专利名称：转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法
技术领域：
本发明涉及冶金行业中转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法。
背景技术：
在转炉炼钢一次干法除尘系统中，蒸发冷却塔喷水量的控制一直都是重点、难点。一次除尘的蒸发冷却塔喷淋系统主要目的在于降低烟气温度，保证烟气温度在经过静电除尘器时温度不能过高(不超过250°C，否则影响静电除尘器寿命)，也不能过低(过低后烟气中所含的水蒸气会凝结成水，导致除尘器内灰尘结块)。目前一般采用的控制方案是串级PID调节模式，即在静电除尘器出口设置流量计测量烟气流量，根据烟气流量及蒸发冷却塔入口烟气温度和出口烟气温度的温度差及转炉吹氧流量换算出对应需要喷淋冷却烟气所需的水量进行闭环调节。但是这种控制方案存在项目投资大的问题:静电除尘器出口设置的这种大管径流量计价格比较高，对一些项目投资紧缺的项目特别是不需要煤气回收测量烟气量的项目来说没有必要设计烟气流量计；且这种串级PID调节模式还存在蒸发冷却塔喷水初期和末期喷水量控制不稳定(根据烟气流量及蒸发冷却塔入口和出口温度差换算出的水量在调试初期往往不准，对现场调试人员技术水平及经验往往要求比较高)以及调试难度较大等问题
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对上述现有串级PID调节模式存在的问题，简化调试方案，提供一种新型的转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，无需测量管道内的烟气流量和入口烟气温度，只需要根据转炉吹炼进程(由转炉PLC通讯传输过来)和蒸发冷却塔出口烟气温度来进行开环离散控制。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，根据转炉吹炼进程，实时测量蒸发冷却塔的出口烟气温度，将蒸发冷却塔的出口烟气温度划分为若干连续等分的温度区间，喷水量调节系统通过干法除尘主PLC在各个温度区间内分别按照预设的固定喷水量进行喷水。在上述方案中，所述控制方法根据不同的转炉吹炼进程包括以下步骤:
(1)当干法除尘主PLC接收到转炉吹氧信号后，转炉开始吹氧，即刻打开氮气或蒸汽调节系统保持恒压，当蒸发冷却塔出口烟气温度超过100°C时即刻打开喷水量调节系统，并将喷水量调节系统的喷水量维持在9 ^llmVh的小流量；
(2)当转炉在吹炼过程中，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从TfT2划分为若干连续等分的温度区间，其中，150°C彡TKT2 ( 350°C，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制；当出口烟气温度低于Tl时关闭氮气或蒸汽调节系统，当出口烟气温度超过T2时维持最大水量；
(3)当转炉吹炼结束后，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从T3 T4划分为若干连续等分的温度区间，其中，240°C彡T3〈T4 ( 320°C，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制；当出口烟气温度低于T3时关闭喷水量调节系统，当出口烟气温度超过T4时维持最大水量。
在上述方案中，步骤(2)当转炉在吹炼过程中，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从150°C到330°C划分为6个等分的温度区间，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制: 当出口烟气温度低于150°C时关闭氮气或蒸汽调节系统； 当出口烟气温度为15(Tl80°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为15m3/h ； 当出口烟气温度为18(T210°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为18m3/h ； 当出口烟气温度为21(T240°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为21m3/h ； 当出口烟气温度为24(T270°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为24m3/h ； 当出口烟气温度为27(T300°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为27m3/h ； 当出口烟气温度为30(T330°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为30m3/h ； 当出口烟气温度超过330°C时喷水量调节系统的喷水量设定值维持最大水量33m3/h。
在上述方案中，步骤(3)当转炉吹炼结束后，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从240°C到320°C划分为4个等分的温度区间，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制: 当出口烟气温度低于240°C时关闭喷水量调节系统， 当出口烟气温度为24(T260°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为5m3/h ； 当出口烟气温度为26(T280°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为IOmVh ； 当出口烟气温度为28(T300°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为15m3/h ； 当出口烟气温度为30(T320°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为20m3/h ； 当出口烟气温度超过320°C时喷水量调节系统的喷水量设定值维持最大水量25m3/h。
