专利名称：采用煤气干法除尘装置的高炉炉顶压力控制方法
技术领域：
本发明涉及采用干法布袋工艺的高炉炼铁煤气除尘方法，特别是涉及粗煤气减压阀组、净煤气减压阀组及TRT(高炉煤气余压透平发电装置)三套装置对炉顶压力的控制方 法。
背景技术：
大型高炉煤气全干法布袋除尘技术是一项新兴的高炉炼铁环保型除尘技术。与 湿法除尘相比，干法布袋除尘具有基本不用水，不会产生水污染，能耗小，运行费用低的优 点，属于环保节能项目，经济、社会效益显著，位于国家钢铁行业当前重点推广的“三干一 电”(高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电)之首。随着材料技术的发展，除尘布袋现在一般采用耐高温的复合玻璃钎维针刺毡滤布 制造，但所能承受的温度也只能在280°C之内。为了保护布袋，炉顶温度一旦超过该温度，或 低于一定温度(如100°C，低于露点，煤气灰尘容易在布袋上结块)，煤气就需要通过粗煤气 减压阀组、粗煤气放散塔进行放散；TRT系统在运行期间也可能会因为故障检修需要停机； 高炉休风和复风也需要粗煤气减压阀组、净煤气减压阀组和TRT系统这三套装置退出调节 和恢复对炉顶压力的调节；这样，炉顶压力的控制就要在粗煤气减压阀组、净煤气减压阀组 和TRT系统这三套执行器之间进行切换。而高炉冶炼时，对稳定炉顶压力有较高的要求，如 果炉顶压力波动较大，会造成炉况不稳，甚至会有严重的事故发生。在三套执行器切换的过 程中，如何采用一种控制方法来保证高炉炉顶压力的稳定就显得尤其重要。目前，各高炉基本都是人工进行切换，因为TRT系统的静叶/快开调节阀和粗/净 煤气减压阀组一般分别由两个岗位甚至两个厂(动力能源厂和炼铁厂)的不同岗位负责， 操作协调时常出现问题，炉顶压力有较大波动，两个岗位之间经常互相推诿，严重影响了正 常稳定的生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉煤气干法除尘炉顶压力控制方法， 在高炉煤气干法除尘调节顶压时，通过本控制方法能在TRT系统、粗煤气减压阀组、净煤气 减压阀组三个执行器之间实现自动切换。本发明所采用的技术方案是炉顶压力控制分别由TRT静叶/快开调节阀组、TRT 系统，或粗煤气减压阀组、煤气放散塔，或净煤气减压阀组、净煤气管网进行；本方法还包括 炉顶压力控制权在TRT静叶/快开调节阀组向净煤气减压阀组的自动切换过程，TRT静叶/ 快开调节阀组向粗煤气减压阀组的自动切换过程，净煤气减压阀组向TRT静叶/快开调节 阀组的自动切换过程，净煤气减压阀组向粗煤气减压阀组的自动切换过程，粗煤气减压阀 组向净煤气减压阀组的自动切换过程，以及粗煤气减压阀组向TRT静叶/快开调节阀组的 自动切换过程。本发明的优点使用本控制方法后，根据切换条件可自动实现三套顶压控制设备之间的相互切换，切换过程能够实现高炉炉顶压力的稳定。
图1是本发明的控制系统的结构框图。图1中，101 粗煤气减压阀组；201 净煤气减压阀组；301 二级膨胀透平；302 无刷励磁发电机；401 煤气干法除尘装置；TE-W01 布袋前温度传感器；PE-W01A 第一煤 气压力传感器；PE-W01B 第二煤气压力传感器；V-W11 粗煤气蝶阀；V-W12 粗煤气插板 阀；V-W21 净煤气减压阀组后插板阀；V-W22 净煤气减压阀组后蝶阀；V-W31 :TRT入口蝶 阀；V-W32 :TRT入口插板阀；V-W33 :TRT出口插板阀；V-W34 :TRT出口蝶阀；T-1 粗煤气放 散塔；PV-W11 粗煤气减压阀组第一调节阀；PV-W12 粗煤气减压阀组第二调节阀；PV-W13 粗煤气减压阀组量程阀；PV-W14 粗煤气减压阀组安全阀；PV-W21 净煤气减压阀组第一调 节阀；PV-W22 净煤气减压阀组第二调节阀；PV-W23 净煤气减压阀组量程阀；PV-W24 净 煤气减压阀组安全阀；PV-101 :TRT静叶；PV-102 :TRT快切阀；PV-103 :TRT快开调节阀； PC-W1 粗煤气减压阀组控制模块；PC-W2 净煤气减压阀组控制模块；PC-101 :TRT静叶/快 开调节阀组控制模块。
具体实施例方式如图1所示，采用煤气干法除尘装置的高炉炉顶压力控制系统，包括煤气放散塔 T-1、煤气干法除尘装置401、净煤气管网和TRT系统，其还包括粗煤气减压阀组101、净煤气 减压阀组201、TRT静叶/快开调节阀组，以及分别控制这三种阀组的粗煤气减压阀组控制 模块PC-W1、净煤气减压阀组控制模块PC-W2、TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101。高炉煤气从高炉产生，通过重力除尘器后分成两路，一路通过粗煤气减压阀组 101，进入煤气放散塔T-1 ；另一路通过煤气干法除尘装置401，再分成两路，一路通过净煤 气减压阀组201，另一路通过TRT静叶/快开调节阀组，然后进入TRT系统，最后这两路汇合 进入净煤气管网。粗煤气减压阀组控制模块PC-W1、净煤气减压阀组控制模块PC-W2和TRT静叶/ 快开调节阀组控制模块之间互联，并通过布袋前温度传感器TE-W01、第一煤气压力传感器 PE-W01A、第二煤气压力传感器PE-W02A对高炉煤气的进入管道进行监控；粗煤气减压阀 组控制模块PC-W1、净煤气减压阀组控制模块PC-W2和TRT静叶/快开调节阀组控制模块 PC-101还分别对粗煤气减压阀组101、净煤气减压阀组201和TRT静叶/快开调节阀组进 行控制。