[發明專利]高爐鼓風節能增效集成技術

無效

• 申請號: 201110339906.2
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102367497A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 沈新榮;王小華;麻劍鋒;郁輝球;馬歡慶;汪文斌
• 申請（專利權）人: 杭州哲達科技股份有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 金華科源專利事務所有限公司 33103
• 代理人: 胡杰平

技術領域

本發明涉及一種針對高爐鼓風流程設計的，系統性節能增效技術。該項技術的應用，可以大幅度提高高爐冶煉強度，降低焦比，實現高爐的高效化生產，提高產品質量。

背景技術

目前，中國國內一次能源轉換有25%的節能潛力，能源終端消費有26%的節能潛力，一次能源消費的平均節能潛力達26%。中國全社會能耗的70%集中在工業領域，其中占我國全社會總能耗15%～20%的冶金行業成了國家節能減排工作的重中之重。

高爐鼓風系統的運行，受多因素相互耦合影響。高爐鼓風系統的運行能耗，占到冶金流程總能耗的20～30%。為了確保高爐鼓風系統的低能耗高效順行、提高高爐的利用系數、降低焦比，本發明根據中國高爐煉鐵生產技術手冊、工業余熱回收技術、工程熱力學與傳熱學原理、現代控制理論和變頻調速方法，創新研發了高爐鼓風節能增效集成技術，從而可進一步提高高爐的冶煉強度，實現高爐的高效化生產，推進冶金行業的節能減排。

發明內容

本發明為了進一步提高高爐煉鐵的冶煉強度，實現高爐的高效化生產，推進冶金行業的節能減排，發明了高爐鼓風節能增效集成技術，主要包括三大子技術，即：鼓風機的進風除濕降溫技術、鼓風機運行能效優化技術和鼓風機的變頻優化技術，其中變頻調速優化技術與ASCV系列鼓風防喘閥技術有機結合。

本發明的上述技術問題是通過以下技術方案得以實施的：一種高爐鼓風節能增效集成技術，包括鼓風機的進風除濕降溫技術、鼓風機運行能效優化技術和鼓風機的變頻優化技術，其特征在于，利用所述鼓風機的進風除濕降溫技術，對進入高爐鼓風機前的濕熱空氣進行熱濕分治，其步驟如下：

A）根據冶煉主流程所需空氣荷載以及相應的環境工況，使濕熱空氣首先經過空氣過濾工藝段，進行預過濾和除塵處理；

B）經過預過濾和除塵處理的空氣進入多流程低阻型一級表冷裝置進行初步降溫，該一級表冷裝置將空氣的溫度降低到能夠為之后的除濕工藝段提供所需的入口工況并且保證其除濕率效的相應溫度；

C）經過初步降溫的空氣進入除濕裝置，進行進一步脫濕；

D）脫濕后的空氣進入多流程低阻型二級表冷裝置，進行二級降溫；

完成上述熱濕分治后，空氣的溫度和絕對濕度均達到相應的取值點，此時，空氣的溫度、濕度和流量控制在基準工況點上，所述的基準工況設定為風機入口空氣的設計工況，作為進一步優化的起點。

作為優選，應用余熱回收型溴化鋰吸收式制冷機組、燃氣熱泵型冷水機組、機械壓縮式電制冷機組，進行空調主機設備流程組合的最優化，充分利用鋼鐵廠的余熱余氣來產生冷凍水。

作為優選，所述的一級表冷工藝段的過程中，所產生的冷凝水匯總收集回用。

作為優選，所述的鼓風機運行能效優化技術，包括為高爐鼓風機建立運行能效分析模型和數據庫；該鼓風機運行能效優化技術，通過監測大量的高爐鼓風機入口和出口流動參數，并通過相應的高爐鼓風機運行能效分析模型進行能效分析，實現當鼓風機運行于低能效區域時，采用運行優化控制技術強制改變系統外管路阻力、優化鼓風機靜葉開度和進風溫濕度條件，將其從低效區強制偏移到高效區，從而降低輸入功率，實現鼓風機的高效節能運行。

作為優選，通過對高爐鼓風機的進風溫濕度的調節處理、結合外網阻力的改變、內網阻力的改變，利用鼓風機運行能效技術對多變工況下高爐鼓風機的優化參數進行監測，并記錄到鼓風機運行能效數據庫，為一年四季不同工況下高爐鼓風系統的持續最優化運行、健康狀態診斷提供數據基礎。

作為優選，所述的高爐鼓風節能增效集成技術采用風機變頻與自適應風機防喘尋優技術及防喘閥相結合的方法；所述的自適應風機防喘尋優技術，提出對在變頻調節過程中，鼓風機喉部差壓變化的絕對值和差壓變化的梯度進行雙重實時監測，作為防喘閥開度調節的依據，當這兩個參數的取值，特別是差壓變化梯度超過相應取值時，防喘閥進入動作狀態，嚴防系統出現喘振；所述風機頻率的調節則采用區間逼近優化調節的方法，即對于某一工況下的高爐鼓風機，從工頻開始進行自適應逼近尋優的調節，直到風機頻率降下來，而防喘閥仍處于關閉的最優頻率上。

作為優選，所述的鼓風機的變頻優化技術采用具有旁路功能的雙模式運行，在緊急情況時可快速切換為工頻運轉。

1.基于熱濕分治和余熱回收理念的高爐鼓風除濕降溫技術：