专利名称：一种高炉比肖夫系统余压能量回收的启动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高炉余压能量回收装置领域，涉及一种控制装置，尤其 是一种高炉比肖夫系统的余压能量回收的启动控制装置。
背景技术：
高炉冶炼是钢铁工业的支柱，但高炉的冶炼耗能很大，因此节能降耗是 钢铁工业面临的一个突出问题，同时装置的大型化也是一个发展趋势，国家 对此也有政策支持。在传统的中小高炉中， 一般都采用减压阀组配合高炉进 行生产，目前在国内外的大型高炉中，采用比肖夫系统代替减压阀组是一个 发展趋势，比肖夫系统控制性能稳定优越，不但可以控制顶压还能除尘，更 有噪音小的特点，所以比肖夫系统比原有的减压阀组系统性能优越而被逐渐 推广尤其是在大型高炉中。高炉余压能量回收装置作为钢铁工业的重大节能 装置，如何安全简便的开机，如何与高炉比肖夫系统系统进行良好的配合则 是需要解决的问题，尤其是在能量回收装置启动控制和操作中。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种高炉比肖夫系统的煤气余压能量回收 装置的启动控制装置，以解决能量回收装置在启动过程中的启动联锁和顺序 控制，以及与高炉比肖夫系统的配合方法，避免余压能量回收装置在启动过 程中对于高炉顶压产生较大影响。
为实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案 一种高炉比肖夫系统的煤气余压能量回收的启动控制装置，包括相互连 接的高炉、重力除尘器、比肖夫塔和旁通阀组构成的高炉比肖夫系统，其特 征在于，在所述的肖夫塔的输入和输出端连接有比例、积分、微分调节器， 在肖夫塔的输出端依次串联有流量计、第一入口电磁蝶阀、第一入口电动插板阀、紧急切断阀和高炉余压能量回收装置，其中，高炉余压能量回收装置 由透平机、发电机和励磁机串联组成，紧急切断阀两端并联有均压阀，透平 机通过串联的第二入口电动插板阀和第二入口电磁蝶阀连接到旁通阀组之 后。
本实用新型根据高炉比肖夫系统的特点，使高炉煤气余压能量回收装置 串联于高炉比肖夫装置之后，在高炉余压能量回收装置未投入之前，高炉顶 压由比肖夫系统控制，减压后的煤气通过旁通阀进入工艺系统，此时旁通阀
全开；在高炉煤气余压能量回收装置启动过程中，高炉顶压由比肖夫系统控 制，避免余压能量回收装置在启动过程中对于高炉顶压产生较大影响；在高 炉煤气余压能量回收装置投入运行之后，高炉顶压依然由比肖夫系统控制， 能量回收装置只控制透平机入口压力，透平机入口压力的测量值来源于透平 入口管道压力变送器的测量，设定值来源于高炉顶压与比肖夫系统调节差压 值的差值，设定值与测量值输入到比例、积分、微分调节器(简称PID调节 器)，透平机的静叶依据PID调节器的输出值调节静叶开度，最终控制透平机 入口管道煤气压力的稳定。本实用新型不同于传统高炉煤气余压能量回收装 置与减压阀组并联的形式，在该并联方式中高炉煤气余压能量回收装置直接 调节高炉顶压。随着钢铁企业高炉的大型化发展，与高炉配套的比肖夫系统 逐渐得到了应用，同时适用于该系统的能量回收装置也在逐步的应用，目前 根据所投运的现场验证，该启动装置效果很好。
图1是比肖夫系统余压能量回收装置的结构示意图； 图2是启动联锁逻辑框图； 图3是启动顺序控制逻辑框图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
具体实施方式
参见图1，依照本实用新型的技术方案，本实用新型的高炉比肖夫 统的煤气余压能量回收的启动控制装置，包括相互连接的高炉1、重力除尘器2、 比肖夫塔3和旁通阀组5构成的高炉比肖夫系统，在所述的肖夫塔3的输入 和输出端连接有比例、积分、微分调节器4，在肖夫塔3的输出端依次串联 有流量计6、第一入口电磁蝶阀7、第一入口电动插板阀8、紧急切断阀9和 高炉余压能量回收装置，其中，高炉余压能量回收装置由透平机ll、发电机 12和励磁机13串联组成，紧急切断阀9两端并联有均压阀10，透平机11 通过串联的第二入口电动插板阀14和第二入口电磁蝶阀15连接到旁通阀组 5之后。
