一种转炉除尘系统的制作方法

本实用新型涉及转炉除尘技术领域，尤其涉及一种转炉除尘装置的调节方法及控制系统。

背景技术：

采用转炉炼钢产生的烟气含有大量的粉尘，这些粉尘需要进行除尘处理，达到国家排放要求后才可以排入周围环境。图1至图8为现有技术中不同类型除尘装置的结构框图，分别为：旧OG除尘装置、新OG除尘装置、旧OG半干法除尘装置、新OG半干法除尘装置、旧OG湿式电除尘装置、新OG湿式电除尘装置、旧OG半干法湿式电除尘装置和新OG半干法湿式电除尘装置。

现有技术各类除尘装置的除尘效果是可调的，调节手段包括三种：(1)各类除尘装置中的一级文氏管、二级翻板文氏管、喷淋塔和环缝文氏管内均设置有供水装置，供水装置供水量的大小将影响除尘装置的除尘效果；(2)各类除尘装置中的二级翻板文氏管喉口的开口度可调，各类除尘装置中环缝文氏管的环缝开口度可调，二级翻板文氏管和环缝文氏管的开口度将影响除尘装置的除尘效果；(3)电除尘型的除尘装置的极线极板间的电压大小影响除尘装置的除尘效果。目前，前述三种调节手段均为手动调节，调节精度低、及时性差。

随着除尘技术的不断更新，特别是湿式电除尘技术的出现，转炉除尘装置的除尘能力获得了极大的提高，并且使得节电节水成为可能。但是，除尘能力的提高也带来了除尘设备用水和用电的提高，大量的污水和用电既增加了企业的经济负担也不利于环保。因此，从综合利益的角度出发，转炉除尘装置的除尘效果应该是在满足国家相关烟气排放标准的情况下选择一个合理的程度。现有技术的除尘装置对除尘效果的调节手段均依赖手动调节，操作人员以排放达标为调整目标，缺乏一种能够动态调节除尘效果以实现除尘装置综合利益最大化的方法和装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是现有技术的转炉除尘装置只能手动调节除尘效果，调节精度低，及时性差；并且，调整除尘效果只能以满足国家烟气排放标准为目标，不能动态调节除尘效果以实现除尘装置综合利益最大化。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：在现有的八类除尘装置的基础上增加在线监测装置和控制单元，在线监测装置检测烟气中的粉尘含量，控制单元根据在线粉尘含量数据调整风机的转速，风机的转速将影响炉口的微差压的大小，微差压是指为转炉内的压力与外界大气压的差值，在实际操作中一般需要保证微差压在0到10Pa的正常范围内。当微压差发生变化并超出正常范围后，八类除尘装置中自带的调节机制将根据炉口的微差压的大小自动调节二级翻板文氏管的喉口开口度和环缝文氏管的环缝开口度，这种自调节将改变炉口的微压差至正常范围并同时改变排放至大气中的烟气的粉尘含量。

具体的除尘系统包括除尘装置、在线监测装置和控制单元；所述除尘装置为旧OG除尘装置、新OG除尘装置、半干法除尘装置或湿式电除尘装置。

旧OG除尘装置包括汽化烟道、一级文氏管、二级翻板文氏管和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、一级文氏管、二级翻板文氏管和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，二级翻板文氏管根据炉口的微差压的大小调整喉口开口度的大小以适应炉口的微差压。

新OG除尘装置包括汽化烟道、喷淋塔、环缝文氏管和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、喷淋塔、环缝文氏管和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，环缝文氏管根据炉口的微差压的大小调整环缝开口度的大小以适应炉口的微差压。

半干法除尘装置包括旧OG半干法除尘装置和新OG半干法除尘装置。

旧OG半干法除尘装置包括汽化烟道、蒸发冷却塔、一级文氏管、二级翻板文氏管和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、蒸发冷却塔、一级文氏管、二级翻板文氏管和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，二级翻板文氏管根据炉口的微差压的大小调整喉口开口度的大小以适应炉口的微差压。

