一次除尘改造控制系统研究与设计

发布时间：2020-06-19 05:15

【摘要】：唐山国丰钢铁有限公司第一炼钢厂80吨转炉一次除尘原采用的是湿法除尘工艺,此工艺比较落后,不仅排放浓度高,而且能耗大。为了完成国家规定的减排任务,国丰公司决定对80吨转炉的一次除尘进行改造,将原来的湿法除尘改为半干法除尘,并将除尘风机液耦调速改造成高压变频器调速。首先介绍了半干法除尘的工艺流程,展示了半干法除尘在转炉生产中的优势。结合现场设备及工艺流程,详细介绍了半干法除尘系统的设备组成。然后,重点对此套设备的控制系统从软件、硬件、网络结构三个方面进行了详细的设计。对PLC中各个功能块的作用和从属及调用关系进行了设计说明,并对系统四个功能组的控制参数、连锁条件以及HMI画面操作进行了整体设计编写。通过对PID的研究,理解了PID在此套除尘系统中的用法,并且根据实际工程应用,对系统中PID调节的各个控制参数进行优化整定。详细介绍了汇川HD90 10KV高压变频器的结构原理、设备组成、本地操作以及远程操作方式,通过研究将原有的液力耦合器调速改为高压变频调速,对比了系统改造前后的效果。为了实现生产数据的共享,消除信息孤岛,设计开发了生产数据管理系统,用于实现生产实绩的远程查看,便于调度组织和生产数据的归档统计。还特意对此管理系统所应用到的OPC协议、B/S架构技术做了说明,对系统的实现方式进行了探讨研究。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X757
【图文】：

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在半干法除尘系统中，转炉吹炼过程产生的高温烟气携带平均 140（波动范围70~200）g/Nm3的粉尘从炉口溢出进入烟罩，通过汽化烟道的冷却作用将烟气的温度降到 700～900℃的同时回收余热生产蒸汽。汽化冷却烟道出口烟气进入一次除尘塔通过喷枪冷却降温使烟气温度降低到大约 300℃左右，烟气从一次除尘塔出来后通过烟气调整装置进入高效除尘塔，经过此过程处理后烟气中质量含量 80%以上的粉尘以干灰的形式被捕集回收[4]。烟气从高效除尘塔出来后相继进入机械洗涤塔、环缝文氏管、经高效脱水除雾器等设备精除尘、脱水除雾后将烟气中颗粒物含量降低到 50mg/Nm3以下，烟气温度降低到 55℃以下经煤气管道输送出去。最终将符合要求的煤气送入煤气柜存储，不符合要求的煤气通过烟囱燃烧放散。从环缝文氏管、二三级洗涤塔、高效脱水除雾器排出的含尘污水流到循环水箱，这些污水可以不经过处理，直接供给一级洗涤塔喷枪使用。一级洗涤塔排出的污水通过室外新建流槽流入浊环水净化系统经净化降温净化后进行循环使用。系统所有含尘污水因含尘量较少基本不需要进行化学水处理[5]。

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图 2 半干法除尘工艺流程图Fig.2 Process flow chart of semi-dry dedusting转炉产生的高温烟气被降温至 800~1000℃后，通过一次除尘塔。在一次除尘塔顶部装有在圆周方向平均分布的 6 支双旋流喷枪，工业净环水经氮气雾化后由喷嘴喷出，将高温烟气温度在一次除尘塔内直接降到 300℃左右，气雾喷枪的喷水量要求精度较高，要保证烟气中的热能被水雾完全吸收[7]。进入一次除尘塔内的烟尘中的粉尘约 30~40％的粗粉尘颗粒落到到下部灰仓，经输灰系统排出。二、三级除尘塔为机械除尘，不设喷枪，依靠重力作用进行重力除尘。

【参考文献】