旁通阀组5与透平机11并联，高炉煤气从比肖夫塔3流出后分为两路， 一路进入旁通阀组5，另一路通过流量计6、第一入口电磁蝶阀7、第一入口 电动插板阀8、紧急切断阀9进入透平机11。在透平机11未投入之前，高炉 煤气通过旁通阀组5 (1#旁通阀、2#旁通阀、3#旁通阀并联)处于全开状态， 高炉1的顶压由比肖夫系统调节；当高炉煤气余压能量回收装置投入运行之 后，旁通阀组5处于全关状态，透平机11驱动发电机12回收能量，透平机 11的静叶调节透平机11入口管道煤气压力，高炉1的顶压由比肖夫系统调 节，透平即11的入口管道压力设定值与测量值输入到比例、积分、微分调节 器4 (PID调节器)中，其中测量值由透平机ll入口管道压力变送器测量， 设定值来源于高炉1的顶压与比肖夫系统调节差压值的差值，PID调节器的 输出值作为指令信号控制透平静叶开度，最终控制透平入口压力的稳定。
能量回收装置的启动条件联锁逻辑参见图2，能量回收装置的启动联锁 条件包括旁通阀组全开、动力油供油总管压力大于设定值、润滑油最远点 压大于设定值、电气系统正常、透平静叶全关、入口电动碟阀全关、氮气总 管压力大于设定值、冷却循环水进水总管大于设定值、各阀门转换开关处于 自动控制状态、盘车电机运行。当上述条件都满足后，能量回收装置控制系统向高炉系统发出申请启动信号，高炉确定炉况正常后向能量回收装置发出 允许启动信号，此时入口电动蝶阀闭锁解除，能量回收装置的启动条件具备。
整个高炉比肖夫系统的煤气余压能量回收的启动顺序控制过程参见图 3，具体如下首先判断煤气余压能量回收装置的启动条件是否满足，如果不 足满条件则继续循环判断，如果满足则煤气余压能量回收装置向高炉1发出 申请启动信号，高炉1在接到该信号后判断高炉1的工况是否满足煤气余压 能量回收装置的启动需要，如果满足则发出同意启动信号给煤气余压能量回 收装置，接下来的步骤依次是首先打第一开出口蝶阀7，然后开第一出口 插板阀8，再打开紧急切断阀9上的均压阀10，继而打开紧急切断阀9后即 关均压阀10;然后第二开入口插板阀14,且慢关旁通阀组5至10%，以及 慢开第二入口电动蝶阀15的开度逐渐达到50%，此时透平转速逐渐开始上 升到一定的转速值，此转速值通常小于600r/min，当转速稳定后，由HMI 上的机组升速控制转换开关将手动操作转入自动，自动升速程序启动，转速 延升速曲线平稳上升，当转速达到3000r/min时，自动升速程序停止，透平 转速调节投入并稳定转速到3000r/min;
接下来的步骤是
发电机12并网，全开入口电动蝶阀15，透平机11升功率控制，慢关旁 通阀组5，当其开度小于5%时，透平机11入口压力由PID调节器控制投入， 即启动结束，透平机进入正常工作状态。回收高炉煤气的余压能量转换为电 能。
本实用新型的高炉比肖夫系统的能量回收装置的启动控制装置，安全易 操作，达到了行业的先进水平，在启动过程中避免了对于高炉生产的较大影 响，经多个现场验证，得到了非常理想的效果。
权利要求1、一种高炉比肖夫系统的煤气余压能量回收的启动控制装置，包括相互连接的高炉(1)、重力除尘器(2)、比肖夫塔(3)和旁通阀组(5)构成的高炉比肖夫系统，其特征在于，在所述的肖夫塔(3)的输入和输出端连接有比例、积分、微分调节器(4)，在肖夫塔(3)的输出端依次串联有流量计(6)、第一入口电磁蝶阀(7)、第一入口电动插板阀(8)、紧急切断阀(9)和高炉余压能量回收装置，其中，高炉余压能量回收装置由透平机(11)、发电机(12)和励磁机(13)串联组成，紧急切断阀(9)两端并联有均压阀(10)，透平机(11)通过串联的第二入口电动插板阀(14)和第二入口电磁蝶阀(15)连接到旁通阀组(5)之后。
专利摘要本实用新型公开了一种用于高炉比肖夫系统的余压能量回收装置的启动控制装置，包括相互连接的高炉、重力除尘器、比肖夫塔和旁通阀组构成的高炉比肖夫系统，在所述的肖夫塔的输入和输出端连接有比例、积分、微分调节器，在肖夫塔的输出端依次串联有流量计、第一入口电磁蝶阀、第一入口电动插板阀、紧急切断阀和高炉余压能量回收装置，其中，高炉余压能量回收装置由透平机、发电机和励磁机串联组成，紧急切断阀两端并联有均压阀，透平机通过串联的第二入口电动插板阀和第二入口电磁蝶阀连接到旁通阀组之后。不同于传统高炉煤气余压能量回收装置与减压阀组并联的形式，在该并联方式中高炉煤气余压能量回收装置直接调节高炉顶压。
文档编号C21B5/06GK201386106SQ20092003259
公开日2010年1月20日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者张亚军, 张保平, 柳黎光, 梁兴会, 航 王, 王华强, 翟天奎 申请人:西安陕鼓动力股份有限公司