[發明專利]熱風爐換爐操作防斷風系統及方法

有效

• 申請號: 201711394090.7
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107937645B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 蔡棟
• 申請（專利權）人: 飛馬智科信息技術股份有限公司;馬鋼（集團）控股有限公司
• 主分類號: C21B9/00
• 分類號: C21B9/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張巧嬋

本發明公開了一種熱風爐換爐操作防斷風系統及方法，該系統包括熱風爐檢測單元、閥位反饋單元、上位機、閥位鉗定單元、延時單元；所述熱風爐檢測單元用于檢測熱風爐是否屬于送風狀態和聯鎖狀態，是否滿足換爐條件；所述閥位反饋單元用于檢測當前閥位開度；所述上位機根據熱風爐檢測單元和閥位反饋單元輸出的信息控制閥位鉗定單元對閥位進行鉗定。熱風爐換爐操作防斷風功能的開發應用，確保了高爐的安全生產，預防了高爐斷風事故的發生，為高爐的安全、穩定生產打下了良好的基礎。

技術領域

本發明屬于電氣控制技術領域，涉及熱風爐換爐的控制系統及方法，具體涉及一種熱風爐換爐操作防斷風系統及方法。

背景技術

高爐熱風爐是高爐煉鐵生產的重要組成部分，主要功能是向高爐提供持續、穩定的高溫熱風。熱風爐換爐操作的控制，直接影響到高爐風溫的波動；進而影響到高爐爐況的運行。甚至因為設備或人為的因素，造成高爐斷風的重大事故發生，造成不可估量的經濟損失。熱風爐在換爐操作時，由于沒有對冷風調節閥的操作加以控制，在現場設備故障或假信號亦或人為疏忽時，將直接造成高爐斷風事故的發生。由于這一隱患的存在，高爐斷風事故時有發生。給高爐生產的安全穩定運行帶來了巨大影響。一鐵總廠幾座高爐熱風爐的換爐操作，均是由操作人員在上位機上，對閥門進行遠程操作。當現場設備故障時，如：電機傳動皮帶斷裂，致使電機空轉，實際閥門翻板未動。此時：要進入“送風運行”的熱風堡的風沒送上，若操作人員再關閉即將退出“送風運行”的熱風堡的冷風調節閥，就會造成高爐斷風。有時由于操作人員的疏忽，直接關閉正在送風的熱風堡的冷風調節閥，也會造成高爐斷風事故的發生。

發明內容

根據以上現有技術的不足，本發明提出一種熱風爐換爐操作防斷風方法，改進熱風爐冷風調節閥的控制方法入手，增加報警及鉗位等功能，改冷風調節閥控制為分段控制方式，當高爐有斷風趨勢時，及時發出報警并鉗位調節閥的給定參數，從而達到避免高爐斷風的目的。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種熱風爐換爐操作防斷風系統，該系統包括熱風爐檢測單元、閥位反饋單元、上位機、閥位鉗定單元、延時單元；所述熱風爐檢測單元用于檢測熱風爐是否屬于送風狀態和聯鎖狀態，是否滿足換爐條件；所述閥位反饋單元用于檢測當前閥位開度；所述上位機根據熱風爐檢測單元和閥位反饋單元輸出的信息控制閥位鉗定單元對閥位進行鉗定。

該系統中所述閥位鉗定單元根據熱風爐檢測單元輸出的信息對PID控制調節輸出的下線進行鉗位。所述閥位鉗定單元采用分段控制方式，根據閥位反饋單元輸出的信息進行階梯分段控制。該系統還包括報警單元和輸出鎖定單元；所述報警單元和輸出鎖定單元和上位機連接，所述報警單元用于在熱風爐冷風流量變化過快或過大時發出報警信號，所述輸出鎖定單元用于在熱風爐冷風流量變化過快或過大鎖定熱風爐調節閥輸出。

一種熱風爐換爐操作防斷風方法，該方法包括以下步驟：步驟一、所述熱風爐檢測單元檢測熱風爐是否屬于送風狀態和聯鎖狀態，是否滿足換爐條件；步驟二、如果熱風爐不屬于送風狀態或聯鎖狀態或不滿足換爐條件，控制閥位鉗定單元對閥位進行鉗定；直到熱風爐滿足換爐條件；步驟三、如果熱風爐屬于送風狀態和聯鎖狀態，且滿足換爐條件，控制閥位鉗定單元閥位進行解除鉗定。

該方法所述步驟二包括以下步驟：步驟a、閥門開度反饋大于55％，系統將閥位設定為給定鉗位值50％，并進行延遲；步驟b、閥門開度反饋大于30％小于50％時，系統將閥位設定為給定鉗位值30％，并進行延遲；步驟c、閥門開度反饋小于30％時，系統將閥位設定為給定鉗位值0％，直到冷風調節閥關閉。所述步驟a和步驟b延遲時間為10秒。

該方法還包括一下步驟，在熱風爐冷風流量變化過快或過大時，報警單元發出報警信號，輸出鎖定單元鎖定熱風爐調節閥輸出。所述在熱風爐冷風流量變化過快或過大的值設為5％和10％。高爐在正常生產時，當冷風流量的設定值與實際值偏差>＝10％時，我們認為冷風流量變化過大；當冷風流量的瞬時變化率>＝5％時，我們認為冷風流量變化過快；當這兩種情況發生時，我們認為高爐有斷風趨勢，應發出報警鎖定輸出。