一種高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法
2023-05-27 07:45:46
專利名稱：一種高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法
技術領域：
本發明 屬於高爐明特法渣處理系統領域，具體涉及一種高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法。
背景技術：
粒化供水系統是高爐明特法渣處理系統的重要組成部分，它承擔著為高爐爐渣進行水處理的關鍵任務，與高爐安全生產密切相關。粒化供水系統一旦出現問題，而又不能合理處理或及早發現，將嚴重威脅高爐生產，造成巨大的經濟損失。因此，對粒化供水系統進行必要的安全控制迫在眉睫。目前，粒化供水系統存在以下幾類的問題第一，由於對粒化供水泵系統運行參數缺乏必要的分析，粒化供水系統無法及時檢測及預防粒化供水系統的故障，從而無法滿足高爐連續生產過程中的預防維修要求。第二，粒化供水泵組的故障處理及控制策略過於簡單，導致泵組內部的負荷率嚴重失衡，從而提高了系統的運行成本，嚴重影響系統的穩定性及壽命。第三，事故水管氣動閥的控制時序不合理，難以發揮處理事故的應急能力。因此，高爐明特法渣處理粒化供水系統的安全控制研究與應用迫在眉睫。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，能夠實現系統運行參數的自檢測、數據的自處理、以及設備的自保護，從而保證粒化供水系統的穩定與安全。本發明為解決上述技術問題所採取的技術方案為一種高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於它包括以下步驟
O系統設置根據粒化供水系統正常工作的工藝要求，預設正常工作所需工作泵臺數和正常工作所需備用泵臺數，即工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值，工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和等於現場安裝的粒化泵總數；
對系統中所有粒化泵做優先級設定，根據優先級、工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值選擇粒化泵作為實際工作泵和備用泵；
預設各參數指標，包括泵電機軸承溫度指標、泵出口支管壓力指標和出水總管壓力指標，預設各參數超出預設指標範圍的持續時間；
2)信號採集實時檢測泵電機的軸承溫度、泵出口支管壓力值、出水總管壓力值、泵斷路器分閘信號、泵電機軟啟動器故障信號、泵電機運行信號、事故水管氣動閥運行信號；
3)欲啟動狀態控制判斷粒化泵是否處於故障狀態，若無故障狀態粒化泵，即處於非故障狀態的泵臺數等於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的泵中按優先級選出工作泵，其餘非故障狀態的粒化泵為備用泵；否則報警；
4)運行狀態控制在欲啟動狀態確定為工作泵的粒化泵同時啟動運行，從而進入泵組運行狀態，4. I)判斷粒化泵是否處於故障狀態，若無故障狀態粒化泵，即處於非故障狀態的粒化泵臺數等於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則無報警信號，否則報警；
4.2)根據實時檢測的工作泵出口支管壓力值、出水總管壓力值與預設的參數指標比較結果，及實際工作泵臺數與工作泵臺數預設值之間的比較結果，控制事故水管氣動閥的開啟或關閉；
5)結束狀態控制5. I)出鐵結束時，若事故水管氣動閥為開啟狀態，則關閉；5. 2)出鐵結束時，在泵組運行狀態時的工作泵將同時停止；