在上述方案中，所述控制方法采用的控制系统包括:干法除尘主PLC、蒸发冷却塔出口烟气温度测量系统和蒸发冷却塔喷淋系统，所述蒸发冷却塔喷淋系统由喷水量调节系统和氮气或蒸汽调节系统组成。
在上述方案中，所述喷水量调节系统配有冷却水调节阀和冷却水切断阀，所述氮气或蒸汽调节系统配有管路切断阀和管路调节阀。
本发明的工作原理是:针对转炉炼钢一次干法除尘的烟气特点，蒸发冷却塔喷淋对烟气温度的控制主要是防止烟气温度过低或过高，而烟气温度测量存在滞后等情况，将原有设置在静电除尘器流量计测得的烟气流量和蒸发冷却塔入口出口烟气温度差及转炉吹氧流量换算出的蒸发冷却塔喷水量方式改为仅仅针对蒸发冷却塔出口温度离散区间的控制方式。当转炉在吹炼过程中，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从150°C到330°C划分为6个等分的温度区间，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制；当转炉吹炼结束后，根据蒸发冷却塔出口烟气温度从240°C到320°C划分为4个等分，每个区间按照一定的喷水量固定控制即可。当出口烟气温度低于240°C时即刻关闭喷淋调节系统，当出口烟气温度低于150°C即可关闭氮气或蒸汽调节系统。
本发明相对于以往的控制方式来 说具有以下有益效果: 1、针对吹炼中间时间段烟气温度调节精度要求不高(仅维持最高烟气温度和最低烟气温度之间即可)，简化控制方案，调试简单，对现场调试人员要求不高；
2、简化转炉炼钢一次干法除尘系统中的蒸发冷却塔喷水量控制逻辑，节省静电除尘器出口的大口径流量测量仪及蒸发冷却塔入口烟气测温等装置的投资(减少静电除尘器出口流量计和入口烟气温度计)；
3、避免吹炼初期和吹炼末期闭环控制系统计算水量不准的问题。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步详细的说明。针对某120t转炉烟气一次干法除尘系统，煤气不进行回收，直接点火放散。蒸发冷却塔喷水量控制系统包括:干法除尘主PLC、蒸发冷却塔出口烟气温度测量系统和蒸发冷却塔喷淋系统，所述蒸发冷却塔喷淋系统由喷水量调节系统和氮气或蒸汽调节系统组成；所述喷水量调节系统配有冷却水调节阀和冷却水切断阀，所述氮气或蒸汽调节系统配有管路切断阀和管路调节阀。喷水量调节系统采取闭环流量控制，氮气或蒸汽调节系统采取闭环压力控制。该蒸发冷却塔喷水量的控制方法在于，根据转炉吹炼进程，实时测量蒸发冷却塔的出口烟气温度，将蒸发冷却塔的出口烟气温度划分为若干连续等分的温度区间，喷水量调节系统通过干法除尘主PLC在各个温度区间内分别按照预设的固定喷水量进行喷水。具体包括以下步骤:
(1)当干法除尘主PLC接收到转炉吹氧信号后，转炉开始吹氧，即刻打开氮气或蒸汽调节系统的管路切断阀，并控制管路调节阀将氮气或蒸汽调节系统压力维持在恒定的
0.4MPa，当蒸发冷却塔出口烟气温度超过100°c时即刻打开喷水量调节系统的冷却水切断阀，并控制冷却水调节阀将喷水量调节系统的喷水量维持在IOmVh的小流量；
(2)当转炉在吹炼过程中，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从150°C到330°C划分为6个连续等分的温度区间，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制:
当出口烟气温度低于150°C时，关闭氮气或蒸汽调节系统；
当出口烟气温度为15(Tl80°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为15m3/h ；
当出口烟气温度为18(T210°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为18m3/h ；
当出口烟气温度为21(T240°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为21m3/h ；
当出口烟气温度为24(T270°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为24m3/h ；
当出口烟气温度为27(T300°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为27m3/h ；
当出口烟气温度为30(T330°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为30m3/h ；
当出口烟气温度超过330°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为维持最大水量33m3/
h ；
(3)当转炉吹炼结束后，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从240°C到320°C划分为4个连续等分的温度区间，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制:
当出口烟气温度低于240°C时，关闭喷水量调节系统，
当出口烟气温度为24(T2 60°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为5m3/h ；
当出口烟气温度为26(T280°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为IOmVh ；
当出口烟气温度为28(T300°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为15m3/h ；当出口烟气温度为30(T320°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为20m3/h ；
当出口烟气温度超过320°C时，喷水量调节系统的喷水量设定为维持最大水量25m3/h。以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此采用与本例相同或相近方法，或依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围 。