新OG半干法除尘装置包括汽化烟道、蒸发冷却塔、喷淋塔、环缝文氏管和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、蒸发冷却塔、喷淋塔、环缝文氏管和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，环缝文氏管根据炉口的微差压的大小调整环缝开口度的大小以适应炉口的微差压。

湿式电除尘装置包括旧OG湿式电除尘装置、新OG湿式电除尘装置、旧OG半干法湿式电除尘装置和新OG半干法湿式电除尘装置。

旧OG湿式电除尘装置包括汽化烟道、一级文氏管、二级翻板文氏管、湿式电除尘器和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、一级文氏管、二级翻板文氏管、湿式电除尘器和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，二级翻板文氏管根据炉口的微差压的大小调整喉口开口度的大小以适应炉口的微差压。

新OG湿式电除尘装置包括汽化烟道、喷淋塔、环缝文氏管、湿式电除尘器和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、喷淋塔、环缝文氏管、湿式电除尘器和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，环缝文氏管根据炉口的微差压的大小调整环缝开口度的大小以适应炉口的微差压。

旧OG半干法湿式电除尘装置包括汽化烟道、蒸发冷却塔、一级文氏管、二级翻板文氏管、湿式电除尘器和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、蒸发冷却塔、一级文氏管、二级翻板文氏管、湿式电除尘器和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，二级翻板文氏管根据炉口的微差压的大小调整喉口开口度的大小以适应炉口的微差压。

新OG半干法湿式电除尘装置包括汽化烟道、蒸发冷却塔、喷淋塔、环缝文氏管、湿式电除尘器和风机，转炉排出的烟气依次通过汽化烟道、蒸发冷却塔、喷淋塔、环缝文氏管、湿式电除尘器和风机，汽化烟道与转炉的出烟炉口连接，炉口处安装有用于测量炉口微差压的压力传感器，环缝文氏管根据炉口的微差压的大小调整环缝开口度的大小以适应炉口的微差压。

所述各类除尘装置中的风机均为具有转速可调特征的风机。

在线监测装置实时测量经除尘装置处理之后的烟气中的粉尘含量并将数据传递至控制单元。

控制单元接收来自在线监测装置的粉尘含量数据并与预设值/预设范围比对，控制单元依据比对结果调整风机的转速和/或调节湿式电除尘器的极线极板之间的电压。。

进一步的，转炉除尘系统还包括人机交互设备，所述控制单元与人机交互设备连接，人机交互设备显示除尘装置的各项参数，人机交互设备用于输入各项参数。

进一步的，所述控制单元存储接收到的粉尘含量数据和人机交互设备的操作数据。

有益效果：(1)本实用新型提供了一种转炉除尘系统，该除尘系统实时监测处理后的烟气的粉尘含量并动态调节除尘装置，保持除尘效果与预设一致，调节及时性好，精度高，并且兼顾除尘装置的节水节电因素，综合效益高；(2)本实用新型提供的转炉除尘装置的调节方法和控制系统适用于现有技术中的各种类型的除尘装置，适用范围广，对已有的除尘装置的改动小，成本低廉；(3)本实用新型提供的转炉除尘装置的控制系统包括人机交互设备，极大的提高了控制系统的操作便利性；(4)本实用新型转炉除尘装置控制系统的控制单元存储接收到的粉尘含量数据和人机交互设备的操作数据，便于后期查询。