所述的粒化泵故障狀態包括泵電機實時軸承溫度高於泵電機軸承溫度指標且持續預定時間；泵電機出現泵斷路器分閘信號；泵電機出現軟啟動器故障信號；泵電機在運行信號存在的情況下，泵出口支管壓力值低於泵出口支管壓力指標且持續預定時間。按上述方案，所述的優先級分為2級，第一級根據溫度累加值排序，第二級為人為幹預設定；周期性的獲得每個粒化泵的溫度值，並將它們進行累加得到溫度累加值。每個工作泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為工作泵 的優先級越高；相應地，每個備用泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為備用泵的優先級越高；當第一級優先級相等時比較第二級，由人為設定。按上述方案，所述的步驟3)中具體的報警方式包括
3. I)若處於非故障狀態的粒化泵數量少於工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數不夠且無備用泵的報警信號；
3. 2)若處於非故障狀態的泵臺數等於工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數夠但無備用泵可用的報警信號；
3. 3)若處於非故障狀態的粒化泵臺數大於工作泵臺數預設值，且小於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的粒化泵中按優先級選出工作泵，其餘非故障狀態的粒化泵為備用泵，發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警信號。按上述方案，所述的步驟4. I)中具體的報警方式包括
a)若處於非故障狀態的粒化泵臺數少於工作泵臺數預設值，發出工作泵臺數不夠且無備用泵可用的報警信號山)若處於非故障狀態的粒化泵臺數等於工作泵臺數預設值，發出工作泵數量夠但無備用泵可用的報警信號；c)若處於非故障狀態的粒化泵臺數大於工作泵臺數預設值，且小於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警信號；d)若工作泵在運行過程中出現故障狀態且存在備用泵，將按照優先級啟動備用泵，並記錄停機原因。按上述方案，當發出工作泵數量不夠且無備用泵可用的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵，則將其變為工作泵投入運行；當發出工作泵數量夠但無備用泵可用的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵，則將其變為備用泵；當發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵將變為備用泵。按上述方案，所述的步驟4. 2)中控制事故水管氣動閥的開啟或關閉的具體方式包括
e)當實時檢測的工作泵出口支管壓力值、出水總管壓力值在預設的參數指標範圍之內且工作泵臺數等於工作泵臺數預設值，給事故水管氣動閥發送信號使得事故水管氣動閥保持關閉狀態；f)當發出報警信號時，若工作泵出口支管或出水總管壓力值低於預設值且持續預設時間，或工作泵臺數少於工作泵臺數預設值，則開啟事故水管氣動閥。按上述方案，粒化供水泵電機溫度值指標包括溫度高高值、溫度高值；吸水井池液位指標包括液位高值，液位低值；泵出口支管壓力指標包括支管壓力低值；出水總管壓力值指標包括總管壓力低值。按上述方案，預設各參數超出預設指標範圍的持續時間均為5s。按上述方案，當本次出鐵結束，所述的溫度累加值數據保留，作為下次出鐵時欲啟動狀態控制步驟確定工作泵和備用泵的依據。按上述方案，系統設置中還預設吸水井水位的參數指標，信號採集還實時檢測吸水井水位值，欲啟動狀態控制和運行狀態控制中還分別判斷實時採集的吸水井水位值是否在其預設的參數指標內，若不在則報警。 本發明的有益效果為
I、本發明密切結合工藝實際，選取關鍵參數予以實時監控，對監控參數進行自動處理，在欲啟動和運行(啟動)過程中進行雙重控制，實現了粒化供水系統的自保護，擁有較強的預警和事故處理能力，提高了系統的穩定性，降低了系統的運行成本。2、本發明採用兩級優先級，以溫度累加值為第一優先級，可以體現泵電機實際運行狀態和內部的發熱狀態，溫度累加值越高說明泵電機負荷率高，優選溫度累加值低的作為工作泵，可均衡泵電機的使用頻率；在第一級優先級相同的情況下，進行人為設定的第二級優先級比較，使得優先級設置更完善。3、根據實際工藝需求對各參數指標進行具體的劃分，將不同的閾值或閾值的組合與相應的報警信號、執行信號相聯繫，對各種狀況進行分別採取措施，將智能控制變得更為細化、全面。4、經過試驗，獲得優選的參數預設值，使得智能控制變得更為合理。5、將系統每次運行的數據進行保存並加以利用，作為下次運行前的參考依據，有利於系統的維護。
