高炉拨风保护装置的研究.docx

高炉拨风保护装置的研究【摘要】本文针对杭钢高炉供风的实际情况研究并开发了防灌渣自动拨风保护装置系统该系统基本能满足高炉对生产运行安全的需求。【关键词】高炉鼓风机拨风装置防灌渣系统1前言高炉供风系统的供风安全稳定性直接影响着高炉正常生产。如果供风系统运行安全可靠且满足高炉顶压需求那么高炉利用系数将增加。如果高炉供风系统工作失常经常发生事故供风中断那么高炉的正常生产必将受到影响给企业造成巨大损失并对高炉本身产生很大的损伤。因此对高炉供风系统工作的可靠性要求较高。1.1高炉供风方式高炉供风系统的结构主要有两种：单机单炉制和母管制。单机单炉制即一台鼓风机单独供应一座高炉通过阀门切换控制实现任意一台风机给任意一座高炉供风的形式。单机单炉制控制操作简单但发生故障时容易导致高炉风管灌渣。母管制为多台鼓风机送出的风先统一汇总到单独的风管里然后再通过阀门控制分别分配到不同的高炉。采用母管制在供风选择上可以更加灵活且不容易发生灌渣事故但母管制操作较复杂。杭钢由于历史原因一直采用单机单炉制。1.2杭钢供风现状经统计杭钢最近5年来鼓风机发生故障将近10次给企业带来巨大的经济损失给正常的高炉生产也带来较大的影响。为了防止杭钢目前这种单机单炉制送风方式在风机发生故障时避免高炉灌渣对送风控制进行必要改造和优化显得尤为迫切（如表1）。2拨风保护装置的研究和实施拨风控制系统为风机生产运行过程中突然发生故障时让其他正常运行风机拨适量的风量给发生故障风机对应的高炉以满足高炉最少供风量避免高炉风口灌渣。整个系统由拨风控制系统和四个调节阀、两个气动快切阀和相关风管组成。为了防止因送风故障导致高炉灌渣的发生经过攻关决定实施自动拨风装置。并对自动拨风控制方案进行了探讨和研究。2.1送风中断的原因分析为了使控制方案的充分照顾到各种事故状态下能拨风对杭钢3台高炉最近十几年来发生的各种送风中断事故进行了分析送风中断具体原因如下：（1）风机主电机跳闸导致的送风中断。（2）由于机组发生喘振或逆流导致机组自动进入保护状态（安全运行）关小静叶打开喘振阀进行放风引起的送风中断。（3）由于由于防喘阀控制故障如气动防喘阀控制气源中断、防喘阀控制继电器故障、防喘阀控制电磁阀故障导致防喘阀打开引起的送风中断。（4）由于控制系统PLC故障如CPU停止运行导致静叶自动关掉、防喘阀打开引起的送风中断。（5）由于机组喉部差压、送风压力等信号测量发生故障导致机组进入安全保护（安全运行状态）自动关小静叶打开喘振阀进行放风引起的送风中断。（6）由于风机出口止回阀发生故障止回阀关死无法送风引起的送风中断。2.2拨风装置控制方案的设计由于在风机不同故障原因下表现出的状况有所区别为了使风机在各种不同的故障状态下都能实现自动拨风。控制方式如图1。只要机组进入安全运行状态、主电机运行停止、防喘阀控制气源压力过低三个中的一个满足条件同时送风阀全开、事故风机送风压力小于设定值120kPa、故障机组的送风压力小于正常运行机组送风压力、正常风机的送风压力大于220kPa等四个条件全部满足后拨风装置自动进入拨风工作。2.3操作界面设计操作界面包括杭钢3台高炉各高炉风管之间用管道连接中间设置1个气动快开阀和2个电动调节隔离阀。界面设置了投入自动拨风、退出自动拨风、快开阀试验操作、强制拨风等按键。在机组正常运行时投入自动拨风、停机或检修时退出自动拨风。为了确保快开阀工作正常日常需定期对快开阀进行试验操作投入试验操作时将自动关闭左右两边的两个电动隔离阀电动隔离阀全关后再打开气动快开阀。万一机组发生故障拨风装置没有及时工作操作人员可以人工干预进行强制拨风。2.4三台风机拨风实现过程拨风系统实现杭钢三台高炉间风量的互拨设计首选为大容量风机向小容量拨风。风机正常运行时两台风机出口沟通管上的快开阀处于关闭状态避免两台风机串风快开阀两边的调节阀（电动隔离阀）开60%左右确保高炉最小供风量。当1#高炉送风系统发生故障导致送风中断时瞬间自动打开1#高炉送风系统与2#高炉送风系统之间管道的快开阀由2#高炉送风系统调拨部分风量给1#高炉；当2#高炉送风系统发生故障那么首先选择1#高炉送风系统（3000风机）对其进行拨风如果检测到3000风机刚好风压较低或处在停机状态那么再选择3#高炉送风系统（2200风机）对其进行拨风；当2#高炉送风系统发生故障由2#高炉送风系统进行拨风。整个拨风装置确保了杭钢三台高炉的供风安全减小事故带来的损失。3结语该工艺技术可普遍应用于两座高炉以上的风机供风系统。