粗煤气减压阀组101包括并联的粗煤气减压阀组第一调节阀PV-W11、粗煤气减压 阀组第二调节阀PV-W12、粗煤气减压阀组量程阀PV-W13和粗煤气减压阀组安全阀PV-W14。 粗煤气减压阀组的各阀门均与粗煤气减压阀组控制模块PC-W1电连接。净煤气减压阀组201包括并联的净煤气减压阀组第一调节阀PV-W21、净煤气减压 阀组第二调节阀PV-W22、净煤气减压阀组量程阀PV-W23和净煤气减压阀组安全阀PV-W24。 净煤气减压阀组的各阀门均与净煤气减压阀组控制模块PC-W2电连接。TRT系统包括二级膨胀透平301和无刷励磁发电机302，TRT静叶/快开调节阀组 包括TRT静叶PV-101、TRT快切阀PV-102和TRT快开调节阀PV-103 ；TRT静叶PV-101的一端接至二级膨胀透平301，另一端电连接至TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101，TRT快切阀PV-102接于煤气干法除尘装置401的输出端和二级膨胀透平301之间，TRT快开调 节阀PV-103接于煤气干法除尘装置401的输出端和净煤气管网的输入端之间。TRT静叶/ 快开调节阀组的各阀门均与TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101电连接。粗煤气减压阀组101的输入端前接有粗煤气蝶阀V-Wll和粗煤气插板阀V-W12 ； TRT系统的输入端和输出端分别接有TRT入口蝶阀V-W31、TRT入口插板阀V-W32和TRT出 口蝶阀V-W34、TRT出口插板阀V-W33 ；净煤气减压阀组201的输出端和净煤气管网的输入 端之间接有净煤气减压阀组后插板阀V-W21和净煤气减压阀组后碟阀V-W22。本干法除尘系统的炉顶压力控制方法为炉顶压力控制分别由TRT静叶/快开调 节阀组、TRT系统，或粗煤气减压阀组101、煤气放散塔T-1，或净煤气减压阀组201、净煤气 管网进行。本方法还包括(1)炉顶压力控制权在TRT静叶/快开调节阀组向净煤气减压阀 组201的自动切换过程；(2)TRT静叶/快开调节阀组向粗煤气减压阀组101的自动切换过 程；(3)净煤气减压阀组201向TRT静叶/快开调节阀组的自动切换过程；(4)净煤气减压 阀组201向粗煤气减压阀组101的自动切换过程；(5)粗煤气减压阀组101向净煤气减压 阀组201的自动切换过程；(6)粗煤气减压阀组101向TRT静叶/快开调节阀组的自动切 换过程。粗煤气减压阀组控制模块PC-W1、净煤气减压阀组控制模块PC-W2、TRT静叶/快 开调节阀组控制模块PC-101上均设置有分程PID(比例、积分、微分)调节器，或加前馈的 PID调节器。每个控制模块之间的转换过程分别由各自的过程控制模块来控制分别设定 各PID调节器的炉顶压力设定值SP，当某个控制模块的PID调节器反馈到的炉顶压力值大 于或等于其炉顶压力设定值SP时，由该控制模块控制其对应阀门开始运行。上述六种自动切换的过程均为首先，在高炉生产过程中，工长设定炉顶压力设定 值SP。在准备进行阀门自动切换前，正在调节炉顶压力的系统，将其对应的PID调节器的 炉顶压力设定为SP，而等待切换的系统的PID调节器的炉顶压力设定值设定为SP+Δ P，且 ΔΡ>0。正在工作的系统完成炉顶压力调节后，则进行系统切换，先将SP值传送给待工作 系统的PID调节器，将SP+ Δ P值传送给原工作系统的PID调节器。当原顶压调节执行器完 全关闭时，就完成调节炉顶压力控制权的切转了。上述六种自动却换过程的触发条件如下(I)TRT静叶/快开调节阀组向净煤气减压阀组201自动切换过程的触发条件为 TRT系统运行期间，TRT系统出现故障或煤气不符合TRT系统的发电条件时。(2)TRT静叶/快开调节阀组向粗煤气减压阀组101自动切换过程的触发条件为 TRT系统运行期间，因煤气温度的原因，布袋除尘器(煤气干法除尘装置401)无法接收煤气 时。(3)净煤气减压阀组201向TRT静叶/快开调节阀组自动切换过程的触发条件为 净煤气减压阀组201运行期间，TRT系统恢复发电条件时。(4)净煤气减压阀组201向粗煤气减压阀组101自动切换过程的触发条件为净 煤气减压阀组201运行期间，因煤气温度的原因，布袋除尘器无法接收煤气时。(5)粗煤气减压阀组101向净煤气减压阀组201自动切换过程的触发条件为粗 煤气减压阀组101运行期间，布袋除尘器恢复接收煤气的条件，而TRT系统不具备发电条件时。(6)粗煤气减压阀组101向TRT静叶/快开调节阀组自动切换过程的触发条件为 粗煤气减压阀组101运行期间，布袋除尘器恢复接收煤气的条件，而且TRT系统具备发电条 件时。下面结合附图阐述炉顶压力的切换过程。如图1所示粗煤气减压阀组的粗煤气减压阀组的第一调节阀PV-W11、第二调节 阀PV-W12和净煤气减压阀组的第一调节阀PV-W21、第二调节阀PV-W22同样都分别为一小 调节阀和一大调节阀，采用分程PID调节加前馈的方式进行。当顶压较低，煤气量较小时， 粗煤气减压阀组第一调节阀PV-W11 (或净煤气减压阀组第一调节阀PV-W21)小调节阀进行 调节，当顶压较高，煤气量较大时用粗煤气减压阀组第二调节阀PV_W12(或净煤气减压阀 组第二调节阀PV-W22)大调节阀来调节，各阀组可以分别看成一个执行器，再加上TRT静叶 /快开调节阀组构成3个执行器来调节顶压。