[發明專利]雙閉環動態優化LT法轉爐煤氣回收及風機節能控制方法

有效

• 申請號: 201611254529.1
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108265153B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 高毅夫
• 申請（專利權）人: 北京凱德恒源科技發展有限公司
• 主分類號: C21C5/40
• 分類號: C21C5/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明雙閉環動態優化LT法轉爐煤氣回收及風機節能控制方法屬于轉爐煉鋼LT法煤氣回收技術、風機變速節能技術，目的是根據LT法轉爐煤氣回收及風機變速運行的特點，研究開發與轉爐煤氣回收及風機變速節能工況相適應的控制方法，以提高轉爐煤氣回收率及實現風機變速節能優化控制，要點是根據轉爐煙氣量調節風機入口閥的開度，根據爐口微差壓控制風機的速度，通過兩者有機的結合來獲得良好的煤氣回收效果和風機節能效果，可廣泛應用于新建、擴建或改造的各類LT法轉爐除塵煤氣回收系統。

技術領域

本發明屬于轉爐煉鋼LT法煤氣回收技術、風機變速節能技術。

背景技術

轉爐煤氣是鋼鐵企業重要的二次能源，轉爐煤氣的回收約占整個轉爐工序能源回收總量的80％～90％，是負能煉鋼和降低工序能耗的關鍵環節。轉爐煤氣的熱值較高，是較為優質的燃料，可以在鋼鐵企業的燃料平衡中起到重要作用，轉爐煤氣回收是我國二次能源回收利用的薄弱環節之一，提高轉爐煤氣回收量，不僅能有效降低煉鋼工序生產成本，為實現“負能”煉鋼打下基礎，而且能極大降低鋼廠污染物排放總量，實現清潔生產。

目前國內轉爐煤氣回收水平參差不齊，高水平鋼廠的轉爐煤氣回收水平已接近了國際高水平的標準，但大多數鋼廠的轉爐煤氣回收仍處于較低水平，其中有管理的原因，但主要的應屬技術方面的原因。

按轉爐煤氣的熱值以7500kJ/m³為基準，目前國內煤氣回收的較好水平在90～110m³/t之間，目前的轉爐鋼產量每年約為7～8億噸，若煤氣回收水平提高10％，則每年可多回收煤氣約63*10^8～88*10⁸m³，折合標準煤約為161.4～225.5萬噸；若按國內煤氣回收的平均水平在60～80m³/t之間計算，煤氣回收水平若提高20％，則每年可多回收煤氣約84*10^8～128*10⁸m³，折合標準煤約為215.2～328萬噸；節能效益相當可觀，同時也對降低鋼廠污染物排放總量做出了顯著貢獻。

目前轉爐煙氣除塵及煤氣回收系統大體分為三種類型：濕法(OG法OxygenConverter Gas Recovery System)除塵、半干法除塵和LT(Lurgi-Thyssen)干法除塵。半干法除塵是從濕法(OG法)除塵演變出來的，亦屬于OG法除塵。本專利討論的范圍僅限于LT干法除塵。

關于LT干法除塵控制技術，目前采用多段風機變速控制、微差壓調節風機變速、微差壓調節風機入口閥開度等控制策略。

現有控制技術基本分為兩類，一是根據工藝運行狀態或爐口微差壓對風機轉速進行控制，使風機的抽風量與煙氣的生成量保持一致，避免煙氣外溢或轉爐罩內吸入過多空氣，希望通過風機的轉速控制來達到最佳控制狀態；二是通過爐口微差壓來調節風機入口閥的開度，使風機的抽風量與煙氣的生成量保持一致，避免煙氣外溢或轉爐罩內吸入過多空氣，希望通過風機入口閥的精確定位來達到開度的最佳控制狀態。

現有控制技術的問題在于，由于依賴風機轉速或依賴風機入口閥開度來控制煤氣回收的整個過程，系統必然會存在某些缺陷，對于前者，由于風壓和風速的限制，風機的變速范圍受到了制約，特別是冶煉后期，隨著煙氣量的降低，風機變速調節顯得無能為力，既損失了煤氣回收數量，也浪費了不少的風機節能空間，由于控制策略的原因，風機變速控制的功能沒有得到充分發揮，其節能效果受到很大影響；對于后者，由于風機入口閥固有的不適于大范圍調節微差壓的特性，使微差壓系統存在不穩定運行的因素，特別是在出現大擾動的情況下，現有控制技術對風機入口閥的調節過程非但沒有解決問題，反而使運行工況更加惡化，使現有系統通常難以實現全自動控制。

綜上所述，現有控制技術從根本上適應不了轉爐煤氣回收和風機變速節能應用的需求，理論研究和應用技術亟待有所突破。

關于雙閉環動態優化LT法轉爐煤氣回收及風機節能控制方法還未見到公開發表的出版物、文獻或資料。