高炉鼓风机站冷风拨风系统自动控制设计

【摘要】介绍了某钢厂三台1080m3高炉冷风拨风系统的工作原理和自动控制流程。该冷风拨风系统投入运行后，避免了因风机故障突然停风而导致的高炉风口、吹管、弯头大灌渣的生产事故的发生，减少事故损失。

【关键词】高炉；冷风拨风系统；风机；风口

1、前言

某钢铁集团股份有限公司炼铁厂3座1080m3高炉分别配三台风量2650Nm3/min汽拖轴流风机3台和电拖风机1台。正常生产情况下3台汽拖轴流风机运行1台电拖风机备用。尤其在高炉出铁前后，风机突然停风往往导致高炉风口、直吹管、弯头大灌渣等重大生产事故，针对风机有可能突然停风的情况而备用离心风机启动未完全满足风量之前，需要在3座1080m3高炉冷风系统之间设置了拨风系统装置。

2、工艺流程概述

冷风供风方式采取母管制。正常运行时，1台汽拖轴流风机对应1座高炉，电拖风机备用。每台风机都设有电动送风阀，三条冷风母管上都有联络阀。在三条母管之间增设了三套冷风拨风系统，见图1。

3、拨风控制系统设计思路

本系统有三套拨风系统组成，每套拨风系统有三个阀门（两个电动拨风 阀和一个气动拨风阀）组成，详见图1（冷风拨风系统自动控制流程），当汽拖风机正常运行时，电动阀门处于开状态，气动阀处于关状态.如果向2#高炉送风的汽拖风机故障停机，则开气动拨风阀HV1201（可手/自动切换），有1#高炉冷风管道向2#高炉冷风管道送风，待电拖风机启动后，当1#，2#送风管道压力不小于0.4MPa（此参数可根据现场实际情况调整）时，关闭电动拨风阀V1203，直到关到位，再关气动拨风阀HV1201，然后开电动拨风阀V1202，V1203（可手/自动切换）.当然也可以由3#汽拖风机向2#气拖风机供风原理同上，其他高炉汽拖风机故障时请参照以上程序操作。这样可以避免高炉因突然停风风口灌渣事故的发生，并有效避免因停风而使炉内煤气倒流到风机发生事故的可能性。

4、检测和控制内容

该系统管路非常简单，通常为一根拨风管道上串联设置三道阀门（2台电动拨风阀一台气动拨风阀），但其控制系统较为复杂，须全面考虑各种事故的发生情况，对其做出正确判断，才能保证高炉冷风拨风系统的正常运行。下面，结合某钢铁公司的实际情况，阐述拨风控制系统的设计方案。

此拨风控制系统需检测显示三根送风管道上的风压、检测显示拨风管拨风阀各个电动阀门的状态，根据显示的风机的运行状态参数和高炉休风的状态信号由操作员（此时为手动状态）或计算机判断（此时为自动、半自动状态）是否启动拨风阀并确定拨风阀阀位。计算机控制的连锁条件主要由送风管道上的风压状态和高炉休风状态决定。

5、控制系统及仪表的配置

实时监视3台高炉鼓风机运行状况，检测风机正常运行输风量平稳状况。可自动、手动、半自动控制电动阀、拨风阀的动作、开闭角度。当1台鼓风机故障停机或转为安全模式时，自动为高炉平稳拨风。实时显示拨风系统的状态、系统是否具备拨风条件。如遇突发事件可进行人为紧急拨风操作。

PLC控制系统构成：在风机送风管上设置压力变送器。在仪表控制台上安装声光报警器和手操器及按钮，用于主要参数报警和拨风阀的手动操作。计算机系统采用西门子S7—300PLC和工控机，由PLC完成信号的采集、转换、报警以及拨风连锁条件的逻辑判断和拨风阀位给定；工控机对各种主要参数进行显示、报警、趋势记录和报表打印。PLC部分由电源模板、CPU模板、模拟量输人与输出模板、数字量输人与输出模板组成。控制室置于现有厂房内，并在各风机操作室设拨风按钮。

6、结束语

本套拨风控制方案以冷风系统的风压参数为主，结合了高炉的生产运行状态，较为全面地考虑了事故发生的各种情况，能够较好地保证高炉冷风系统的供应。实际投人运行后，因冷风断供发生的事故基本降为零。

作者简介

董江波（1980.12-），男，汉族，河北省石家庄市人，工程师，从事钢铁行业自动化仪表设计工作。