本顶压控制方法是利用PLC(可编程控制器)系统来实现执行器之间的互相切换 的，一般由两套或三套PLC来完成整个系统的控制，下面就自动切换过程详细说明1. TRT静叶/快开调节阀组向净煤气减压阀组201切换TRT系统运行期间，TRT静 叶PV-101/TRT快开调节阀PV-103对应的炉顶压力设定值设定为SP，净煤气减压阀组201 对应的炉顶压力设定值设定为SP+AP，净煤气减压阀组201后的电动插板阀V-W21和蝶阀 V-W22处于打开的状态，净煤气减压阀组201处于自动状态(因设定值为SP+AP，净煤气减 压阀组201处于关闭位置)。净煤气减压阀组控制模块PV-W2的PLC收到TRT系统故障信 号或TRT系统的请求停机信号，就将SP值送净煤气减压阀组控制模块PV-W2，将SP+ A P值 送TRT静叶PV-101对应的TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101，这时顶压逐渐转换到 净煤气减压阀组201控制直到TRT静叶PV-101完全关闭，这时，TRT系统可和电网解列停 机，也可让其电动机停止运行，转换完成。2. TRT静叶/快开调节阀组向粗煤气减压阀组101切换TRT系统运行期间，PLC判 断煤气温度高于或低于布袋除尘器设定的温度，PLC系统自动发指令点燃煤气放散塔T-1， 打开粗煤气减压阀组101前的蝶阀V-W11及插板阀V-W12，将SP值送粗煤气减压阀组控制 模块PC-W1，SP+ A P值送TRT静叶PV-101对应的TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101， 这时顶压逐渐转换到粗煤气减压阀组101控制直到TRT静叶PV-101完全关闭，这时，TRT系 统可和电网解列停机，也可让其电动机停止运行，转换完成。3.净煤气减压阀组201向TRT静叶/快开调节阀组切换高炉顶压由净煤气减压 阀组201调节期间，TRT操作人员发出请求启动信号，工长确任后，TRT系统进入升速、投励 磁、并网后，将SP值送TRT静叶PV-101对应的TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101， SP+A P值送净煤气减压阀组控制模块PC-W2，直到净煤气减压阀组201完全关闭，转换完 成。4.净煤气减压阀组201向粗煤气减压阀组101切换PLC判断煤气温度高于或低 于布袋除尘器设定的温度，PLC系统自动发指令点燃煤气放散塔T-1焦炉煤气，并打开粗 煤气减压阀组101前的蝶阀V-W11及插板阀V-W12，将SP值送粗煤气减压阀组控制模块 PC-W1，SP+A P值送净煤气减压阀组控制模块PC-W2，这时顶压逐渐转换到粗煤气减压阀组 101控制，直到净煤气减压阀组201完全关闭，转换完成。
5.粗煤气减压阀组101向净煤气减压阀组201切换PLC判断煤气温度符合布袋 除尘器接收煤气的温度要求，发指令打开布袋除尘器箱体入出库阀门，及净煤气阀组后的 电动插板阀V-W21和蝶阀V-W22，将SP值送净煤气减压阀组控制模块PC-W2，SP+ Δ P值送 粗煤气减压阀组控制模块PC-W1，直到粗煤气减压阀组101完全关闭，关闭煤气放散塔T-I 焦炉煤气及粗煤气减压阀组101前的电动蝶阀V-Wll和插板阀V-W12，转换完成。6.粗煤气减压阀组101向TRT静叶/快开调节阀组切换PLC判断煤气温度符合布袋除尘器接收煤气的温度要求，且TRT操作人员已发出请求启动信号，工长确任后，TRT 系统进入升速、投励磁、并网后，将SP值送TRT静叶PV-101对应的TRT静叶/快开调节阀 组控制模块PC-101，SP+ Δ P值送粗煤气减压阀组控制模块PC-Wl，直到粗煤气减压阀组101 完全关闭，关闭煤气放散塔T-I焦炉煤气及粗煤气减压阀组101前的电动蝶阀V-Wll和插 板阀V-Wl2，转换完成。本控制方法可以利用PLC技术实现自动顶压控制的平稳转换，提高了自动化水 平，避免了操作岗位的协调问题；控制方法的关键就是SP值和SP+ Δ P值在三个执行器的调 节器之间的互相传递和传递的时机。总之，上述六种自动切换，其实就是六种交换炉顶压力控制权的过程，在高炉生产 过程中，炉顶压力设定值由高炉工长进行设定，每个执行器都是根据炉顶压力设定值进行 单PID或带前馈功能的PID进行自动控制；在准备进行执行器切换前，两执行器都处于自 动调节顶压的过程，只是顶压设定值有所不同，正在调节顶压的执行器，对应的PID调节器 (称为“工作调节器”)，得到的设定值就是工长设定的顶压值(称为“SP” )，而待转换执行 器的PID调节器(称为“待工作调节器”)，得到的炉顶压力设定值是大于工长设定的顶压值 (称为“SP+Δ P”)，这时，调节顶压的工作由工作调节器完成，待工作调节器，因炉顶压力设 定值大，而使待转换执行器处于关闭的位置；在转换时，将SP值送给待工作调节器，SP+ΔP 送原工作调节器，这时，工作执行器会逐渐关闭，待转换执行器会逐渐打开，直到原工作执 行器完全关闭，调节顶压的控制权就发生了转换，两执行器(包括他们的调节器)的功能也 就发生了转换，转换过程完成。