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      智能壓力變送器在8#高爐監測中體現富氧系統提高其穩定系數

      更新時間:2020-03-24   點擊次數:1351次

      下問主要闡述:鞍山承鋼公司煉鐵四車間8# 爐富氧儀控系統為例進行闡述,通過對整體富氧系統控制方式及設備進行學習,非常終實現提高生產率和減少故障率的目的。

          富氧是大型煉鐵高爐冶煉中*的能源介質,通過不斷穩定提高富氧率可以優化高爐鐵水質量、減少焦比、增加噴煤量,提高冶煉系數和鐵水產量。因此,研究煉鐵高爐如何穩定提高富氧率,成為一項技術熱點。本文已承鋼公司煉鐵廠 5#爐富氧儀控系統為例進行闡述。8#爐富氧儀控系統于 2012年12月投產使用。采用鼓風機后富氧方式,由總管進入富氧站,經過壓力調節和流量調節后加入冷風管道。也是降低焦比、提高鐵產量的有效措施。

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           圖1中的8# 高爐富氧儀表檢測控制流程圖,其中儀表檢測點包括 :富氧進站壓力、富氧出站壓力、富氧流量、富氧溫度。

                儀表檢測設備具體為 :富氧進站、出站壓力使用壓力變送器 :EJA530A-DCS9N。富氧溫度使用鉑熱電阻 :WZPK220Pt100。富氧流量使用差壓使流量計,差壓變送器 :EJA110ADMS5A。另外壓力、流量檢測加裝隔離配電器,保障安全的同時減少干擾提高系統穩定性,隔離配電器 :NPPD-111D。下圖2中:  流量檢測結構圖。

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          式中 :F :未補償流體流量 ;k :流量系數 ;?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一轉換為標準狀態 (0℃,1 標準大氣壓 ) 下的體積流量 QVN, 因此就需要對測量到的富氧流量值進行溫度、壓力補償換算 :

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          式中 :f :補償后的流體流量 ;T實 :流體實際溫度 ;P實 :流體實際壓力 ;P設 :流量計設計壓力 ;T設 :流量計設計溫度

          2? 8#高爐富氧系統控制方式及設備
          富氧壓力流量調節的給定信號增加 NPGL-111D型隔離器,防止因為干擾影響富氧測量的準確性,提高測量系統的穩定性,確保對富氧系統的控制準確有效。調節執行器選用氣動調節閥,控制簡單,反應快速,且本質安全。

          富氧控制系統功能 :實現對富氧出站壓力、流量的測量變送、轉換運算、溫壓補償后在監控計算機畫面顯示。操作崗位人員通過監控計算機設定工藝需要的出站壓力和流量值,在 PLC控制系統中將測量值與給定值在 PID控制塊中完成 PID運算,然后將給定閥位開度信號通過 AO 模板輸出到現場執行器,實現對閥位的控制,非常終完成對壓力流量的控制。富氧壓力、流量控制回路如下圖3 調節系統示意圖

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          8# 爐壓力調節 :氣動調節閥 ;產品型號 :HCP-V ;執行機 構 :HA3R ;公 稱 通 徑 :100mm ;公 稱 壓 力 :4.0Mpa ;額定 行 程 :38mm ;額 定 流 量 系 數 :CV220 ;彈 簧 壓 力 范 圍 :80Kpa~240Kpa ;閥體材料 :SCS13A ;閥內組件材料 :SUS304 ;流量特性 :對數 ;設計位號 :FV-101。

          8# 爐 流 量 調 節 :氣 動 調 節 閥 ;產 品 型 號 :HCB ;執 行機 構 :HA3R ;公 稱 通 徑 :150mm ;公 稱 壓 力 :4.0Mpa ;額定 行 程 :50mm ;額 定 流 量 系 數 :CV420 ;彈 簧 壓 力 范 圍 :80Kpa~240Kpa ;閥體材料 :SCS13A ;閥內組件材料 :SUS316 ;流量特性 :對數 ;設計位號 :FV-101。

          3? 富氧聯鎖保護系統
          表 1 為富氧安全保護系統數據表 :(8# 高爐富氧站未設置單好的富氧快切閥,不滿足安全連鎖條件時有壓力調節閥配合快排實現氧氣的快速切斷。)同時要對富氧系統在日常點檢時要觀察在線趨勢是否正常,如有異常及時處理。另外還要對現場儀表定期檢查、確認導壓管路有無泄漏、定期清掃富氧室衛生,檢查儀表線路及接線盒外觀有無損壞,是否完好。檢查盤后現場儀表接線是否牢靠,端子是否松動。富氧用壓力、流量變送器要按照校準周期進行校準,確保儀表準確可靠。

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          4? 富氧系統日常維護
             ? ①富氧溫度測量故障,因為富氧管道震動較大,測溫電阻常因震動損壞,溫度異常的話,連帶著會影響到富氧流量的溫度壓力補償,甚至因此富氧連鎖系統誤動作。使用熱電阻芯為鎧裝的型號可以適當延長使用壽命,減少故障。②富氧壓力測量故障,EJA530A 系列變送器運行穩定,正常使用中富氧系統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,富氧流量因為溫度壓力補償的原因,會受到溫度和壓力的影響,所以在檢查流量故障時,不能只檢查差壓變送器,還要同時排查壓力、和溫度測量元件是否正常。以便更快的解決故障,提高作業效率。④氣動調節閥常見故障,如調節閥不動作,常見原因主要是沒有信號壓力,可以先確認動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。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定信號,進行比較,當兩者有偏差時,改變其到執行機構的輸出信號,使執行機構動作,建立了閥桿位移倍與控制器輸出信號之間的一一對應關系。

          8號高爐富氧調節故障應急預案
          事故特征 :因各種原因引起的高爐富氧調節不動作,全開、全關情況。

          ? 應急措施 :①檢查富氧連鎖條件,判斷是否因富氧條件不滿足導致富氧切斷。②如確定非安全連鎖條件觸發,詢問煉鐵當班工長高爐爐況及需要富氧量。③攜帶對講機并要求崗位人員一同前往富氧閥門室。④現場手動關閉調節閥所在氣路截止閥。在滿足富氧條件下,手動緩慢開啟富氧旁路截止閥使富氧流量達到工藝要求。⑤保持與值班室通訊,在故障處理期間手動調節旁通截止閥調節富氧流量。⑥確保安全的情況下,2 人以上處理調節閥現場故障。一人監護一人操作。⑦故障排除后院秒故障點并通知崗位操作人員對調節閥進行測試。⑧確認無問題后,需2 人同時操作旁路截止閥及主氣路調節閥。保持與值班室聯系,緩慢關閉旁路、打開主氣路。⑨完成故障處理完成,調節閥投自動后?,F場觀察 10min~15min,待設平穩運行后離開現場。

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