圖I為信號採集裝置在粒化供水系統的布置示意圖。圖2為本發明一實施例的硬體結構原理框圖。圖3為本發明一實施例的控制流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實例及附圖對本發明做進一步說明。圖2為本發明一實施例的硬體結構原理框圖，它包括信號採集裝置、用於對信號採集裝置採集的數據進行處理的控制器(本實施例中為PLC控制器，即可編程邏輯控制器)、用於控制事故水管氣動閥開關和/或粒化供水泵內部泵電機開關的執行機構、用於根據控制器處理的數據發出控制指令的監控裝置(本實施例中為監控計算機)，信號採集裝置與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與執行機構連接，控制器的控制端與監控裝置連接。所述的執行機構為斷路器、熱繼電器、軟啟動器等常規控制器件，可設置在控制櫃中。
圖I為信號採集裝置在粒化供水系統的布置示意圖，粒化供水系統包括吸水井，吸水井與n1+n2條出水支管連接，每條出水支管連接一個粒化供水泵，所有粒化供水泵的輸出端與出水總管連接，出水總管上設有出水總管壓力開關，出水總管通過事故水管氣動閥與事故水連接；信號採集裝置包括設置在吸水井中的液位計、設置在每個粒化供水泵出口支管的壓力檢測裝置、設置在粒化供水泵組出水總管的壓力檢測裝置、設置在每個粒化供水泵內部的泵電機溫度檢測裝置、粒化供水泵斷路器分閘信號檢測裝置、泵電機軟啟動器故障信號檢測裝置、以及泵電機運行信號檢測裝置。在粒化供水系統工作過程中，以粒化泵組輸送水為主，事故水管氣動閥僅在非正常工作過程中開啟。在正常運行情況下，粒化供水泵組是一種N1臺粒化供水泵工作(即工作泵)，N2臺粒化供水泵備用(即備用泵)的模式，即N1工N2備的模式，(N1 +N2)為現場安裝的粒化供水泵總臺數。在粒化供水泵組啟動過程中，工作泵組的所有泵是同時接受啟動命令的。在粒化供水泵組停止過程中，工作泵組的所有泵是同時接受停止命令的。如果在粒 化供水過程中，工作泵的實際臺數達不到N1臺，則無法保證衝渣效果(熔渣無法粒化而形成大塊，衝不動，堆積起來難以排除)。在保證節能環保及工藝需求的情況，粒化供水系統工作過程中N1臺粒化供水泵工作是最理想的情況。如果粒化供水泵的實際工作檯數大於N1,雖然保證了衝渣效果，但是達不到節能環保的要求。如果粒化供水泵的實際工作檯數小於N1,衝渣效果是不理想的，且N1與實際工作泵臺數的差值越大，衝渣效果越不理想，也就越無法滿足工藝要求。圖3為本發明一實施例的控制流程圖，它包括以下步驟
O系統設置根據粒化供水系統正常工作的工藝要求，預設正常工作所需工作泵臺數和正常工作所需備用泵臺數，即工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值，工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和等於現場安裝的粒化泵總數；對系統中所有粒化泵做優先級設定，根據優先級、工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值選擇粒化泵作為實際工作泵和備用泵；預設各參數指標，包括泵電機軸承溫度指標、吸水井液位指標、泵出口支管壓力指標和出水總管壓力指標，預設各參數超出預設指標範圍的持續時間，可預設各參數超出預設指標範圍的持續時間均為5s，也可根據實際情況或經驗進行分別預設。所述的優先級分為2級，第一級根據溫度累加值排序，第二級為人為幹預設定；周期性的獲得每個粒化泵的溫度值，並將它們進行累加得到溫度累加值。每個工作泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為工作泵的優先級越高；相應地，每個備用泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為備用泵的優先級越高；當第一級優先級相等時比較第二級，由人為設定。