附图说明

图1是旧OG除尘装置结构框图。

图2是新OG除尘装置结构框图。

图3是旧OG半干法除尘装置结构框图。

图4是新OG半干法除尘装置结构框图。

图5是旧OG湿式电除尘装置结构框图。

图6是新OG湿式电除尘装置结构框图。

图7是旧OG半干法湿式电除尘装置结构框图。

图8是新OG半干法湿式电除尘装置结构框图。

图9是实施例1可自动调节的旧OG除尘装置结构框图。

图10是实施例2可自动调节的新OG除尘装置结构框图。

图11是实施例3可自动调节的旧OG半干法除尘装置结构框图。

图12是实施例4可自动调节的新OG半干法除尘装置结构框图。

图13是实施例5可自动调节的旧OG湿式电除尘装置结构框图。

图14是实施例6可自动调节的新OG湿式电除尘装置结构框图。

图15是实施例7可自动调节的旧OG半干法湿式电除尘装置结构框图。

图16是实施例8可自动调节的新OG半干法湿式电除尘装置结构框图。

其中：1、汽化烟道；2、一级文氏管；3、二级翻板文氏管；4、转炉；5、喷淋塔；6、环缝文氏管；7、蒸发冷却塔；8、干式静电除尘器；9、湿式电除尘器；10、在线监测装置；11、控制单元；12、人机交互设备；13、风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图9所示，本实施例是可自动调节的旧OG除尘装置，包括汽化烟道1、一级文氏管2、二级翻板文氏管3、在线监测装置10、控制单元11、人机交互设备12和风机13，转炉4排出的烟气依次通过汽化烟道1、一级文氏管2、二级翻板文氏管3和风机13，风机13为转速可调的变频风机。

一级文氏管2和二级翻板文氏管3内设计有供水装置，供水装置内设置有阀门控制供水量。转炉4的炉口处设置有压力传感器用于测量炉口微差压，二级翻板文氏管3的喉口开口度大小由液压装置控制，液压装置根据炉口的微差压大小调整喉口开口度。

在线监测装置10实时测量经本实施例除尘装置处理后的烟气中的粉尘含量并传递至控制单元11，在线监测装置10既可以安装风机13之前，也可以安装在风机13之后。控制单元11比对实测粉尘含量数据和预设值/预设范围，控制单元11依据比对结果更改风机13的转速；当控制单元11增加风机13的转速时，炉口烟气的微差压将减小，如果微差压减小至负值，二级翻板文氏管3将对应的降低喉口开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量下降；相应的，当控制单元11降低风机13的转速时，炉口烟气的微差压将增大，如果微压差超过10Pa，二级翻板文氏管3将对应的增加喉口开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量上升。

如果实测的粉尘含量数据大于预设值/预设范围上限，控制单元11则增加一级文氏管2的供水量和/或增加二级翻板文氏管3的供水量和/或增加风机13的转速；如果实测的粉尘含量数据小于预设值/预设范围下限，控制单元11则减少一级文氏管2的供水量和/或减少二级翻板文氏管3的供水量和/或降低风机13的转速。控制单元11对前述一级文氏管2的供水量、二级翻板文氏管3的供水量和风机13转速的调整既可以是独立调整，也可以是联动调整；本实施例不限制控制单元11的具体调整方式，用户可自行定义控制单元11对除尘参数的调整方式以实现具体的目的，如节水、节电、环保或综合效益最高等。

控制单元11与人机交互设备12连接，人机交互设备可显示本实施例除尘装置的各项参数，如一级文氏管2的供水量、二级翻板文氏管3的供水量、二级翻板文氏管3的喉口开口度、转炉4的炉口微差压等。人机交互设备还用于输入各项参数，如处理后烟气粉尘含量的预设值/预设范围、一级文氏管2的供水量调整步进值、二级翻板文氏管3喉口开口度调整步进值等。

实施例2

如图10所示，本实施例是可自动调节的新OG除尘装置，包括汽化烟道1、喷淋塔5、环缝文氏管6、在线监测装置10、控制单元11、人机交互设备12和风机13，转炉4排出的烟气依次通过汽化烟道1、喷淋塔5、环缝文氏管6和风机13，风机13为转速可调的变频风机。

喷淋塔5和环缝文氏管6内设计有供水装置，供水装置内设置有阀门控制供水量。转炉4的炉口处设置有压力传感器用于测量炉口微差压，环缝文氏管6的环缝开口度大小由液压装置控制，液压装置根据炉口的微差压大小调整环缝开口度。

在线监测装置10实时测量经本实施例除尘装置处理后的烟气中的粉尘含量并传递至控制单元11，在线监测装置10既可以安装在风机13之前，也可以安装在风机13之后。控制单元11比对实测粉尘含量数据和预设值/预设范围，控制单元11依据比对结果更改风机13的转速；当控制单元11增加风机13的转速时，炉口烟气的微差压将减小，如果微差压减小至负值，环缝文氏管6将对应的降低环缝开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量下降；相应的，当控制单元11降低风机13的转速时，炉口烟气的微差压将增大，如果微压差超过10Pa，环缝文氏管6将对应的增加环缝开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量上升。