下面结合实施例进一步描述本发明。一 .炉顶压力控制权由粗煤气减压阀组101切换到净煤气减压阀组201的步骤 为1)待布袋除尘器引气完成，爆破实验合格后，进入下一步；2)从自动切换、半自动切换中进行选择若选择自动切换方式，且布袋前温度传 感器TE-WOl测定的温度在120°C 260°C之间时进入下一步自动切换；若选择半自动切换 方式，则半自动切换到布袋回收状态按钮，然后进入下一步半自动切换；3)根据前步选择关系，通过自动或半自动的方式将粗煤气蝶阀V-W11、粗煤气插 板阀V-W12、净煤气减压阀组后插板阀V-W21、净煤气减压阀组后蝶阀V-W22、净煤气减压阀 组第一、第二调节阀PV-W21/W22变换成自动状态；4)将净煤气减压阀组后插板阀V-W21自动打开，打开到位后进入下一步；5)将净煤气减压阀组后蝶阀V-W22自动打开，打开到位后进入下一步；6)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动打开，组间时间间隔5s ；打开完毕后进 入下一步；
7)将炉顶压力设定值SP送至净煤气减压阀组控制模块PC-W2，炉顶压力值SP+5KP 送至粗煤气减压阀组控制模块PC-W1，同时粗煤气减压阀组101和净煤气减压阀组201都处 于自动调节顶压的状态；8)粗煤气减压阀组101自动关闭其第一、第二调节阀PV-W11/W12，净煤气减压阀 组自动打开其第一、第二调节阀PV-W21/W22调节顶压；粗煤气减压阀组第一、第二调节阀 PV-W11/W12的开度小于5%后进入下一步；9)减压阀组切换完成，关闭粗煤气蝶阀V-W11，关闭到位后进入下一步；10)关闭粗煤气插板阀V_W12(也可以不关)，关闭到位后进入下一步；11)给煤气放散塔T-1发熄火信号，放散塔点火控制器自动执行熄火程序；12)待煤气放散塔T-1熄火后，高炉煤气由放散到回收的切换即完成。二 .炉顶压力控制权由净煤气减压阀组201切换到粗煤气减压阀组101的步骤如 下1)待布袋除尘器引气完成，煤气试验合格后，进入下一步；2)从自动切换、半自动切换中进行选择若选择自动切换方式，且布袋前温度传 感器TE-W01测定的温度在120°C 260°C之间时进入下一步自动切换；若选择半自动切换 方式，则半自动切换到放散状态按钮，然后进入下一步半自动切换；3)根据前步选择关系，通过自动或半自动的方式将粗煤气蝶阀V-W11、粗煤气插 板阀V-W12、净煤气减压阀组后插板阀V-W21、净煤气减压阀组后蝶阀V-W22、粗煤气减压阀 组第一、第二调节阀PV-W11/W12变换成自动状态；4)给煤气放散塔T-1发点火信号，放散塔点火控制器自动执行点火程序，点火完 成后进入下一步；5)将粗煤气插板阀V-W12自动打开，打开到位后进入下一步；6)将粗煤气蝶阀V-W11自动打开，打开到位后进入下一步；7)将炉顶压力设定值SP送至粗煤气减压阀组控制模块PC-W1，炉顶压力值SP+5KP 送至净煤气减压阀组控制模块PC-W2，同时粗煤气减压阀组101和净煤气减压阀组201都处 于自动调节顶压的状态；8)净煤气减压阀组201自动关闭其第一、第二调节阀PV-W21/W22，粗煤气减压阀 组101自动打开其第一、第二调节阀PV-W11/W12调节顶压；待净煤气减压阀组第一、第二调 节阀PV-W21/W22的开度小于5%时进入下一步；9)减压阀组切换完成，关闭净煤气减压阀组后蝶阀V-W22，关闭到位后进入下一
止
少；10)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动关闭，组间时间间隔5s ；关闭完毕后 进入下一步；11)高炉煤气由回收到放散的切换即完成。三.炉顶压力控制权由净煤气减压阀组201切换到TRT静叶/快开调节阀组的步 骤如下1)布袋引气完成，爆破实验合格后，由经煤气减压阀组201进行炉顶压力调节，然 后进入切换过程；2)TRT系统发出投入信号，高炉系统若确认可以投入，进入下一步；
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3)将 TRT 入 口蝶阀 V-W31、TRT 入口 插板阀 V-W32、TRT 出 口 插板阀 V-W33、TRT 出 口蝶阀V-W34、TRT静叶/快开调节阀组变换成自动状态；4)依次打开TRT出口插板阀V-W33、TRT入口插板阀V-W32、TRT出口蝶阀V-W34， 必须是上一个阀门打开后才能开下个阀门；然后将TRT入口蝶阀V-W31打开一个合适开度； 待所有阀门打开完毕后，进入下一步；5)打开TRT快切阀PV-102，待其打开到位后进入下一步；6)缓慢打开TRT静叶PV-101，TRT系统开始升速，转速至1200r/min后进入下一
止
