構相當複雜，國內缺少噴煤支管煤粉流量及堵塞的有效檢測手段，而國外的煤粉流量及堵塞的檢測儀表價格昂貴且效果一般，國內應用不多。因此， 如何採用一種控制系統來防止高爐噴煤系統噴吹支管的堵塞，保證高爐噴煤的穩定和均勻就顯得尤為重要。目前，國內對噴煤支管防堵的控制系統是採用溫差法或測堵儀來判斷支管是否堵塞，如果堵塞則關閉噴煤支管的噴煤切斷閥，打開吹掃切斷閥對噴煤支管進行吹掃，直到暢通，然後關閉吹掃切斷閥，打開噴煤切斷閥繼續噴煤。對於這種控制方式，只有當判斷支管堵塞時才進行吹掃，無法提前預防噴煤支管的堵塞，而且對支管的吹掃也沒有規律，易導致高爐風口噴煤不均勻，不對稱，從而影響高爐的正常生產，甚至破壞爐況。
發明內容本實用新型的目的之一是提供一種降低噴煤支管堵塞率的噴煤支管防堵控制系統。根據本實用新型的一個方面，提供一種高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統包括分配器、多個噴煤支管、控制器；所述分配器和控制器分別與所述多個噴煤支管連接。進一步地，所述控制系統還包括設置模塊，所述設置模塊與所述控制器連接。進一步地，所述控制器包括判斷模塊、控制模塊；所述判斷模塊與控制模塊連接。進一步地，所述控制模塊包括第一控制單元、第二控制單元；所述第一控制單元及第二控制單元分別與所述判斷模塊連接。進一步地，所述第一控制單元包括第一控制子單元、第一判斷子單元及報警子單元；所述第一控制子單元和所述報警子單元分別與所述第一判斷子單元連接。[0011]進一步地，所述第二控制單元包括第二控制子單元、第二判斷子單元及報警子單元；所述第二控制子單元和所述報警子單元分別與所述第二判斷子單元連接。進一步地，所述控制系統還包括多個測堵儀，每個所述測堵儀設置在每個噴煤支管中。進一步地，每個所述噴煤支管設置有噴煤切斷閥和吹掃切斷閥。進一步地，所述控制系統還包括噴煤主管噴煤切斷閥和噴煤主管吹掃切斷閥； 所述噴煤主管噴煤切斷閥和噴煤主管吹掃切斷閥設置於所述噴煤主管。進一步地，所述噴煤支管的個數為16-40個。進一步地，所述控制系統還包括報警模塊，在每個所述噴煤支管發生堵塞時進行報警。根據本實用新型提供的對高爐噴煤分配器噴煤支管採用循環吹掃的控制系統，可大大減少噴煤支管的堵塞率，穩定高爐風口噴煤量的均勻性，降低生產過程中操作人員的工作強度，提高自動化水平，有力保障了生產的安全，為高爐穩定順行創造條件。

圖1是本實用新型實施例提供的高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統的結構框圖；圖2是圖1所示控制器的結構框圖；圖3是圖2所示第一控制單元的結構框圖；圖4是圖2所示第二控制單元的結構框圖；圖5是本實用新型實施例提供的高爐噴煤分配器系統的結構示意圖；圖6是本實用新型實施例提供的基於圖5所示的高爐噴煤分配器系統進行的噴煤支管防堵控制的流程示意圖；圖7是本實用新型實施例提供的出現堵塞報警時的控制流程示意圖。本實用新型目的、功能及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統包括分配器1、多個噴煤支管2、控制器3、設置模塊4、報警模塊及多個測堵儀。分配器1和控制器3分別與多個噴煤支管2連接。設置模塊4與控制器3連接。分配器1將來自噴煤主管的煤粉分配給多個噴煤支管2。多個噴煤支管2在控制器3控制下，在循環吹掃周期內，通過循環吹掃的方式進行吹掃。其中，噴煤支管2的個數為16-40個，可以根據實際需要進行設置。設置模塊4設定循環吹掃周期和每個噴煤支管的吹掃時間。例如，設定循環吹掃周期的個數為20次。每個噴煤支管的吹掃時間為10-60秒。每個測堵儀設置在每個噴煤支管中。報警模塊在每個所述噴煤支管發生堵塞時進行報警。每個噴煤支管設置有噴煤支管噴煤切斷閥和噴煤支管吹掃切斷閥。在噴煤主管設置有噴煤主管噴煤切斷閥和噴煤主管吹掃切斷閥。參見圖2，控制器3包括判斷模塊30和控制模塊31。判斷模塊30與控制模塊31 連接。其中，判斷模塊30在一循環周期內，依次判斷噴煤支管是否在自動噴煤狀態。