专利名称：一种高炉鼓风机逆流保护方法
技术领域：
本发明属于自动控制技术领域，特别是提供了一种高炉鼓风机逆流保护方法。使鼓风机系统能更有效检测到逆流的隐患，并及时采用相应措施，保证其稳定安全运行。
背景技术：
高炉鼓风机作为向高炉供风的系统，其稳定运行对保证高炉乃至整个钢铁厂的生产正常有十分重要的意义。逆流是鼓风机最危险的工况，形成逆流的主要原因是喘振的进一步发展，即整周叶片气流分离造成风机的排气量和排气压力急剧下降，若管网容量很大， 管网压力不会随之下降，因而形成管网压力大于风机的排气压力，形成风机的排气量由正经零变负，即管网的气体向风机体内倒流。逆流对风机设备的损坏非常大，因此要严格避免，在检测到存在逆流隐患时应及时采用措施消除，或在出现逆流时快速停机，以保证人员及设备安全。原防逆流保护控制系统只安装一块喉部差压开关，当流量正常时(压差值大于压差开关设定值15mbar时)，接点闭合；当流量较小，喉部压差低于设定值时，接点断开，信号送入风机控制系统的防逆流保护控制单元，启动防逆流保护程序。若差压开关发生故障或误信号，会导致风机非故障停机，无法向高炉送风，从而严重影响高炉生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高炉鼓风机逆流保护方法，有效检测逆流隐患，并提高逆流检测准确率，在执行逆流保护时采取有效措施避免人员或设备出现危险。本发明的工艺步骤为在风机现场增加2块与原差压开关相同型号的差压开关(原风机有I块差压开关)，安装在风机喉部管道的两侧不同的取压点上，即使三个差压开关的测量点分布在相同管道的不同位置，保证所测压力的一致性和独立性，避免因为取压点阻塞等故障影响检测系统准确性，三个差压开关信号均输入到风机自动控制系统。在风机自动控制系统中增加对差压开关信号进行3选2判断的程序，即只有任意两个差压开关或三个差压开关同时断开，才判定差压开关断开信号有效，并认为风机存在逆流现象。当判断差压开关断开信号有效时，发送给风机控制系统的信号称为零流量信号，风机自动控制系统防逆流保护控制单元接到该信号时执行控制程序进行逆流保护逻辑判断，并发出控制动作。控制动作情况根据零流量信号的持续时间和状态分以下几个阶段(I)若在2S内零流量信号消失，并且在之后20S内不再出现，则这时只由防喘振系统按正常的防喘振调节将放空阀打开适当的开度以消除喘振，并由计数器统计零流量信号次数，报警系统发出喘振报警信号。(2)如果在2S后，零流量信号不消失或者在之后的20S内又出现零流量信号，则除发生逆流报警外，逻辑系统还将发出以下控制指令①放空阀快速全开，以便迅速消除喘振和逆流；②静叶迅速退回至最小工作角位置风机出口逆止阀强制关闭。由于放空阀的全开，可望消除逆流，这时机组处于安全运行状态，当工艺恢复正常后，再按正常启动程序恢复向高炉送风。(3)如果在放空阀打开6S内仍不能消除喘振(即仍存在零流量信号)，则在发生持续逆流停机报警的同时，实施紧急停机。本发明在硬件上不需要过多检测设备，通过三个差压开关进行三选二判断，保证信号检测高效准确，避免因加入模拟量信号检测影响测量效果。并根据逆流发生的原理在不同的运行状态采取相应的有效保护措施，保证生产安全。本发明的效益是，保证风机运行的稳定、安全，以确保高炉乃至整个钢铁厂的正常生产。
图I为逆流保护系统接线图。三个差压开关为PDSLL100-1，roSLL100-2，PDSLL100-3 (后两个为新添加)，F19分别为三路供电，A400代表PLC系统的数字量输入模块。为防止在模块损坏或者电源开关损坏的情况下造成风机逆流停机，特将三个差压开关接在不同的模块上，且电源取自不同的供电设备。图2为逆流保护流程图。