2)信號採集實時檢測泵電機的軸承溫度、泵出口支管壓力值、出水總管壓力值、泵斷路器分閘信號、泵電機軟啟動器故障信號、泵電機運行信號、事故水管氣動閥運行信號。3)欲啟動狀態控制判斷粒化泵是否處於故障狀態，若無故障狀態粒化泵，即處於非故障狀態的泵臺數等於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的泵中按優先級選出工作泵，其餘非故障狀態的粒化泵為備用泵；否則報警。步驟3)中具體的報警方式包括3. I)若處於非故障狀態的粒化泵數量少於工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數不夠且無備用泵的報警信號；3. 2)若處於非故障狀態的泵臺數等於工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數夠但無備用泵可用的報警信號；3. 3)若處於非故障狀態的粒化泵臺數大於工作泵臺數預設值，且小於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的粒化泵中按優先級選出工作泵，其餘非故障狀態的粒化泵為備用泵，發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警信號。4)運行狀態控制在欲啟動狀態確定為工作泵的粒化泵同時啟動運行，從而進入泵組運行狀態，4. I)判斷粒化泵是否處於故障狀態，若無故障狀態粒化泵，即處於非故障狀態的粒化泵臺數等於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則無報警信號，否則報警；4. 2)根據實時檢測的工作泵出口支管壓力值、出水總管壓力值與預設的參數指標比較結果，及實際工作泵臺數與工作泵臺數預設值之間的比較結果，控制事故水管氣動閥的開啟或關閉。所述的步驟4. I)中具體的報警方式包括a)若處於非故障狀態的粒化泵臺數少於工作泵臺數預設值，發出工作泵臺數不夠且無備用泵可用的報警信號；b)若處於非故障狀態的粒化泵臺數等於工作泵臺數預設值，發出工作泵數量夠但無備用泵可用的報警信 號；c)若處於非故障狀態的粒化泵臺數大於工作泵臺數預設值，且小於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警信號；d)若工作泵在運行過程中出現故障狀態且存在備用泵，將按照優先級啟動備用泵，並記錄停機原因。當發出工作泵數量不夠且無備用泵可用的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵，則將其變為工作泵投入運行；當發出工作泵數量夠但無備用泵可用的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵，則將其變為備用泵；當發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態慄將變為備用慄。所述的步驟4. 2)中控制事故水管氣動閥的開啟或關閉的具體方式包括e)當實時檢測的工作泵出口支管壓力值、出水總管壓力值在預設的參數指標範圍之內且工作泵臺數等於工作泵臺數預設值，給事故水管氣動閥發送信號使得事故水管氣動閥保持關閉狀態；f)當發出報警信號時，若工作泵出口支管或出水總管壓力值低於預設值且持續預設時間，或工作泵臺數少於工作泵臺數預設值，則開啟事故水管氣動閥。5)結束狀態控制5. I)出鐵結束時，若事故水管氣動閥為開啟狀態，則關閉；5. 2)出鐵結束時，在泵組運行狀態時的工作泵將同時停止。所述的粒化泵故障狀態包括泵電機實時軸承溫度高於泵電機軸承溫度指標且持續預定時間；泵電機出現泵斷路器分閘信號；泵電機出現軟啟動器故障信號；泵電機在運行信號存在的情況下，泵出口支管壓力值低於壓力低值且持續預定時間。關鍵參數的選取和檢測系統單元設計
泵電機內部的持續發熱會嚴重影響泵電機的壽命，泵電機溫度的變化反應了泵的工作效率和運行質量的變化，所以採用熱電阻測溫，保證精度及響應速度。吸水井液位應該保持在正常液位(正常液位處於低液位與高液位之間)，當液位過低時，將造成泵電機抽空，嚴重影響電機的壽命，故採用雷達液位計測液位。當液位過高時，將造成吸水井水溢流，造成安全事故。