如果实测的粉尘含量数据大于预设值/预设范围上限，控制单元11则增加喷淋塔5的供水量和/或增加环缝文氏管6的供水量和/或增加风机13的转速；如果实测的粉尘含量数据小于预设值/预设范围下限，控制单元11则减少喷淋塔5的供水量和/或减少环缝文氏管6的供水量和/或减小风机13的转速。控制单元11对前述喷淋塔5的供水量、环缝文氏管6的供水量和风机13的转速调整既可以是独立调整，也可以是联动调整；本实施例不限制控制单元11对三种除尘参数的具体调整方式，用户可自行定义控制单元11对除尘参数的调整方式以实现具体的目的，如节水、节电、环保或综合效益最高等。

控制单元11与人机交互设备12连接，人机交互设备可显示本实施例除尘装置的各项参数，如喷淋塔5的供水量、环缝文氏管6的供水量、环缝文氏管6的环缝开口度、转炉4的炉口微差压等。人机交互设备还用于输入各项参数，如处理后烟气粉尘含量的预设值/预设范围、喷淋塔5的供水量调整步进值、环缝文氏管6环缝开口度调整步进值等。

实施例3

如图11所示，本实施例是可自动调节的旧OG半干法除尘装置。本实施例除尘装置与实施例1基本相同，区别在于汽化烟道1与一级文氏管2之间增加了蒸发冷却塔7。本实施例除尘装置的调节方法和控制系统与实施例1一致。

实施例4

如图12所示，本实施例是可自动调节的新OG半干法除尘装置。本实施例除尘装置与实施例2基本相同，区别在于汽化烟道1与喷淋塔5之间增加了蒸发冷却塔7。本实施例除尘装置的调节方法和控制系统与实施例2一致。

实施例5

如图13所示，本实施例是可自动调节的旧OG湿式电除尘装置，包括汽化烟道1、一级文氏管2、二级翻板文氏管3、湿式电除尘器9、在线监测装置10、控制单元11、人机交互设备12和风机13，转炉4排出的烟气依次通过汽化烟道1、一级文氏管2、二级翻板文氏管3、湿式电除尘器9和风机13，风机13为转速可调的变频风机。

一级文氏管2和二级翻板文氏管3内设计有供水装置，供水装置内设置有阀门控制供水量。转炉4的炉口处设置有压力传感器用于测量炉口微差压，二级翻板文氏管3的喉口开口度大小由液压装置控制，液压装置根据炉口的微差压大小调整喉口开口度。

在线监测装置10实时测量经本实施例除尘装置处理后的烟气中的粉尘含量并传递至控制单元11，在线监测装置10既可以安装风机13之前，也可以安装在风机13之后。控制单元11比对实测粉尘含量数据和预设值/预设范围，控制单元11依据比对结果更改风机13的转速；当控制单元11增加风机13的转速时，炉口烟气的微差压将减小，如果微差压减小至负值，二级翻板文氏管3将对应的降低喉口开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量下降；相应的，当控制单元11降低风机13的转速时，炉口烟气的微差压将增大，如果微压差超过10Pa，二级翻板文氏管3将对应的增加喉口开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量上升。

如果实测的粉尘含量数据大于预设值/预设范围上限，控制单元11则增加一级文氏管2的供水量和/或增加二级翻板文氏管3的供水量和/或增加风机13的转速和/或增加湿式电除尘器9极线极板间的电压；如果实测的粉尘含量数据小于预设值/预设范围下限，控制单元11则减少一级文氏管2的供水量和/或减少二级翻板文氏管3的供水量和/或降低风机13的转速和/或减少湿式电除尘器9极线极板间的电压。控制单元11对前述一级文氏管2的供水量、二级翻板文氏管3的供水量、风机13转速和湿式电除尘器9极线极板间的电压的调整既可以是独立调整，也可以是联动调整；本实施例不限制控制单元11的具体调整方式，用户可自行定义控制单元11对除尘参数的调整方式以实现具体的目的，如节水、节电、环保或综合效益最高等。