例如，設定循環吹掃周期的個數為20次，那麼在每次吹掃周期內，判斷模塊30需要依次判斷噴煤支管是否在自動噴煤狀態。控制模塊31在判斷模塊30判斷噴煤支管在自動噴煤狀態，控制該噴煤支管按吹掃時間進行吹掃，吹掃結束後控制該噴煤支管噴煤。控制模塊31包括第一控制單元311和第二控制單元312。第一控制單元311及第二控制單元312分別與判斷模塊30連接。其中，第一控制單元311在判斷模塊30判斷噴煤支管是在自動噴煤狀態時， 控制該噴煤支管的噴煤切斷閥關閉，吹掃切斷閥打開，進行吹掃。第二控制單元312待吹掃時間結束後，自動控制該噴煤支管的吹掃切斷閥關閉，噴煤切斷閥打開，轉為噴煤狀態。判斷模塊30還用於在對所述多個噴煤支管開始進行循環吹掃時，進行循環吹掃的周期的時間是否開始進行判斷。參見圖3，第一控制子單元311包括第一控制子單元3111、第一判斷子單元3112 及報警子單元3113。第一控制子單元3111和報警子單元3113分別與第一判斷子單元3112 連接。第一控制子單元3111控制該噴煤支管的噴煤切斷閥關閉，並在第一判斷子單元3112 判斷該噴煤支管的噴煤切斷閥關閉到位時，控制該噴煤支管的吹掃切斷閥打開。報警子單元3113在第一判斷子單元3112判斷該噴煤支管的噴煤切斷閥關閉不到位時進行故障報
Sfc目。參見圖4，第二控制單元312包括第二控制子單元3121、第二判斷子單元3122及報警子單元3123。第二控制子單元3121和報警子單元3123分別與第二判斷子單元3122 連接。第二判斷子單元3122判斷該噴煤支管的吹掃時間是否已結束、判斷該噴煤支管的吹掃切斷閥關閉是否到位及判斷該噴煤支管噴煤切斷閥打開是否到位。第二控制子單元3121在第二判斷子單元3122判斷該噴煤支管的吹掃時間已結束時，控制該噴煤支管進入噴煤狀態，自動控制噴煤支管的吹掃切斷閥關閉；在第二判斷子單元3122判斷該噴煤支管的吹掃切斷閥關閉到位時，控制該噴煤支管的噴煤切斷閥打開；在第二判斷子單元3122判斷該噴煤支管噴煤切斷閥打開到位時，控制該噴煤支管噴煤。報警子單元3123在第二判斷子單元判斷該噴煤支管的吹掃切斷閥關閉未到位時，進行故障報警；在第二判斷子單元3122判斷該噴煤支管噴煤切斷閥未打開到位時，進行故障報警。下面結合一具體實施例對圖1所示的系統進行詳細闡述。參加圖5，高爐噴煤分配器系統包括分配器、1個噴煤主管噴煤切斷閥VA0、1個噴煤主管吹掃切斷閥VB0、20支噴煤支管、20個噴煤支管噴煤切斷閥VAfVA20、20個噴煤支管吹掃切斷閥VB1 VB20、20個測堵儀和控制器(圖中未示出)。在分配器處煤粉被均勻的分配給了 20支噴槍。在噴吹過程中會有噴煤支管堵塞的情況，如果不快速的使噴煤支管暢通， 不僅會影響高爐燃燒分布，而且會燒毀噴槍，這時就靠噴煤支管堵塞檢測裝置檢測其堵塞情況，然後由控制器控制相應噴煤支管的閥門進行吹掃。每支噴煤支管都有一個噴吹閥，一個吹掃切斷閥，正常噴煤時吹掃切斷閥關閉，噴煤切斷閥打開。吹掃時，噴煤切斷閥關閉，吹掃切斷閥打開。吹掃狀態和噴煤狀態切換時，先關閉吹掃切斷閥，吹掃切斷閥關到位後再打開噴煤切斷閥。噴煤狀態和吹掃狀態切換時，先關閉噴煤切斷閥，噴煤切斷閥關到位後再打開吹掃切斷閥。圖6是基於圖5所示的高爐噴煤分配器系統進行的噴煤支管防堵控制的流程，首先進行初始化設置，由設置模塊4確定循環吹掃周期和每個噴煤支管的吹掃時間。當啟動循環吹掃後，由判斷模塊30在對多個噴煤支管開始進行循環吹掃時，進行循環吹掃的周期的時間是否開始進行判斷。若循環吹掃的周期的時間開始，則系統從1#噴煤支管開始依次對20支噴煤支管進行吹掃。由判斷模塊30判斷1#噴煤支管是否投入自動噴煤狀態，如果判斷出1#噴煤支管已投入自動噴煤狀態，則由第一控制子單元3111控制1#噴煤支管的噴煤切斷閥關閉，並在第一判斷子單元3112判斷1#噴煤支管的噴煤切斷閥關到位後，控制吹掃切斷閥打開，轉為吹掃狀態。