泵出口支管壓力低及出水總管壓力低，說明供水泵系統存在漏水現象或泵電機故障，故採用防腐型智能壓力控制器對壓力值進行監控。粒化供水泵組是高爐明特法渣處理的重要設備，是衝渣水的動力之源，價格不菲，對其進行保護應該是重中之重，因此，泵斷路器分閘信號、泵電機軟啟動器故障信號、泵電機運行信號都應該選定為重要的檢測參數。本實施例的控制策略包括以下幾點
I)信號採集裝置包括液位檢測裝置、粒化供水泵電機溫度檢測裝置、泵出口支管壓力檢測裝置和出水總管壓力檢測裝置。本實施例中，液位檢測裝置採用雷達液位計；粒化供水泵電機溫度檢測裝置採用熱電阻(PtlOO);泵出口支管壓力檢測裝置採用防腐型智能壓力控制器；出水總管壓力檢測裝置採用防腐型智能壓力控制器。2)信號採集與報警泵組的狀態分為欲啟動狀態和運行(啟動)狀態。無論泵組處於欲啟動狀態還是運行(啟動)狀態，均實時檢測泵電機的軸承溫度、吸水井液位值、泵出口支管壓力值、出水總管壓力值、泵斷路器分閘信號、泵電機軟啟動器故障信號、泵電機運行信號、事故水管氣動閥運行信號。預設粒化供水泵電機溫度值指標、吸水井液位指標、泵出口支管壓力指標和出水總管壓力指標；並依據泵組的狀態，對上述四個參數指標進行相應的採集信號報警。粒化供水泵電機溫度值指標有溫度高高值(一般為135 °e)、溫度高值(一般為95°C);吸水井池液位指標有液位高值，此值=泵電機進水管高度+ (5飛)m、液位低低值，此值=泵電機進水管高度+ (O. 5 l)m、液位低值，此值=泵電機進水管高度+ (f2)m，泵電機進水管高度一般比池底高(O. 5 l)m，單位為m ;吸水井的水深工程尺寸一般為7 8m， 本實施例以某鋼廠應用實例水深7m進行分析，井底標高為_7m，井口標高為0m，液位低低值為-5. 5m,液位低值為-4. 5m,液位高值為-O. 5m。泵出口支管壓力指標支管壓力低值(一般為O. 35Mpa，此值可調)，單位為Mpa。出水總管壓力值指標總管壓力低值(一般為O. 25Mpa，此值可調)，單位為Mpa。預設各參數超出預設指標範圍的持續時間為5s，這裡設置5s的原因，是為了過濾檢測元件的誤信號。採集信號的報警分為兩種情況當泵組處於欲啟動狀態時，僅對泵電機的軸承溫度、吸水井液位值進行報警操作，其它信號只採集而不報警；也就是說，當泵組處於欲啟動狀態時，若泵電機的軸承溫度、吸水井液位值超出預設指標範圍且持續預定時間則發出報警信號；當其它信號超出預設指標範圍且持續預定時間則不發出報警信號。這是因為當泵組處於欲啟動狀態(泵組未運行)時，泵出口支管壓力值和出水總管壓力值幾乎為OMpa，此時的泵出口支管壓力值和出水總管壓力值報警沒有意義。當泵組處於運行狀態時，對泵電機的軸承溫度、吸水井液位值、工作泵出口支管壓力值、出水總管壓力值進行報警操作；也就是說，當泵組處於運行狀態時，若泵電機的軸承溫度、吸水井液位值、工作泵出口支管壓力值、出水總管壓力值超出預設指標範圍且持續預定時間則發出報警信號。這是因為當泵組處於啟動狀態(泵組運行)時，工作泵出口支管壓力值和出水總管壓力值可以反應出粒化供水泵組的實際運行狀態。3)將以下情況稱為泵電機處於故障狀態1.泵電機實時軸承溫度高於溫度高高值且持續時間大於5s，這裡設置5s的原因，是過濾檢測元件的誤信號；2.泵電機出現泵斷路器分閘信號；3.泵電機出現軟啟動器故障信號；4.泵電機在運行信號存在的情況下，泵出口支管壓力值持續5s低於壓力低值，這裡設置5s的原因是為了過濾檢測元件的誤信號；當泵電機出現故障狀態將無法啟動或停機，需要記錄停機原因。無故障狀態泵電機是工作泵或備用泵的必要條件。1)，2)，3)條所述構成了採集信號處理的安全控制策略。4)在保證節能環保及儘可能滿足工藝要求的前提下，制定泵優先級及工作泵和備用泵確定的原則
a.定義如下變量=N1為正常工作所需工作泵的臺數，N2為正常工作所需備用泵的臺數，N3為實際存在無故障狀態泵的臺數，(NJN2)為現場安裝的粒化供水泵總臺數；泵電機相應的溫度值為Tpi，其中i=f (N1+ N2)；
