[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收實(shí)時(shí)在線分析控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210073762.5
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102534103A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琦;杜殿輝;楊棟梁;安俊君;張雷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京首鋼自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: C21C5/40
• 分類號: C21C5/40
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煤氣回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是提出一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回實(shí)時(shí)分析控制方法。

背景技術(shù)

在轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉過程中，由于激烈的氧化反應(yīng)在爐內(nèi)產(chǎn)生大量的高溫、高濃度的一氧化碳煙氣，含量在35～65％，把這些煙氣進(jìn)行冷卻、凈化，然后進(jìn)行回收或者由放散塔排入大氣。轉(zhuǎn)爐煤氣是一種非常理想的化工原料氣和燃料氣，是冶金工業(yè)重要的二次能源發(fā)熱量為5975kJ/m³。國內(nèi)現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煤氣回收氣體分析系統(tǒng)多為將樣氣取至分析設(shè)備，要樣氣途經(jīng)采樣探頭、取氣管路、壓力調(diào)節(jié)單元、過濾單元與脫濕單元、分析儀表，分析后樣氣對空排放(易造成人員傷亡)。因取樣管路過長導(dǎo)致煤氣分析結(jié)果滯后，使得轉(zhuǎn)爐煤氣資源被白白的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收實(shí)時(shí)在線分析控制方法，解決了現(xiàn)有煤氣分析系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)滯后；分析數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；安全隱患等問題，該方法可實(shí)時(shí)在線分析，直接在除塵管路上分析煙氣中的O₂與CO。具有分析成分速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、安全等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明在轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)中增加激光O₂氣體分析儀表、激光CO氣體分析儀表各一塊，激光O₂氣體分析儀表、激光CO氣體分析儀表安裝在絲網(wǎng)脫水器與除塵風(fēng)機(jī)中部(見圖1)，安裝點(diǎn)選擇，起始位置在絲網(wǎng)脫水器后距離應(yīng)大于X米(X＝內(nèi)徑÷1000×5)至除塵風(fēng)機(jī)前X米(X＝內(nèi)徑÷1000×5)，若氣體分析儀表安裝位置與絲網(wǎng)脫水器距離在0米至X米(X＝內(nèi)徑÷1000×5)因水霧而影響激光過程氣體裝置的透光率。激光CO氣體分析儀表、激光O₂氣體分析儀表安裝點(diǎn)選擇好后在管路兩側(cè)水平位置兩側(cè)開孔并焊接法蘭，一側(cè)法蘭安裝激光CO氣體分析儀表、激光O₂氣體分析儀表的激光發(fā)射端；另一側(cè)安裝激光CO氣體分析儀表、激光O₂氣體分析儀表的激光接收端。可直接實(shí)時(shí)在轉(zhuǎn)爐除塵管路上實(shí)時(shí)在線分析。因此減少了氣體成分分析周期，大幅提高了轉(zhuǎn)爐煤氣回收量。這種轉(zhuǎn)爐煤氣分析方式也避免了由于樣氣對空排放造成人員傷亡；管路過長導(dǎo)致分析數(shù)據(jù)滯后等問題。

原有回收系統(tǒng)是人為手動(dòng)，在轉(zhuǎn)爐主控室通上位機(jī)人機(jī)界面手動(dòng)控制轉(zhuǎn)爐煤氣回收。在原有手動(dòng)回收基礎(chǔ)上增加一套PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)的主要功能是通過邏輯判斷自動(dòng)控制轉(zhuǎn)爐煤氣回收，PLC系統(tǒng)安裝位置在風(fēng)機(jī)過程站，PLC系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)爐煤氣自動(dòng)回收，PLC系統(tǒng)采用施耐德-昆騰系列PLC(詳見表1可選用不同廠家型號PLC)，將激光CO氣體分析儀表、激光O₂氣體分析儀表數(shù)據(jù)通過模擬量輸入模塊(模擬量輸入模塊安裝在背板總線上)采集至PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)通過邏輯判斷，當(dāng)轉(zhuǎn)爐煤氣濃度大于350000ppm且氧氣濃度小于15000ppm時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煤氣自動(dòng)回收操作(見圖2)，操作步驟依次為打開水封逆止閥、回收放散三通閥轉(zhuǎn)至回收側(cè)，自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煤氣回收。回收結(jié)束后步驟依次為回收放散三通閥轉(zhuǎn)至放散側(cè)、關(guān)閉水封逆止閥，進(jìn)行放散。當(dāng)煤氣濃度大于150000ppm并小于350000ppm點(diǎn)燃放散火炬，避免了人為操縱出現(xiàn)誤操作。

原有煤氣回收系統(tǒng)的氣體濃度分析設(shè)備為紅外氣體分析儀，缺點(diǎn)：設(shè)備體積大；操作繁瑣；設(shè)備過多；所用樣氣需在一次除塵管路上取氣，經(jīng)取氣管、采樣探頭、壓力調(diào)節(jié)單元、過濾單元與脫濕單元、分析儀表等設(shè)備，由于取氣管路過長導(dǎo)致分析滯后，分析后樣氣對空排放，因漏氣或?qū)盏仍蛞自斐蓴?shù)據(jù)不準(zhǔn)確與人員傷亡等情況。原有轉(zhuǎn)爐煤氣回收平均時(shí)間僅為8分鐘，經(jīng)計(jì)算得出噸鋼煤氣回收量為70～80m³/t，且煤氣回收控制是人為干預(yù)回收，容易誤操作。

改造后轉(zhuǎn)爐煤氣回收時(shí)間≥10分鐘，不但提高產(chǎn)量，并且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)回收，使得噸鋼煤氣回收率≥108m³/t，大幅超過國內(nèi)同類煤氣回收系統(tǒng)噸鋼回收率，既增加了轉(zhuǎn)爐煤氣回收量又減少一氧化碳的排放量，為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明安裝位置示意圖。

圖2為自動(dòng)回收條件程序圖。

圖3為PLC系統(tǒng)安裝圖。其中，模塊1、背板總線2、電源模塊3、CPU模塊4、以太網(wǎng)模塊5、模擬量輸入模塊6、模擬量輸出模塊7、數(shù)字量輸入模塊8、數(shù)字量輸出模塊9。

具體實(shí)施方式

圖1～3為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。