第二控制子單元3121在第二判斷子單元3122判斷1#噴煤支管的吹掃時間已結束時，控制1#噴煤支管進入噴煤狀態，自動控制噴煤支管的吹掃切斷閥關閉；在第二判斷子單元3122判斷1#噴煤支管的吹掃切斷閥關閉到位時，第二控制子單元3121控制1#噴煤支管的噴煤切斷閥打開；在第二判斷子單元3122判斷1#噴煤支管噴煤切斷閥打開到位時，第二控制子單元3121控制1#噴煤支管噴煤，進入噴煤狀態。當判斷模塊30確認吹掃切斷閥關閉後，則進入2#噴煤支管的吹掃程序。若1#噴煤支管不在自動狀態，則1#噴煤支管保持原狀態不變，直接跳過1#噴煤直管進入2#噴煤支管的吹掃程序， 如果1#噴煤支管的閥門故障則報警同時跳過此支管，直接進入姊噴煤支管的吹掃程序。同理，2 Γ20#噴煤支管均按上述方案依次進行吹掃，當第20支噴煤支管吹掃結束後，則整個分配器噴煤支管的一個吹掃循環結束，此時處於等待狀態，當設定的循環吹掃周期時間結束後，則進入下一輪的循環吹掃，重新從1#噴煤支管開始判斷吹掃，依次往復，周而復始。如圖4所示為出現堵塞報警時的控制流程，當在循環吹掃過程中有噴煤支管堵塞報警時，則立即優先對該噴煤支管進行吹掃直至堵塞報警消失，其他噴煤支管的吹掃順序不變。以1#噴煤支管為例，如果1#噴煤支管已投入自動狀態且在噴煤狀態，當有1#噴煤支管出現堵塞報警時，控制相應噴煤支管的噴煤切斷閥關閉，吹掃切斷閥打開，立即轉為吹掃狀態，當堵塞報警結束後，則控制相應噴煤支管的吹掃切斷閥關閉，噴煤切斷閥打開，轉為噴煤狀態。同理，2 Γ20#噴煤支管堵堵塞報警均按上述方案處理。根據本實用新型提供的對高爐噴煤分配器噴煤支管採用循環吹掃的控制系統，可大大減少噴煤支管的堵塞率，穩定高爐風口噴煤量的均勻性，降低生產過程中操作人員的工作強度，提高自動化水平，有力保障了生產的安全，為高爐穩定順行創造條件。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統，其特徵在於，包括分配器、多個噴煤支管、控制器；所述分配器和控制器分別與所述多個噴煤支管連接。
2.根據權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，還包括 設置模塊，所述設置模塊與所述控制器連接。
3.根據權利要求2所述的控制系統，其特徵在於，所述控制器包括 判斷模塊、控制模塊；所述判斷模塊與控制模塊連接。
4.根據權利要求3所述的控制系統，其特徵在於，所述控制模塊包括 第一控制單元、第二控制單元；所述第一控制單元及第二控制單元分別與所述判斷模塊連接。
5.根據權利要求4所述的控制系統，其特徵在於，所述第一控制單元包括 第一控制子單元、第一判斷子單元及報警子單元；所述第一控制子單元和所述報警子單元分別與所述第一判斷子單元連接。
6.根據權利要求4所述的控制系統，其特徵在於，所述第二控制單元包括 第二控制子單元、第二判斷子單元及報警子單元；所述第二控制子單元和所述報警子單元分別與所述第二判斷子單元連接。
7.根據權利要求1-6任一項所述的控制系統，其特徵在於，還包括 多個測堵儀，每個所述測堵儀設置在每個噴煤支管中；報警模塊，在每個所述噴煤支管發生堵塞時進行報警。
8.根據權利要求7所述的控制系統，其特徵在於 每個所述噴煤支管設置有噴煤切斷閥和吹掃切斷閥。
9.根據權利要求8所述的控制系統，其特徵在於，還包括噴煤主管噴煤切斷閥和噴煤主管吹掃切斷閥；所述噴煤主管噴煤切斷閥和噴煤主管吹掃切斷閥設置於所述噴煤主管。
10.根據權利要求9所述的控制系統，其特徵在於 所述噴煤支管的個數為16-40個。
專利摘要本實用新型公開一種高爐噴煤系統分配器噴煤支管防堵控制系統包括分配器、多個噴煤支管、控制器；所述分配器和控制器分別與所述多個噴煤支管連接。根據本實用新型提供的對高爐噴煤分配器噴煤支管採用循環吹掃的控制系統，可大大減少噴煤支管的堵塞率，穩定高爐風口噴煤量的均勻性，降低生產過程中操作人員的工作強度，提高自動化水平，有力保障了生產的安全，為高爐穩定順行創造條件。
文檔編號C21B5/00GK202208732SQ20112024005
公開日2012年5月2日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者李澤輝 申請人:中冶南方工程技術有限公司