b.給(N1+N2)個泵電機相應分配(N1+ N2)個一級優先級Api (溫度累加值，此值體現出粒化供水泵實際發熱狀況)， Api = (拳辦)成7^；)是指i#泵電機t時刻的電機溫度值$⑷是指i#泵電機t時刻的
運行狀態標誌，當i#泵電機t時刻處於運行狀態時為(X) = I,否則為O ;其中^lN1+ N2),Api值越小，一次優先級越高。t為時間，從高爐渣處理粒化供水系統投產開始進行計時，在PLC中可以分配一個軟計時器對t進行計時。c.給(N1+ N2)個泵電機相應分配(N1+ N2)個二級優先級Bpi (人為幹預值)，將數字IlN1+ N2)人為分配給Bpl BP(N1+N2))，二級優先級Bpi所對應的值越小，其二級優先級越高，其中 i=f (N1+ N2)。d. 一次優先級高的泵，泵的優先級就高，無需進行二級優先級比較；對於一次優先級相同的泵，需要進行二級優先級比較，二級優先級越高的泵，泵的優先級就高。在泵組運行過程中，當工作泵處於故障狀態時，備用泵需按照優先級高低啟動，即當一臺工作泵出現故障狀態時它將變為非工作泵，此時如果存在備用泵，則將備用泵組中優先級最高的一臺泵啟動，啟動的備用泵變為工作泵。5)當接到高爐出鐵場系統送來的出鐵開始信號，PLC控制系統發出渣處理開始信號，粒化供水泵組準備運行，此時泵組處於欲啟動狀態。在泵組欲啟動狀態，首先需要依據採集信號處理的安全控制策略，對N3臺無故障狀態的泵電機進行優先級排序，以便為粒化供水泵組運行確定出工作泵和備用泵，這裡存在以下四種情況第一，當禺 岑 > 珂時，這裡M為工作泵的臺數，需要從N3臺無故障狀態泵中選出泵優先級排列前N1的泵為工作泵，除這N1臺工作泵以外的無故障狀態泵為備用泵，臺數為( - )，此時發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警；第四，當託=洱+託時,這裡坷為工作泵的臺數，需要從N3中選出泵優先級排列前N1的泵為工作泵，除這N1臺工作泵以外的無故障狀態泵為備用泵，臺數為死，此時工作泵數量及備用泵數量均滿足要求，無報警；當工作泵及備用泵的臺數確定好後，在欲啟動狀態確定好的工作泵同時啟動，即可投入到泵組運行階段。本條所述為泵組欲啟動狀態的安全控制策略。6)泵組在運行狀態時，原來無故障狀態的泵可能出現故障，同時原來有故障狀態的泵單元也可能因為及時維修而恢復無故障狀態，這裡存在以下情況第一，當與 F3 >珥時，這裡N1即為工作泵臺數，備用泵的臺數為(I3-AV),發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警，此時如果出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵將變為備用泵；第四，當與=珥+ 時，這裡N1即為工作泵臺數，備用泵的臺數為N2，此時工作泵數量及備用泵數量均滿足要求，無報警；第五，若工作泵在運行過程中出現故障狀態且存在備用泵時，備用泵將按照優先級啟動，並記錄停機原因。也就是說，在運行過程中，出現故障的工作泵變為非工作泵，按照優先級啟動的備用泵變為工作泵，並記錄停機原因；本條所述為泵組運行狀態的安全控制策略。7)泵組在運行狀態時，泵組的運行狀態一直保持，直到出現出鐵結束信號，隨即渣處理結束，在泵組運行狀態時作為工作泵的泵同時停止運行。 8)事故水管氣動閥在以下兩種情況下將開啟第一，在泵組運行過程中，當與 <為時，這裡N3即為工作泵臺數，說明此時工作泵數量達不到正常工作要求，需要事故水管氣動閥補充流量；第二，在泵組運行過程中，當出現工作泵支管壓力低報警或出水總管壓力低報警時，需要事故水管氣動閥補充流量；
9)事故水管氣動閥在以下兩種情況下將關閉第一，當出鐵結束時，已經開啟的事故水管氣動閥將關閉，這是因為事故水管氣動閥是為衝渣過程補充水流的，也即為粒化供水泵組運行時補充水流的；第二，在粒化供水泵組運行過程中，當> JV1(這裡N1即為工作泵臺數，備用泵的臺數為(瑪-A9)且不出現工作泵支管壓力低報警或出水總管壓力低報警時，已經開啟的事故水管氣動閥將關閉；