少；7)检查TRT系统是否存在异常情况，若无异常进入下一步；8)TRT系统进入急升段，避开共振区，待其转速至2700r/min后进入下一步；9)TRT系统进入励磁准备段，发出信号投励磁，待其升压后进行自动准同期装置投 运；10)TRT系统进入并网准备段，全开TRT入口蝶阀V-W31，待其无刷励磁发电机302 并网后，发出TRT系统投入信号；11)无刷励磁发电机302并网发电后，将炉顶压力值SP+5Kpa发送至净煤气减压阀 组控制模块PC-W2，由其控制净煤气减压阀组第一、第二调节阀PV-W21/W22关闭，顶压设定 值SP则送至TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101 ；待净煤气减压阀组第一、第二调节 阀PV-W21/W22关闭到位后，进入下一步；12)TRT静叶/快开调节阀组得到炉顶压力控制权，这时候净煤气减压阀组201也 处于自动状态。四、炉顶压力控制权由TRT静叶/快开调节阀组切换到净煤气减压阀组201的转 换步骤如下1)分为两种情况，若TRT系统出现飞车、连锁保护等紧急情况，则进入下一步；若 TRT系统收到休风或炉况不稳时，则进入8)；2) TRT系统开始进入紧急停机过程，然后进入下一步；3)TRT系统发出信号使无刷励磁发电机302与电网解列，同时TRT快切阀PV-102 在1秒钟之内紧急切断，TRT快开调节阀PV-103按原TRT静叶PV-101开度的一定倍数关 系(如1. 5倍，可根据厂家资料修改)开启进入自动调节，TRT系统投入信号复位；待所有 阀门动作到位后，进入下一步；4)将炉顶压力设定值SP送至净煤气减压阀组控制模块PC-W2，由其控制净煤气减 压阀组第一、第二调节阀PV-W21/W22打开；将炉顶压力值SP+5KPa送至TRT静叶/快开调 节阀组控制模块PC-101，由其控制TRT快开调节阀PV-103关闭；待TRT快开调节阀PV-103 关闭到位后，进入下一步；5)将TRT入口蝶阀V-W31、TRT出口蝶阀V-W34自动关闭，待它们关闭到位后，进 入下一步；6)将TRT入口插板阀V_W32、TRT出口插板阀V-W33自动关闭，待它们关闭到位后 进入下一步；7)TRT系统紧急停机完成，处于停机状态，由净煤气减压阀组第一、第二调节阀 PV-W21/W22调节顶压；然后进入14)；
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8) TRT系统收到休风或炉况不稳、炉顶压力过低等情况，则进入正常停机过程；9)将炉顶压力设定值SP送至净煤气减压阀组控制模块PC-W2，由其控制净煤气减 压阀组第一、第二调节阀PV-W21/W22打开，将炉顶压力值SP+5KPa送至TRT静叶/快开调 节阀组控制模块PC-101 ；待TRT系统的发电功率不断减小达到和电网要求的解列值时，进 入下一步；10)经人工确认后发出解列信号，将无刷励磁发电机302和电网解列；待无刷励磁 发电机302解列完成，且TRT静叶PV-101关闭到位后，进入下一步； 11)关闭TRT快切阀PV-102，待其关闭到位后进入下一步；12)炉顶压力开始由净煤气减压阀组第一、第二调节阀PV-W21/W22调节；待TRT 快开调节阀PV-103关闭到位后，进入下一步；13)TRT系统正常停机完成，其处于停机状态，由炉顶压力完全通过净煤气减压阀 组第一、第二调节阀PV-W21/W22调节，然后进入下一步；14)炉顶压力控制权由TRT静叶/快开调节阀组切换到净煤气减压阀组201的过 程全部完成。五.炉顶压力控制权由粗煤气减压阀组101切换至TRT静叶/快开调节阀组的控 制过程如下1)TRT系统发出投入请求信号，高炉确认可以投入；2)选择自动和半自动的转换方式，若选择自动转换方式且布袋前温度传感器 TE-WOl测得温度处于120°C 260°C之间时，进入下一步自动切换；若选择半自动转换方式 则半自动转换到回收状态按钮，然后进入下一步半自动切换；3)通过自动或半自动的方式将TRT入口蝶阀V-W31、TRT入口插板阀V-W32、TRT 出口插板阀V-W33、TRT出口蝶阀V-W34和TRT静叶/快开调节阀组变换成自动状态，净煤 气减压阀组201变换成手动状态；4)判断TRT系统投入信号是否置1，如果为否，进入下一步；如果为是，转至13)；5)将TRT出口插板阀V-W33、TRT入口插板阀V-W32、TRT出口蝶阀V-W34依次打 开，必须是上一个阀门打开后才能开下个阀门；然后将TRT入口蝶阀V-W31打开一合适开 度；待所有阀门打开完毕后进入下一步；6)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动打开，组间时间间隔5s ；待它们打开完 毕后进入下一步；7)打开TRT快切阀PV-102，待其打开到位后进入下一步；8)缓慢打开TRT静叶PV-101，TRT系统开始升速，至1200r/min后进入下一步；9)检查TRT系统是否存在异常情况，若无异常则进入下一步；10)TRT系统进入急升段，避开共振区，待其转速升到2700r/min后进入下一步；11)TRT系统进入励磁准备段，发出信号投励磁，待其升压后进行自动准同期装置 投运；12) TRT系统进入并网准备段，全开TRT入口蝶阀V-W31，待无刷励磁发电机302并 网后，擦出TRT投入信号；13)将炉顶压力值SP+5KPa送至粗煤气减压阀组控制模块PC-W1，由其控制粗煤气 减压阀组第一、第二调节阀PV-W11/W12关闭，将炉顶压力设定值SP送至TRT静叶/快开调节阀组控制模块PC-101 ；待粗煤气减压阀组第一、第二调节阀PV-W11/W12关闭到位后，进 入下一步；14)减压阀组转换到TRT静叶/快开调节阀组调节顶压完成，关闭粗煤气蝶阀 v-ffll ；待粗煤气蝶阀V-W11关闭到位后，进入下一步；15)关闭粗煤气插板阀V-W12，待其关闭到位后进入下一步；16)给煤气放散塔T-1发熄火信号，放散塔点火控制器自动执行熄火程序；待煤气 放散塔T-1熄火后，进入下一步；17)将净煤气减压阀组第一、第二调节阀PV-W21/W22设置为自动状态，粗煤气减 压阀组第一、第二调节阀PV-W11/W12置手动，将炉顶压力值SP+5KPa送至净煤气减压阀组 控制模块PC-W2 ；18)TRT系统投入转换完成，净煤气减压阀组201也处于自动状态。