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運(yùn)用差壓變送器監(jiān)測高爐富氧系統(tǒng)提高其穩(wěn)定性
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運(yùn)用差壓變送器監(jiān)測高爐富氧系統(tǒng)提高其穩(wěn)定性

時(shí)間:2020-01-06 08:39:42

    摘 要 :本文已河鋼承鋼公司煉鐵廠 5# 爐富氧儀控系統(tǒng)為例進(jìn)行闡述,通過對整體富氧系統(tǒng)控制方式及設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí),#終實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)率和減少故障率的目的。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    富氧是大型煉鐵高爐冶煉中不可缺少的能源介質(zhì),通過不斷穩(wěn)定提高富氧率可以優(yōu)化高爐鐵水質(zhì)量、減少焦比、增加噴煤量,提高冶煉系數(shù)和鐵水產(chǎn)量。因此,研究煉鐵高爐如何穩(wěn)定提高富氧率,成為一項(xiàng)技術(shù)熱點(diǎn)。本文已承鋼公司煉鐵廠 5#爐富氧儀控系統(tǒng)為例進(jìn)行闡述。5#爐富氧儀控系統(tǒng)于 2006年 12月投產(chǎn)使用。采用鼓風(fēng)機(jī)后富氧方式,由總管進(jìn)入富氧站,經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)和流量調(diào)節(jié)后加入冷風(fēng)管道。也是降低焦比、提高鐵產(chǎn)量的有效措施。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    上圖為 5# 高爐富氧儀表檢測控制流程圖,其中儀表檢測點(diǎn)包括 :富氧進(jìn)站壓力、富氧出站壓力、富氧流量、富氧溫度。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    儀表檢測設(shè)備具體為 :富氧進(jìn)站、出站壓力使用壓力變送器 :EJA530A-DCS9N。富氧溫度使用鉑熱電阻 :WZP230Pt100。富氧流量使用差壓使流量計(jì),差壓變送器 :EJA110ADMS5A。另外壓力、流量檢測加裝隔離配電器,保障安全的同時(shí)減少干擾提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,隔離配電器 :NPPD-111D。下圖為壓力、流量檢測結(jié)構(gòu)圖。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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2.jpgc4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    式中 :F :未補(bǔ)償流體流量 ;k :流量系數(shù) ;∆p :流量差壓值 ;p :差壓變送器量程由于氣體的可壓縮性,富氧流量測量值要統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) (0℃,1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 ) 下的體積流量 QVN, 因此就需要對測量到的富氧流量值進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償換算 :c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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3.jpgc4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    式中 :f :補(bǔ)償后的流體流量 ;T實(shí) :流體實(shí)際溫度 ;P實(shí) :流體實(shí)際壓力 ;P設(shè) :流量計(jì)設(shè)計(jì)壓力 ;T設(shè) :流量計(jì)設(shè)計(jì)溫度c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    2  5#高爐富氧系統(tǒng)控制方式及設(shè)備c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    富氧壓力流量調(diào)節(jié)的給定信號增加 NPGL-111D型隔離器,防止因?yàn)楦蓴_影響富氧測量的準(zhǔn)確性,提高測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性,確保對富氧系統(tǒng)的控制準(zhǔn)確有效。調(diào)節(jié)執(zhí)行器選用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,控制簡單,反應(yīng)快速,且本質(zhì)安全。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    富氧控制系統(tǒng)功能 :實(shí)現(xiàn)對富氧出站壓力、流量的測量變送、轉(zhuǎn)換運(yùn)算、溫壓補(bǔ)償后在監(jiān)控計(jì)算機(jī)畫面顯示。操作崗位人員通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)設(shè)定工藝需要的出站壓力和流量值,在 PLC控制系統(tǒng)中將測量值與給定值在 PID控制塊中完成 PID運(yùn)算,然后將給定閥位開度信號通過 AO 模板輸出到現(xiàn)場執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)對閥位的控制,#終完成對壓力流量的控制。富氧壓力、流量控制回路如下圖所示。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    5# 爐壓力調(diào)節(jié) :氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥 ;產(chǎn)品型號 :HCP-V ;執(zhí)行機(jī) 構(gòu) :HA3R ;公 稱 通 徑 :100mm ;公 稱 壓 力 :4.0Mpa ;額定 行 程 :38mm ;額 定 流 量 系 數(shù) :CV220 ;彈 簧 壓 力 范 圍 :80Kpa~240Kpa ;閥體材料 :SCS13A ;閥內(nèi)組件材料 :SUS304 ;流量特性 :對數(shù) ;設(shè)計(jì)位號 :FV-101。