綜上，本發明提出了一種高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，在深入分析粒化供水系統重要運行參數特性和工藝特點的前提下，完成了粒化供水系統安全控制系統的設計，將粒化供水系統各個設備的動作邏輯與自動處理的實時監控參數密切結合，保障了高爐明特法渣處理粒化供水系統的穩定運行和提前報警。
權利要求
1.ー種高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於它包括以下步驟 1)系統設置根據粒化供水系統正常工作的エ藝要求，預設正常工作所需工作泵臺數和正常工作所需備用泵臺數，即工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值，工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和等於現場安裝的粒化泵總數； 對系統中所有粒化泵做優先級設定，根據優先級、工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值選擇粒化泵作為實際工作泵和備用泵； 預設各參數指標，包括泵電機軸承溫度指標、泵出口支管壓カ指標和出水總管壓力指標，預設各參數超出預設指標範圍的持續時間； 2)信號採集實時檢測泵電機的軸承溫度、泵出口支管壓カ值、出水總管壓カ值、泵斷路器分閘信號、泵電機軟啟動器故障信號、泵電機運行信號、事故水管氣動閥運行信號； 3)欲啟動狀態控制判斷粒化泵是否處於故障狀態，若無故障狀態粒化泵，即處於非故障狀態的泵臺數等於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的泵中按優先級選出工作泵，其餘非故障狀態的粒化泵為備用泵；否則報警； 4)運行狀態控制在欲啟動狀態確定為工作泵的粒化泵同時啟動運行，從而進入泵組運行狀態，4. I)判斷粒化泵是否處於故障狀態，若無故障狀態粒化泵，即處於非故障狀態的粒化泵臺數等於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則無報警信號，否則報警；4.2)根據實時檢測的工作泵出ロ支管壓カ值、出水總管壓力值與預設的參數指標比較結果，及實際工作泵臺數與工作泵臺數預設值之間的比較結果，控制事故水管氣動閥的開啟或關閉； 5)結束狀態控制5.I)出鐵結束時，若事故水管氣動閥為開啟狀態，則關閉；5. 2)出鐵結束時，在泵組運行狀態時的工作泵將同時停止； 所述的粒化泵故障狀態包括泵電機實時軸承溫度高於泵電機軸承溫度指標且持續預定時間；泵電機出現泵斷路器分閘信號；泵電機出現軟啟動器故障信號；泵電機在運行信號存在的情況下，泵出口支管壓カ值低於泵出口支管壓カ指標且持續預定時間。
2.根據權利要求I所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於所述的優先級分為2級，第一級根據溫度累加值排序，第二級為人為幹預設定；周期性的獲得每個粒化泵的溫度值，並將它們進行累加得到溫度累加值；每個工作泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為工作泵的優先級越高；相應地，每個備用泵累加自身的溫度值，按照各自溫度累加值的高低排序，溫度累加值越低，作為備用泵的優先級越高；當第一級優先級相等時比較第二級，由人為設定。
3.根據權利要求I所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於所述的步驟3)中具體的報警方式包括 3.I)若處於非故障狀態的粒化泵數量少於工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數不夠且無備用泵的報警信號； 3.2)若處於非故障狀態的泵臺數等於工作泵臺數預設值，則令非故障狀態的粒化泵均為工作泵，無備用泵，發出工作泵臺數夠但無備用泵可用的報警信號； 3.3)若處於非故障狀態的粒化泵臺數大於工作泵臺數預設值，且小於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，則從非故障狀態的粒化泵中按優先級選出工作泵，其餘非故障狀態的粒化泵為備用泵，發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警信號。