控制单元11与人机交互设备12连接，人机交互设备可显示本实施例除尘装置的各项参数，如一级文氏管2的供水量、二级翻板文氏管3的供水量、二级翻板文氏管3的喉口开口度、极线极板间的电压、转炉4的炉口微差压等。人机交互设备还用于输入各项参数，如处理后烟气粉尘含量的预设值/预设范围、一级文氏管2的供水量调整步进值、二级翻板文氏管3喉口开口度调整步进值等。

实施例6

如图14所示，本实施例是可自动调节的新OG湿式电除尘装置，包括汽化烟道1、喷淋塔5、环缝文氏管6、湿式电除尘器9、在线监测装置10、控制单元11、人机交互设备12和风机13，转炉4排出的烟气依次通过汽化烟道1、喷淋塔5、环缝文氏管6、湿式电除尘器9和风机13，风机13为转速可调的变频风机。

喷淋塔5和环缝文氏管6内设计有供水装置，供水装置内设置有阀门控制供水量。转炉4的炉口处设置有压力传感器用于测量炉口微差压，环缝文氏管6的环缝开口度大小由液压装置控制，液压装置根据炉口的微差压大小调整环缝开口度。

在线监测装置10实时测量经本实施例除尘装置处理后的烟气中的粉尘含量并传递至控制单元11，在线监测装置10既可以安装风机13之前，也可以安装在风机13之后。控制单元11比对实测粉尘含量数据和预设值/预设范围，控制单元11依据比对结果更改风机13的转速；当控制单元11增加风机13的转速时，炉口烟气的微差压将减小，如果微差压减小至负值，环缝文氏管6将对应的降低环缝开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量下降；相应的，当控制单元11降低风机13的转速时，炉口烟气的微差压将增大，如果微压差超过10Pa，环缝文氏管6将对应的增加环缝开口度以适应微差压的变化，此时处理后的烟气中的粉尘含量上升。

如果实测的粉尘含量数据大于预设值/预设范围上限，控制单元11则增加喷淋塔5的供水量和/或增加环缝文氏管6的供水量和/或增加风机13的转速和/或增加湿式电除尘器9极线极板间的电压；如果实测的粉尘含量数据小于预设值/预设范围下限，控制单元11则减少喷淋塔5的供水量和/或减少环缝文氏管6的供水量和/或减小风机13的转速和/或减少湿式电除尘器9极线极板间的电压。控制单元11对前述喷淋塔5的供水量、环缝文氏管6的供水量和风机13的转速调整既可以是独立调整，也可以是联动调整；本实施例不限制控制单元11对三种除尘参数的具体调整方式，用户可自行定义控制单元11对除尘参数的调整方式以实现具体的目的，如节水、节电、环保或综合效益最高等。

控制单元11与人机交互设备12连接，人机交互设备可显示本实施例除尘装置的各项参数，如喷淋塔5的供水量、环缝文氏管6的供水量、环缝文氏管6的环缝开口度、湿式电除尘器9极线极板间的电压、转炉4的炉口微差压等。人机交互设备还用于输入各项参数，如处理后烟气粉尘含量的预设值/预设范围、喷淋塔5的供水量调整步进值、环缝文氏管6环缝开口度调整步进值等。

实施例7

如图15所示，本实施例是可自动调节的旧OG半干法湿式电除尘装置。本实施例除尘装置与实施例5基本相同，区别在于汽化烟道1与一级文氏管2之间增加了蒸发冷却塔7。本实施例除尘装置的调节方法和控制系统与实施例5一致。

实施例8

如图16所示，本实施例是可自动调节的新OG半干法湿式电除尘装置。本实施例除尘装置与实施例6基本相同，区别在于汽化烟道1与喷淋塔5之间增加了蒸发冷却塔7。本实施例除尘装置的调节方法和控制系统与实施例6一致。

虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。