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    5# 爐 流 量 調(diào) 節(jié) :氣 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 閥 ;產(chǎn) 品 型 號 :HCB ;執(zhí) 行機(jī) 構(gòu) :HA3R ;公 稱 通 徑 :150mm ;公 稱 壓 力 :4.0Mpa ;額定 行 程 :50mm ;額 定 流 量 系 數(shù) :CV420 ;彈 簧 壓 力 范 圍 :80Kpa~240Kpa ;閥體材料 :SCS13A ;閥內(nèi)組件材料 :SUS316 ;流量特性 :對數(shù) ;設(shè)計(jì)位號 :FV-101。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    3  富氧聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    表 1 為富氧安全保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)表 :(5# 高爐富氧站未設(shè)置單好的富氧快切閥,不滿足安全連鎖條件時(shí)有壓力調(diào)節(jié)閥配合快排實(shí)現(xiàn)氧氣的快速切斷。)同時(shí)要對富氧系統(tǒng)在日常點(diǎn)檢時(shí)要觀察在線趨勢是否正常,如有異常及時(shí)處理。另外還要對現(xiàn)場儀表定期檢查、確認(rèn)導(dǎo)壓管路有無泄漏、定期清掃富氧室衛(wèi)生,檢查儀表線路及接線盒外觀有無損壞,是否完好。檢查盤后現(xiàn)場儀表接線是否牢靠,端子是否松動(dòng)。富氧用壓力、流量變送器要按照校準(zhǔn)周期進(jìn)行校準(zhǔn),確保儀表準(zhǔn)確可靠。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    4  富氧系統(tǒng)日常維護(hù)c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    ①富氧溫度測量故障,因?yàn)楦谎豕艿勒饎?dòng)較大,測溫電阻常因震動(dòng)損壞,溫度異常的話,連帶著會(huì)影響到富氧流量的溫度壓力補(bǔ)償,甚至因此富氧連鎖系統(tǒng)誤動(dòng)作。使用熱電阻芯為鎧裝的型號可以適當(dāng)延長使用壽命,減少故障。②富氧壓力測量故障,EJA530A 系列變送器運(yùn)行穩(wěn)定,正常使用中富氧系統(tǒng)壓力測量故障率極低。壓力變送器故障檢查的方式一般都可以先看表頭顯示,然后用萬用表檢測輸出信號。③富氧流量故障,富氧流量因?yàn)闇囟葔毫ρa(bǔ)償?shù)脑�,�?huì)受到溫度和壓力的影響,所以在檢查流量故障時(shí),不能只檢查差壓變送器,還要同時(shí)排查壓力、和溫度測量元件是否正常。以便更快的解決故障,提高作業(yè)效率。④氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見故障,如調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作,常見原因主要是沒有信號壓力,可以先確認(rèn)動(dòng)力氣源閥門是否打開,可以通過觀察減壓閥后氧氣表頭指示確認(rèn)。⑤閥門定位器是控制閥的主要附件 .它將閥桿位移信號作為輸入的反饋測量信號 ,以控制器輸出信號作為設(shè)定信號,進(jìn)行比較,當(dāng)兩者有偏差時(shí),改變其到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,建立了閥桿位移倍與控制器輸出信號之間的一一對應(yīng)關(guān)系。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    5  高爐富氧調(diào)節(jié)故障應(yīng)急預(yù)案c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    事故特征 :因各種原因引起的高爐富氧調(diào)節(jié)不動(dòng)作,全開、全關(guān)情況。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    應(yīng)急措施 :①檢查富氧連鎖條件,判斷是否因富氧條件不滿足導(dǎo)致富氧切斷。②如確定非安全連鎖條件觸發(fā),詢問煉鐵當(dāng)班工長高爐爐況及需要富氧量。③攜帶對講機(jī)并要求崗位人員一同前往富氧閥門室。④現(xiàn)場手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥所在氣路截止閥。在滿足富氧條件下,手動(dòng)緩慢開啟富氧旁路截止閥使富氧流量達(dá)到工藝要求。⑤保持與值班室通訊,在故障處理期間手動(dòng)調(diào)節(jié)旁通截止閥調(diào)節(jié)富氧流量。⑥確保安全的情況下,2 人以上處理調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場故障。一人監(jiān)護(hù)一人操作。⑦故障排除后院秒故障點(diǎn)并通知崗位操作人員對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行測試。⑧確認(rèn)無問題后,需2 人同時(shí)操作旁路截止閥及主氣路調(diào)節(jié)閥。保持與值班室聯(lián)系,緩慢關(guān)閉旁路、打開主氣路。⑨完成故障處理完成,調(diào)節(jié)閥投自動(dòng)后。現(xiàn)場觀察 10min~15min,待設(shè)平穩(wěn)運(yùn)行后離開現(xiàn)場。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    6  注意事項(xiàng)c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    ①準(zhǔn)備好使用工具和儀表設(shè)備。②及時(shí)聯(lián)系需要配合作業(yè)的工種。③確保人身安全及設(shè)備安全的情況下才可作業(yè)。④到達(dá)現(xiàn)場后盡快恢復(fù)高爐富氧。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    7  總結(jié)c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    20 世紀(jì) 90 年代早期,高爐焦比就實(shí)現(xiàn)了 300kg/tHM。然而,由于高爐富氧太低,進(jìn)一步降低焦比的步伐至今仍十分緩慢。研究指出,富氧煉鐵將有效降低爐頂煤氣溫度,增大噴煤量,降低焦比和提高高爐生產(chǎn)率。c4w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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