4.根據權利要求I所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於所述的步驟4. I)中具體的報警方式包括 a)若處於非故障狀態的粒化泵臺數少於工作泵臺數預設值，發出工作泵臺數不夠且無備用泵可用的報警信號山)若處於非故障狀態的粒化泵臺數等於工作泵臺數預設值，發出工作泵數量夠但無備用泵可用的報警信號；c)若處於非故障狀態的粒化泵臺數大於工作泵臺數預設值，且小於工作泵臺數預設值和備用泵臺數預設值之和，發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警信號；d)若工作泵在運行過程中出現故障狀態且存在備用泵，將按照優先級啟動備用泵，並記錄停機原因。
5.根據權利要求4所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於當發出工作泵數量不夠且無備用泵可用的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵，則將其變為工作泵投入運行；當發出工作泵數量夠但無備用泵可用的報警吋，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵，則將其變為備用泵；當發出工作泵數量夠且有備用泵但備用泵數量不夠的報警時，若出現既非工作泵也非備用泵的無故障狀態泵將變為備用慄。
6.根據權利要求I所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於所述的步驟4. 2)中控制事故水管氣動閥的開啟或關閉的具體方式包括 e)當實時檢測的工作泵出口支管壓カ值、出水總管壓力值在預設的參數指標範圍之內且工作泵臺數等於工作泵臺數預設值，給事故水管氣動閥發送信號使得事故水管氣動閥保持關閉狀態ば)當發出報警信號時，若工作泵出ロ支管或出水總管壓カ值低於其預設指標且持續預設時間，或工作泵臺數少於工作泵臺數預設值，則開啟事故水管氣動閥。
7.根據權利要求I所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於粒化供水泵電機溫度值指標包括溫度高高值、溫度高值；吸水井池液位指標包括液位高值，液位低值；泵出口支管壓カ指標包括支管壓カ低值；出水總管壓力值指標包括總管壓カ低值。
8.根據權利要求I或7所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於預設各參數超出預設指標範圍的持續時間均為5s。
9.根據權利要求2所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在於當本次出鐵結束，所述的溫度累加值數據保留，作為下次出鐵時欲啟動狀態控制步驟確定工作泵和備用泵的依據。
10.根據權利要求I或2所述的高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，其特徵在干係統設置中還預設吸水井水位的參數指標，信號採集還實時檢測吸水井水位值，欲啟動狀態控制和運行狀態控制中還分別判斷實時採集的吸水井水位值是否在其預設的參數指標內，若不在則報警。
全文摘要
本發明提供高爐明特法渣處理粒化供水系統安全控制方法，包括1)系統設置預設正常工作所需工作泵臺數和正常工作所需備用泵臺數，預設各參數指標，預設各參數超出預設指標範圍的持續時間；2)信號採集；3)欲啟動狀態控制；4)運行狀態控制；5)結束狀態控制出鐵結束時，若事故水管氣動閥為開啟狀態，則關閉。本發明密切結合工藝實際，選取關鍵參數予以實時監控，對監控參數進行自動處理，在欲啟動和運行過程中進行雙重控制，實現了粒化供水系統的自保護，擁有較強的預警和事故處理能力，提高了系統的穩定性，降低了系統的運行成本。
文檔編號C21B3/08GK102864255SQ20121034861
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者趙昊裔, 朱少華 申請人:中冶南方工程技術有限公司