一种高炉喷煤支管均匀喷吹系统控制方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108359761A(43)申请公布日2018.08.03(21)申请号201810219674.9(22)申请日2018.03.16(71)申请人青岛恒拓环保科技有限公司地址266000山东省青岛市李沧区合川路18号(72)发明人姜诚潘瑞峰单世强宋鹏亮高中兴(74)专利代理机构北京中北知识产权代理有限公司11253代理人孙静静(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)C21B7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种高炉喷煤支管均匀喷吹系统控制方法及系统(57)摘要本发明涉及冶金高炉炼铁及自动化技术领域，特别涉及一种高炉喷煤支管均匀喷吹系统控制方法及系统。通过电子称称取喷煤总量M，利用PLC控制系统计算喷煤支管的理论喷煤量M1；通过微波传感器进一步计算出实际喷煤量M2；通过比较M1和M2的大小对喷煤调节阀进行调节；当煤粉浓度m小于3％时启动吹堵，实现喷煤支管稳定均匀喷吹。本发明高炉喷煤支管均匀喷吹系统控制方法可以实现各个支管煤粉喷吹的稳定性和均匀性，实现煤粉在高炉内充分燃烧，大大提高原料的使用效率。CN108359761ACN108359761A权利要求书1/1页1.一种高炉喷煤支管均匀喷吹系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过设置在喷吹罐上的称重装置，称取喷煤总量M，并将信号传输至PLC控制系统；(2)通过PLC控制系统计算喷煤支管的理论喷煤量M1，所述理论喷煤量M1＝M/N，其中：N是喷煤支管的数量；(3)在喷煤支管上设置微波传感器，通过微波传感器测出喷煤支管内煤粉的浓度m和流速V；(4)所述测出的煤粉的浓度m和流速V通过信号电缆传输到PLC控制系统，通过PLC控制系统计算出实际喷煤量M2；(5)在喷煤支管上设置喷煤调节阀，当实际喷煤量M2>理论喷煤量M1时,通过PLC控制系统调节喷煤调节阀，让其开度变大；当实际喷煤量M2<理论喷煤量M1时,通过PLC控制系统调节喷煤调节阀，让其开度变小；当实际喷煤量M2与理论喷煤量M1误差在2％时，停止调节实现稳定均匀喷吹；(6)当喷煤支管中煤粉的浓度m小于在PLC系统中所设定的阈值时，由PLC控制系统控制打开氮气总管和氮气支管上的阀门并关闭喷煤总管上的阀门a进行吹堵，吹通后打开阀门a、关闭氮气总管和氮气支管上的阀门进行正常喷吹煤粉。2.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤均匀喷吹系统控制方法，其特征在于：所述称重装置设置为电子称。3.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤均匀喷吹系统控制方法，其特征在于：所述M2＝V×t×S×m，其中：V是煤粉流速；t是单位时间；S是喷煤支管截面积；m是煤粉浓度。4.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤均匀喷吹系统控制方法，其特征在于：所述阈值设置为3％。5.一种高炉喷煤支管均匀喷吹系统，其特征在于：包括喷吹罐、设置在喷吹罐上的称重装置、与喷吹罐连接的喷煤总管、设置在喷煤总管上的阀门a、与喷煤总管连接的分配器、与分配器连接的喷煤支管、设置在喷煤支管上的喷煤调节阀和微波传感器，还包括氮气罐、与氮气罐连接的氮气总管和氮气支管、设置在氮气总管上的阀门b、设置在氮气支管上的反吹阀门以及PLC控制系统；所述氮气总管与喷煤总管连通，所述氮气支管与喷煤支管连通，所述称重装置、阀门a、分配器、喷煤调节阀、微波传感器、阀门b、反吹阀门与PLC控制系统连接。6.根据权利要求5所述的一种高炉喷煤均匀喷吹系统，其特征在于：所述称重装置设置为电子称。7.根据权利要求5所述的一种高炉喷煤均匀喷吹系统，其特征在于：所述微波传感器包括表头、微波雷达和底座，所述表头内设置智能变送器和智能显示终端。2CN108359761A说明书1/3页一种高炉喷煤支管均匀喷吹系统控制方法及系统技术领域[0001]本发明涉及冶金高炉炼铁及自动化技术领域，特别涉及一种高炉喷煤支管均匀喷吹系统控制方法及系统。背景技术[0002]近十几年来，中国钢铁工业飞速发展，但是，资源与能源的短缺是制约中国炼铁工业发展的重要因素。中国钢铁工业的任务是在尽可能降低自然资源与能源消耗的前提下，保持钢铁工业飞速发展。高炉炼铁是整个钢铁工序中耗能和排放最大的环节，这是由高炉通过碳脱氧还原的本质特征所导致的。随着焦煤资源的逐渐紧缺，煤焦价格差距将逐渐加大，焦炭用量成为影响炼铁成本的主要因素，而高炉喷吹仍然是目前及未来高炉节焦降耗的主流。[0003]煤焦置换比是衡量喷煤效果的重要指标，利用煤焦置换比可以确定最优的喷煤量。在一定冶炼条件下，置换比与喷煤量的关系是遵循递减规律的，即随着喷煤量的增加，置换比将会降低。置换比的降低有可能导致燃料比过高，造成经济上不合算的情况，这时进一步扩大喷吹量只能造成喷吹燃料的浪