高爐羅茨風機自動撥風系統設計

高爐羅茨風機自動撥風系統設計

山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

羅茨風機提供高爐冶煉所需的氧氣，并使高爐保持一定的爐頂壓，在高爐冶煉中至關重要。在羅茨風機運行中，緊急故障停機特別是誤動作停機一旦發生往往會造成高爐灌渣的事故。為了確保高爐不發生類似事故，根據其他鋼鐵企業的先進經驗，結合本廠的實際情況，對原有的手動撥風方式進行改進，開發了高爐羅茨鼓風機自動撥風系統。
1 快速撥風系統概述與自動撥風系統設計
1.1 系統工作原理
羅茨風機至2座高爐之間由2根送風母管連接，快速撥風系統連接2根送風母管，如圖1所示，撥風閥位于隔離閥1、隔離閥2之間，撥風閥、隔離閥1、隔離閥2均為電動閥。羅茨風機正常運轉時，隔離閥1保持一定開度，隔離閥2保持全開狀態，如果2臺羅茨風機1對1為2座高爐送風，其中某1臺羅茨風機出現故障停機，可以迅速打開快速撥風閥使正在運行的羅茨風機向故障機組對應的送風母管撥風。
1.2 快速撥風系統手動撥風方式
羅茨鼓風機投運后，快速撥風系統一直采用手動撥風方式，即主控室操作面板手動操作、上位機手動操作兩種模式。
操作面板手動操作快速撥風閥：主控室操作面板中設有快速撥風閥的開、關、停按鈕，開到位、關到位信號指示燈，就地/遠程轉換開關。面板上同時有隔離閥1隔離閥2開、關、停按鈕，開到位、關到位信號指示燈以及閥位信號位置反饋。將撥風閥就地/遠程轉換開關打到遠程，若機組需要撥風時直接通過按鈕操作。
上位機手動操作快速撥風閥：將撥風閥就地/遠程轉換開關打到自動，如圖2所示上位操作畫面上設置了開、關、停操作按鈕。
采用操作面板手動操作、上位機手動操作快速撥風閥兩種模式，一旦操作人員發現高爐羅茨風機緊急故障停機之后，立即手動打開快速撥風閥，撥風風量或風壓較難控制，撥風時間即從羅茨風機故障到撥風系統投入，因時間、地點、人員以及系統等條件不同而不一樣，致使實際撥風效果不盡相同，這樣也有可能造成高爐灌渣。經過完善后的自動撥風系統可以改善手動撥風方式下的不足。
1.3 自動撥風系統設計
不可能在任何情況下， 只要一臺機組發生緊急故障停機， 撥風裝置就能立即投運。既要保證撥風工藝的可靠性， 同時又要絕對保證羅茨風機設備的安全性， 這是自動撥風系統設計最為關鍵的技術問題。為此經過多次探討和研究， 確定撥風邏輯如下。
自動控制模式下，需要將撥風閥就地/遠程轉換開關打到自動，同時將上位按鈕打到自動狀態。如果2臺風機1對1為2座高爐送風，若其中1臺風機所對應的送風母管流量滿足高爐日常運行流量，出口壓力滿足高爐日常運行壓力，則允許該羅茨風機對應的送風母管給另1臺羅茨風機對應的送風母管撥風。
另1臺羅茨風機對應的送風母管出口壓力小于高爐極限運行風壓；并滿足主電機急?；蛘唢L機系統故障跳機，或者逆流保護運行到第二步。滿足以上條件快速撥風系統可以自動撥風，按照以上邏輯，我們對PLC程序進行完善，并在上位中增加相應的操作畫面，自動撥風系統投運后可以提高故障的響應速度，最大可能的避免羅茨風機緊急故障停機引起的高爐灌渣。
1.4 快速撥風系統優化
為了最大可能保障系統運行的可靠性，除了要求快速撥風系統電氣線路連接的可靠性外，還需要保障閥門密封性良好，另外建議定期對快速撥風閥進行開關測試，防止閥門犯卡。由于自動撥風對儀表的計量和設備運行的可靠性提出了更高的要求，所以必須保障各關鍵儀表如羅茨鼓風機出口壓力變送器、出口流量變送器、風機喉部差壓開關等計量的準確性?？紤]到快速撥風系統的重要性，能環部擬決定新增1套快速撥風系統，該系統位于1#風機和2#風機之間的送風母管之間，新增系統將包括操作面板手動操作、上位機手動操作、自動控制方式，原快速撥風系統改為操作面板手動操作，這樣可以使系統控制功能進一步優化。
2 結語
自動撥風系統的正常投運， 必將對高爐的穩定運行提供可靠的保證。目前1#、2#、3#風機增設定風量、定風壓控制系統，在撥風閥開啟后， 定風量、定風壓控制切換為手動，保持送風壓力，使被撥風羅茨風機在給其他高爐撥風后自身不受干擾。需要特別提出的是，即使高爐羅茨風機配有完好的備用機組，但撥風工藝還是必需的，因為它解決的是突發性供風中斷問題，這一點備用機組是無法做到的。

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