六.炉顶压力控制权由TRT静叶/快开调节阀组转换至粗煤气减压阀组101的步 骤如下1)选择自动切换或半自动转换方式，若选择自动转换方式且布袋前温度传感器 TE-W01测得的温度位于120°C 260°C之间时，然后进入下一步自动切换；若选择半自动转 换方式则半自动转换到放散状态按钮，然后进入下一步半自动切换；2)通过自动或半自动的方式，给煤气放散塔T-1发点火信号，放散塔点火控制器 自动执行点火程序；待煤气放散塔T-1点火完成后，进入下一步；3)自动打开粗煤气插板阀V-W12，待其打开到位后进入下一步；4)自动打开粗煤气蝶阀V-W11，待其打开到位后进入下一步；5)将炉顶压力设定值SP送至粗煤气减压阀组控制模块PC-W1，由其控制粗煤气减 压阀组第一、第二调节阀PV-W11/W12打开；将炉顶压力值SP+5KPa送TRT静叶/快开调节 阀组控制模块PC-101 ；待无刷励磁发电机302的发电功率不断减小达到和电网要求的解列 值时，进入下一步；6)经人工确认后发出解列信号，无刷励磁发电机302和电网解列；待解列到位且 TRT静叶PV-101关闭到位后，进入下一步；7)关闭TRT快切阀PV-102，待其关闭到位后进入下一步；8)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动关闭，组间时间间隔5s ；待干法布袋入 口气动蝶阀关闭完毕后，进入下一步；9)高炉煤气由回收到放散切换完成。
权利要求
采用煤气干法除尘装置的高炉炉顶压力控制方法，其特征在于炉顶压力控制分别由TRT静叶/快开调节阀组、TRT系统，或粗煤气减压阀组、煤气放散塔，或净煤气减压阀组、净煤气管网进行；本方法还包括炉顶压力控制权在TRT静叶/快开调节阀组向净煤气减压阀组的自动切换过程，TRT静叶/快开调节阀组向粗煤气减压阀组的自动切换过程，净煤气减压阀组向TRT静叶/快开调节阀组的自动切换过程，净煤气减压阀组向粗煤气减压阀组的自动切换过程，粗煤气减压阀组向净煤气减压阀组的自动切换过程，以及粗煤气减压阀组向TRT静叶/快开调节阀组的自动切换过程。
2.根据权利要求1所述的炉顶压力控制方法，其特征在于粗煤气减压阀组控制模块、 净煤气减压阀组控制模块、TRT静叶/快开调节阀组控制模块上均设置有分程PID调节器， 或加前馈的PID调节器；各阀组自动转换的过程由相应控制模块的分程PID调节器，或加前 馈的PID调节器进行控制；并分别设定各PID调节器的炉顶压力设定值，当某个控制模块的 PID调节器反馈到的炉顶压力值大于或等于其炉顶压力设定值时，由该控制模块控制其对 应阀门开始运行。
3.根据权利要求2所述的炉顶压力控制方法，其特征在于所述六种自动切换的过程均 为首先，在高炉生产过程中，工长设定炉顶压力设定值SP;在准备进行阀门自动切换前， 正在调节炉顶压力的系统，将其对应的PID调节器的炉顶压力设定为SP，而等待切换的系 统的PID调节器的炉顶压力设定值设定为SP+ΔP，且ΔΡ> O ；正在工作的系统完成炉顶压 力调节后，则进行系统切换，先将SP值传送给待工作系统的PID调节器，将SP+Δ P值传送 给原工作系统的PID调节器；当原工作系统完全关闭时，就完成调节炉顶压力控制权的切 转。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的炉顶压力控制方法，其特征在于TRT静叶/快 开调节阀组向净煤气减压阀组自动切换过程的触发条件为TRT系统运行期间，TRT系统出 现故障或煤气不符合TRT系统的发电条件时；其切换步骤包括1)分为两种情况，若TRT系统出现飞车、连锁保护等紧急情况，则进入下一步；若TRT 系统收到休风或炉况不稳时，则进入8)；2)TRT系统开始进入紧急停机过程，然后进入下一步；3)TRT系统发出信号使无刷励磁发电机与电网解列，同时TRT快切阀在1秒钟之内紧急 切断，TRT快开调节阀按原TRT静叶开度的一定倍数关系开启进入自动调节，TRT系统投入 信号复位；待所有阀门动作到位后，进入下一步；4)将炉顶压力设定值SP送至净煤气减压阀组控制模块，由其控制净煤气减压阀组第 一、第二调节阀打开；将炉顶压力值SP+5KPa送至TRT静叶/快开调节阀组控制模块，由其 控制TRT快开调节阀关闭；待TRT快开调节阀关闭到位后，进入下一步；5)将TRT入口蝶阀、TRT出口蝶阀自动关闭，待它们关闭到位后，进入下一步；6)将TRT入口插板阀、TRT出口插板阀自动关闭，待它们关闭到位后进入下一步；7)TRT系统紧急停机完成，处于停机状态，由净煤气减压阀组第一、第二调节阀调节顶 压；然后进入14)；8)TRT系统收到休风或炉况不稳、炉顶压力过低等情况，则进入正常停机过程；9)将炉顶压力设定值SP送至净煤气减压阀组控制模块PC-W2，由其控制净煤气减压阀组第一、第二调节阀打开，将炉顶压力值SP+5KPa送至TRT静叶/快开调节阀组控制模块； 待TRT系统的发电功率不断减小达到和电网要求的解列值时，进入下一步；10)经人工确认后发出解列信号，将无刷励磁发电机和电网解列；待无刷励磁发电机 解列完成，且TRT静叶关闭到位后，进入下一步；11)关闭TRT快切阀，待其关闭到位后进入下一步；12)炉顶压力开始由净煤气减压阀组第一、第二调节阀调节；待TRT快开调节阀关闭到 位后，进入下一步；13)TRT系统正常停机完成，其处于停机状态，由炉顶压力完全通过净煤气减压阀组第 一、第二调节阀调节，然后进入下一步；14)炉顶压力控制权由TRT静叶/快开调节阀组切换到净煤气减压阀组的过程全部完成。
