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运用差压变送器监测高炉富氧系统提高其稳定性
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运用差压变送器监测高炉富氧系统提高其稳定性

时间:2020-01-06 08:39:42

    摘 要 :本文已河钢承钢公司炼铁厂 5# 炉富氧仪控系统为例进行阐述,通过对整体富氧系统控制方式及设备进行学习,非常终实现提高生产率和减少故障率的目的。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    富氧是大型炼铁高炉冶炼中不可缺少的能源介质,通过不断稳定提高富氧率可以优化高炉铁水质量、减少焦比、增加喷煤量,提高冶炼系数和铁水产量。因此,研究炼铁高炉如何稳定提高富氧率,成为一项技术热点。本文已承钢公司炼铁厂 5#炉富氧仪控系统为例进行阐述。5#炉富氧仪控系统于 2006年 12月投产使用。采用鼓风机后富氧方式,由总管进入富氧站,经过压力调节和流量调节后加入冷风管道。也是降低焦比、提高铁产量的有效措施。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

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1.jpgyk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    上图为 5# 高炉富氧仪表检测控制流程图,其中仪表检测点包括 :富氧进站压力、富氧出站压力、富氧流量、富氧温度。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    仪表检测设备具体为 :富氧进站、出站压力使用压力变送器 :EJA530A-DCS9N。富氧温度使用铂热电阻 :WZP230Pt100。富氧流量使用差压使流量计,差压变送器 :EJA110ADMS5A。另外压力、流量检测加装隔离配电器,保障安全的同时减少干扰提高系统稳定性,隔离配电器 :NPPD-111D。下图为压力、流量检测结构图。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

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2.jpgyk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    式中 :F :未补偿流体流量 ;k :流量系数 ;∆p :流量差压值 ;p :差压变送器量程由于气体的可压缩性,富氧流量测量值要统一转换为标准状态 (0℃,1 标准大气压 ) 下的体积流量 QVN, 因此就需要对测量到的富氧流量值进行温度、压力补偿换算 :yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

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    式中 :f :补偿后的流体流量 ;T实 :流体实际温度 ;P实 :流体实际压力 ;P设 :流量计设计压力 ;T设 :流量计设计温度yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    2  5#高炉富氧系统控制方式及设备yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    富氧压力流量调节的给定信号增加 NPGL-111D型隔离器,防止因为干扰影响富氧测量的准确性,提高测量系统的稳定性,确保对富氧系统的控制准确有效。调节执行器选用气动调节阀,控制简单,反应快速,且本质安全。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    富氧控制系统功能 :实现对富氧出站压力、流量的测量变送、转换运算、温压补偿后在监控计算机画面显示。操作岗位人员通过监控计算机设定工艺需要的出站压力和流量值,在 PLC控制系统中将测量值与给定值在 PID控制块中完成 PID运算,然后将给定阀位开度信号通过 AO 模板输出到现场执行器,实现对阀位的控制,非常终完成对压力流量的控制。富氧压力、流量控制回路如下图所示。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

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    5# 炉压力调节 :气动调节阀 ;产品型号 :HCP-V ;执行机 构 :HA3R ;公 称 通 径 :100mm ;公 称 压 力 :4.0Mpa ;额定 行 程 :38mm ;额 定 流 量 系 数 :CV220 ;弹 簧 压 力 范 围 :80Kpa~240Kpa ;阀体材料 :SCS13A ;阀内组件材料 :SUS304 ;流量特性 :对数 ;设计位号 :FV-101。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    5# 炉 流 量 调 节 :气 动 调 节 阀 ;产 品 型 号 :HCB ;执 行机 构 :HA3R ;公 称 通 径 :150mm ;公 称 压 力 :4.0Mpa ;额定 行 程 :50mm ;额 定 流 量 系 数 :CV420 ;弹 簧 压 力 范 围 :80Kpa~240Kpa ;阀体材料 :SCS13A ;阀内组件材料 :SUS316 ;流量特性 :对数 ;设计位号 :FV-101。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    3  富氧联锁保护系统yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    表 1 为富氧安全保护系统数据表 :(5# 高炉富氧站未设置单好的富氧快切阀,不满足安全连锁条件时有压力调节阀配合快排实现氧气的快速切断。)同时要对富氧系统在日常点检时要观察在线趋势是否正常,如有异常及时处理。另外还要对现场仪表定期检查、确认导压管路有无泄漏、定期清扫富氧室卫生,检查仪表线路及接线盒外观有无损坏,是否完好。检查盘后现场仪表接线是否牢靠,端子是否松动。富氧用压力、流量变送器要按照校准周期进行校准,确保仪表准确可靠。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

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    4  富氧系统日常维护yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    ①富氧温度测量故障,因为富氧管道震动较大,测温电阻常因震动损坏,温度异常的话,连带着会影响到富氧流量的温度压力补偿,甚至因此富氧连锁系统误动作。使用热电阻芯为铠装的型号可以适当延长使用寿命,减少故障。②富氧压力测量故障,EJA530A 系列变送器运行稳定,正常使用中富氧系统压力测量故障率极低。压力变送器故障检查的方式一般都可以先看表头显示,然后用万用表检测输出信号。③富氧流量故障,富氧流量因为温度压力补偿的原因,会受到温度和压力的影响,所以在检查流量故障时,不能只检查差压变送器,还要同时排查压力、和温度测量元件是否正常。以便更快的解决故障,提高作业效率。④气动调节阀常见故障,如调节阀不动作,常见原因主要是没有信号压力,可以先确认动力气源阀门是否打开,可以通过观察减压阀后氧气表头指示确认。⑤阀门定位器是控制阀的主要附件 .它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号 ,以控制器输出信号作为设定信号,进行比较,当两者有偏差时,改变其到执行机构的输出信号,使执行机构动作,建立了阀杆位移倍与控制器输出信号之间的一一对应关系。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    5  高炉富氧调节故障应急预案yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    事故特征 :因各种原因引起的高炉富氧调节不动作,全开、全关情况。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    应急措施 :①检查富氧连锁条件,判断是否因富氧条件不满足导致富氧切断。②如确定非安全连锁条件触发,询问炼铁当班工长高炉炉况及需要富氧量。③携带对讲机并要求岗位人员一同前往富氧阀门室。④现场手动关闭调节阀所在气路截止阀。在满足富氧条件下,手动缓慢开启富氧旁路截止阀使富氧流量达到工艺要求。⑤保持与值班室通讯,在故障处理期间手动调节旁通截止阀调节富氧流量。⑥确保安全的情况下,2 人以上处理调节阀现场故障。一人监护一人操作。⑦故障排除后院秒故障点并通知岗位操作人员对调节阀进行测试。⑧确认无问题后,需2 人同时操作旁路截止阀及主气路调节阀。保持与值班室联系,缓慢关闭旁路、打开主气路。⑨完成故障处理完成,调节阀投自动后。现场观察 10min~15min,待设平稳运行后离开现场。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    6  注意事项yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    ①准备好使用工具和仪表设备。②及时联系需要配合作业的工种。③确保人身安全及设备安全的情况下才可作业。④到达现场后尽快恢复高炉富氧。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

    7  总结yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
    20 世纪 90 年代早期,高炉焦比就实现了 300kg/tHM。然而,由于高炉富氧太低,进一步降低焦比的步伐至今仍十分缓慢。研究指出,富氧炼铁将有效降低炉顶煤气温度,增大喷煤量,降低焦比和提高高炉生产率。yk1压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器

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