具体实施例方式本发明在京唐钢铁公司的一号风机上已实施，具体方式如下I、风机喉部管道上增加两个新的差压开关；2、标定新安装的差压开关；I)连接可变压力源至压力计和高端压力口 ；2)连接欧姆表到C和NO端；3)升高压力，当电路闭合时注意压力计的读数；4)缓慢降低压力，当开路时注意压力计的读数(差压低于15mbar时触点断开)；5)使用螺丝刀旋转设定点调整端子逆时针升高设定点，顺时针减小设定点；6)重复步骤3-5，直到开关触点在要求的上升或下降差压设定点动作。3、进行信号测试，保证差压检测准确；4、在I号风机控制系统中编写差压开关信号3选2逻辑判断程序和逆流保护程序，根据设计要求实现逆流保护流程；5、进行上线测试，模拟触发差压信号，检测逆流保护系统工作状况。目前本发明在该风机系统中运行良好，未再发生过因差压开关误信号造成的风机停机。
权利要求
1.一种高炉鼓风机逆流保护方法，其特征在于，工艺步骤为在风机现场增加2块与原差压开关相同型号的差压开关，安装在风机喉部管道的两侧不同的取压点上，即使三个差压开关的测量点分布在相同管道的不同位置，三个差压开关信号均输入到风机自动控制系统；在风机自动控制系统中增加对差压开关信号进行3选2判断的程序，即只有任意两个差压开关或三个差压开关同时断开，才判定差压开关断开信号有效，并认为风机存在逆流现象；当判断差压开关断开信号有效时，发送给风机控制系统的信号称为零流量信号，风机自动控制系统防逆流保护控制单元接到该信号时执行控制程序进行逆流保护逻辑判断，并发出控制动作。
2.根据权利要求I所述的高炉鼓风机逆流保护方法，其特征在于，控制动作视零流量信号的持续时间有以下几个阶段(1)当在2S内零流量信号消失，并且在之后20S内不再出现，则这时只由防喘振系统按正常的防喘振调节将放空阀打开适当的开度以消除喘振，并由计数器统计零流量信号次数，报警系统发出喘振报警信号；(2)当在2S后，零流量信号不消失或者在之后的20S内又出现零流量信号，则除发生逆流报警外，逻辑系统还将发出以下控制指令放空阀快速全开，以便迅速消除喘振和逆流；静叶迅速退回至最小工作角位置；风机出口逆止阀强制关闭；由于放空阀的全开，能消除逆流，这时机组处于安全运行状态，当工艺恢复正常后，再按正常启动程序恢复向高炉送风；(3)当在在放空阀打开6S内仍不能消除喘振，即仍存在零流量信号，则在发生持续逆流停机报警的同时，实施紧急停机。
全文摘要
一种高炉鼓风机逆流保护方法，属于自动控制技术领域。在风机现场增加2块与原差压开关相同型号的差压开关(原风机有1块差压开关)，安装在风机喉部管道的两侧不同的取压点上，即使三个差压开关的测量点分布在相同管道的不同位置，保证所测压力的一致性和独立性，避免因为取压点阻塞等故障影响检测系统准确性，三个差压开关信号均输入到风机自动控制系统。在风机自动控制系统中增加对差压开关信号进行3选2判断的程序，即只有任意两个差压开关或三个差压开关同时断开，才判定差压开关断开信号有效，并认为风机存在逆流现象。优点在于，通过开关量检测，保证检测信号的准确，并有效降低因误信号造成的错误判断，并针对逆流工作原理进行相应的保护措施，确保整个鼓风机系统的稳定运行。
文档编号F04D27/00GK102927027SQ201210272798
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者李辉, 徐永强, 刘涛, 周德谋, 柳万鹏 申请人:北京首钢自动化信息技术有限公司