5.根据权利要求1 3中任一项所述的炉顶压力控制方法，其特征在于TRT静叶/快 开调节阀组向粗煤气减压阀组自动切换过程的触发条件为TRT系统运行期间，因煤气温 度的原因，布袋除尘器无法接收煤气时；其切换步骤包括1)选择自动切换或半自动转换方式，若选择自动转换方式且布袋前温度传感器测得的 温度位于120°C 260°C之间时，然后进入下一步自动切换；若选择半自动转换方式则半自 动转换到放散状态按钮，然后进入下一步半自动切换；2)通过自动或半自动的方式，给煤气放散塔发点火信号，放散塔点火控制器自动执行 点火程序；待煤气放散塔点火完成后，进入下一步；3)自动打开粗煤气插板阀，待其打开到位后进入下一步；4)自动打开粗煤气蝶阀，待其打开到位后进入下一步；5)将炉顶压力设定值SP送至粗煤气减压阀组控制模块，由其控制粗煤气减压阀组第 一、第二调节阀打开；将炉顶压力值SP+5KPa送TRT静叶/快开调节阀组控制模块；待无刷 励磁发电机的发电功率不断减小达到和电网要求的解列值时，进入下一步；6)经人工确认后发出解列信号，无刷励磁发电机和电网解列；待解列到位且TRT静叶 关闭到位后，进入下一步；7)关闭TRT快切阀，待其关闭到位后进入下一步；8)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动关闭，组间时间间隔5s；待干法布袋入口气 动蝶阀关闭完毕后，进入下一步；9)高炉煤气由回收到放散切换完成。
6.根据权利要求1 3中任一项所述的炉顶压力控制方法，其特征在于净煤气减压阀 组向TRT静叶/快开调节阀组自动切换过程的触发条件为净煤气减压阀组运行期间，TRT 系统恢复发电条件时；其切换步骤包括1)布袋引气完成，爆破实验合格后，由经煤气减压阀组进行炉顶压力调节，然后进入切 换过程；2)TRT系统发出投入信号，高炉系统若确认可以投入，进入下一步；3)将TRT入口蝶阀、TRT入口插板阀、TRT出口插板阀、TRT出口蝶阀、TRT静叶/快开调节阀组变换成自动状态；4)依次打开TRT出口插板阀、TRT入口插板阀、TRT出口蝶阀，必须是上一个阀门打开 后才能开下个阀门；然后将TRT入口蝶阀打开一个合适开度；待所有阀门打开完毕后，进入 下一步； 5)打开TRT快切阀，待其打开到位后进入下一步；6)缓慢打开TRT静叶，TRT系统开始升速，转速至1200r/min后进入下一步；7)检查TRT系统是否存在异常情况，若无异常进入下一步；8)TRT系统进入急升段，避开共振区，待其转速至2700r/min后进入下一步；9)TRT系统进入励磁准备段，发出信号投励磁，待其升压后进行自动准同期装置投运；10)TRT系统进入并网准备段，全开TRT入口蝶阀，待其无刷励磁发电机并网后，发出 TRT系统投入信号；11)无刷励磁发电机并网发电后，将炉顶压力值SP+5Kpa发送至净煤气减压阀组控制 模块，由其控制净煤气减压阀组第一、第二调节阀关闭，顶压设定值SP则送至TRT静叶/快 开调节阀组控制模块；待净煤气减压阀组第一、第二调节阀关闭到位后，进入下一步；12)TRT静叶/快开调节阀组得到炉顶压力控制权，这时候净煤气减压阀组也处于自动 状态。
7.根据权利要求1 3中任一项所述的炉顶压力控制方法，其特征在于净煤气减压阀 组向粗煤气减压阀组自动切换过程的触发条件为净煤气减压阀组运行期间，因煤气温度 的原因，布袋除尘器无法接收煤气时； 其切换步骤包括1)待布袋除尘器引气完成，煤气试验合格后，进入下一步；2)从自动切换、半自动切换中进行选择若选择自动切换方式，且布袋前温度传感器 TE-WOl测定的温度在120°C 260°C之间时进入下一步自动切换；若选择半自动切换方式， 则半自动切换到放散状态按钮，然后进入下一步半自动切换；3)根据前步选择关系，通过自动或半自动的方式将粗煤气蝶阀、粗煤气插板阀、净煤气 减压阀组后插板阀、净煤气减压阀组后蝶阀、粗煤气减压阀组第一、第二调节阀变换成自动 状态；4)给煤气放散塔发点火信号，放散塔点火控制器自动执行点火程序，点火完成后进入 下一步；5)将粗煤气插板阀自动打开，打开到位后进入下一步；6)将粗煤气蝶阀自动打开，打开到位后进入下一步；7)将炉顶压力设定值SP送至粗煤气减压阀组控制模块，炉顶压力值SP+5KP送至净 煤气减压阀组控制模块，同时粗煤气减压阀组和净煤气减压阀组都处于自动调节顶压的状 态；8)净煤气减压阀组201自动关闭其第一、第二调节阀，粗煤气减压阀组自动打开其第 一、第二调节阀调节顶压；待净煤气减压阀组第一、第二调节阀的开度小于5%时进入下一止少；9)减压阀组切换完成，关闭净煤气减压阀组后蝶阀，关闭到位后进入下一步；10)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动关闭，组间时间间隔5s；关闭完毕后进入下一步；11)高炉煤气由回收到放散的切换即完成。