权利要求
1.转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，其特征在于:根据转炉吹炼进程，实时测量蒸发冷却塔的出口烟气温度，将蒸发冷却塔的出口烟气温度划分为若干连续等分的温度区间，喷水量调节系统通过干法除尘主PLC在各个温度区间内分别按照预设的固定喷水量进行喷水。
2.如权利要求1所述的转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，其特征在于:所述控制方法根据不同的转炉吹炼进程包括以下步骤: (1)当干法除尘主PLC接收到转炉吹氧信号后，转炉开始吹氧，即刻打开氮气或蒸汽调节系统保持恒压， 当蒸发冷却塔出口烟气温度超过100°C时即刻打开喷水量调节系统，并将喷水量调节系统的喷水量维持在9 ^llmVh的小流量； (2)当转炉在吹炼过程中，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从TfT2划分为若干连续等分的温度区间，其中，150°C彡TKT2 ( 350°C，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制；当出口烟气温度低于Tl时关闭氮气或蒸汽调节系统，当出口烟气温度超过T2时维持最大水量； (3)当转炉吹炼结束后，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从T3 T4划分为若干连续等分的温度区间，其中，240°C彡T3〈T4 ( 320°C，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制；当出口烟气温度低于T3时关闭喷水量调节系统，当出口烟气温度超过T4时维持最大水量。
3.如权利要求2所述的转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，其特征在于:步骤(2)当转炉在吹炼过程中，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从150°C到330°C划分为6个等分的温度区间，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制: 当出口烟气温度低于150°C时关闭氮气或蒸汽调节系统； 当出口烟气温度为15(Tl80°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为15m3/h ； 当出口烟气温度为18(T210°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为18m3/h ； 当出口烟气温度为21(T240°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为21m3/h ； 当出口烟气温度为24(T270°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为24m3/h ； 当出口烟气温度为27(T300°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为27m3/h ； 当出口烟气温度为30(T330°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为30m3/h ； 当出口烟气温度超过330°C时喷水量调节系统的喷水量设定值维持最大水量33m3/h。
4.如权利要求2所述的转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，其特征在于:步骤(3)当转炉吹炼结束后，将蒸发冷却塔的出口烟气温度从240°C到320°C划分为4个等分的温度区间，每个温度区间喷水量调节系统按照预设的喷水量控制: 当出口烟气温度低于240°C时关闭喷水量调节系统， 当出口烟气温度为24(T260°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为5m3/h ； 当出口烟气温度为26(T280°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为IOmVh ； 当出口烟气温度为28(T300°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为15m3/h ； 当出口烟气温度为30(T320°C时，喷水量调节系统的喷水量设定值为20m3/h ； 当出口烟气温度超过320°C时喷水量调节系统的喷水量设定值维持最大水量25m3/h。
5.如权利要求1所述的转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，其特征在于:所述控制方法采用的控制系统包括:干法除尘主PLC、蒸发冷却塔出口烟气温度测量系统和蒸发冷却塔喷淋系统，所述蒸发冷却塔喷淋系统由喷水量调节系统和氮气或蒸汽调节系统组成。
6.如权利要求1所述的转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，其特征在于:所述喷水量调节系统配有冷却水调节阀和冷却水切断阀，所述氮气或蒸汽调节系统配有管路切断 阀和管路调节阀。
全文摘要
本发明提供了一种转炉炼钢一次干法除尘蒸发冷却塔喷水量的控制方法，根据转炉吹炼进程，实时测量蒸发冷却塔的出口烟气温度，将蒸发冷却塔的出口烟气温度划分为若干连续等分的温度区间，喷水量调节系统通过干法除尘主PLC在各个温度区间内分别按照预设的固定喷水量进行喷水。本发明的有益效果在于1、简化控制方案，调试简单，对现场调试人员要求不高；2、简化转炉炼钢一次干法除尘系统中的蒸发冷却塔喷水量控制逻辑，节省静电除尘器出口的大口径流量测量仪及蒸发冷却塔入口烟气测温等装置的投资；3、避免吹炼初期和吹炼末期闭环控制系统计算水量不准的问题。
文档编号C21C5/38GK103146874SQ20131007354
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年3月8日
发明者陈程 申请人:中冶南方工程技术有限公司