8.根据权利要求1 3中任一项所述的炉顶压力控制方法，其特征在于粗煤气减压阀 组向净煤气减压阀组自动切换过程的触发条件为粗煤气减压阀组运行期间，布袋除尘器 恢复接收煤气的条件，而TRT系统不具备发电条件时；其切换步骤包括1)待布袋除尘器引气完成，爆破实验合格后，进入下一步；2)从自动切换、半自动切换中进行选择若选择自动切换方式，且布袋前温度传感器 测定的温度在120°C 260°C之间时进入下一步自动切换；若选择半自动切换方式，则半自 动切换到布袋回收状态按钮，然后进入下一步半自动切换；3)根据前步选择关系，通过自动或半自动的方式将粗煤气蝶阀、粗煤气插板阀、净煤气 减压阀组后插板阀、净煤气减压阀组后蝶阀、净煤气减压阀组第一、第二调节阀变换成自动 状态；4)将净煤气减压阀组后插板阀自动打开，打开到位后进入下一步；5)将净煤气减压阀组后蝶阀自动打开，打开到位后进入下一步；6)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动打开，组间时间间隔5s；打开完毕后进入下一步；7)将炉顶压力设定值SP送至净煤气减压阀组控制模块PC-W2，炉顶压力值SP+5KP送 至粗煤气减压阀组控制模块，同时粗煤气减压阀组和净煤气减压阀组都处于自动调节顶压 的状态；8)粗煤气减压阀组自动关闭其第一、第二调节阀，净煤气减压阀组自动打开其第一、第 二调节阀调节顶压；粗煤气减压阀组第一、第二调节阀的开度小于5%后进入下一步；9)减压阀组切换完成，关闭粗煤气蝶阀，关闭到位后进入下一步；10)关闭粗煤气插板阀，关闭到位后进入下一步；11)给煤气放散塔发熄火信号，放散塔点火控制器自动执行熄火程序；12)待煤气放散塔熄火后，高炉煤气由放散到回收的切换即完成。
9.根据权利要求1 3中任一项所述的炉顶压力控制方法，其特征在于粗煤气减压阀 组向TRT静叶/快开调节阀组自动切换过程的触发条件为粗煤气减压阀组运行期间，布袋 除尘器恢复接收煤气的条件，而且TRT系统具备发电条件时；其切换步骤包括1)TRT系统发出投入请求信号，高炉确认可以投入；2)选择自动和半自动的转换方式，若选择自动转换方式且布袋前温度传感器测得温度 处于120°C 260°C之间时，进入下一步自动切换；若选择半自动转换方式则半自动转换到 回收状态按钮，然后进入下一步半自动切换；3)通过自动或半自动的方式将TRT入口蝶阀、TRT入口插板阀、TRT出口插板阀、TRT出 口蝶阀和TRT静叶/快开调节阀组变换成自动状态，净煤气减压阀组变换成手动状态；4)判断TRT系统投入信号是否置1，如果为否，进入下一步；如果为是，转至13)；5)将TRT出口插板阀、TRT入口插板阀、TRT出口蝶阀依次打开，必须是上一个阀门打 开后才能开下个阀门；然后将TRT入口蝶阀打开一合适开度；待所有阀门打开完毕后进入下一步；6)将干法布袋入口气动蝶阀三个一组自动打开，组间时间间隔5s；待它们打开完毕后 进入下一步；7)打开TRT快切阀，待其打开到位后进入下一步；8)缓慢打开TRT静叶，TRT系统开始升速，至1200r/min后进入下一步；9)检查TRT系统是否存在异常情况，若无异常则进入下一步；10)TRT系统进入急升段，避开共振区，待其转速升到2700r/min后进入下一步；11)TRT系统进入励磁准备段，发出信号投励磁，待其升压后进行自动准同期装置投运；12)TRT系统进入并网准备段，全开TRT入口蝶阀，待无刷励磁发电机并网后，擦出TRT 投入信号；13)将炉顶压力值SP+5KPa送至粗煤气减压阀组控制模块，由其控制粗煤气减压阀组 第一、第二调节阀关闭，将炉顶压力设定值SP送至TRT静叶/快开调节阀组控制模块；待粗 煤气减压阀组第一、第二调节阀关闭到位后，进入下一步；14)减压阀组转换到TRT静叶/快开调节阀组调节顶压完成，关闭粗煤气蝶阀；待粗煤 气蝶阀关闭到位后，进入下一步；15)关闭粗煤气插板阀，待其关闭到位后进入下一步；16)给煤气放散塔发熄火信号，放散塔点火控制器自动执行熄火程序；待煤气放散塔 熄火后，进入下一步；17)将净煤气减压阀组第一、第二调节阀设置为自动状态，粗煤气减压阀组第一、第二 调节阀置手动，将炉顶压力值SP+5KPa送至净煤气减压阀组控制模块；18)TRT系统投入转换完成，净煤气减压阀组也处于自动状态。
全文摘要
本发明提供了一种采用煤气干法除尘装置的高炉炉顶压力控制方法，炉顶压力控制分别由TRT静叶/快开调节阀组、TRT系统，或粗煤气减压阀组、煤气放散塔，或净煤气减压阀组、净煤气管网进行；本方法还包括炉顶压力控制权在TRT静叶/快开调节阀组向净煤气减压阀组的自动切换过程，TRT静叶/快开调节阀组向粗煤气减压阀组的自动切换过程，净煤气减压阀组向TRT静叶/快开调节阀组的自动切换过程，净煤气减压阀组向粗煤气减压阀组的自动切换过程，粗煤气减压阀组向净煤气减压阀组的自动切换过程，以及粗煤气减压阀组向TRT静叶/快开调节阀组的自动切换过程。
文档编号C21B5/06GK101871027SQ201010205919
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年12月30日
发明者李清忠 申请人:中冶南方工程技术有限公司