高炉制粉系统全自动控制方法

摘要

本发明公开一种高炉制粉系统全自动控制方法及系统，每座高炉设至少两个制粉系统，所有制粉系统共用一个煤粉仓，包含如下步骤：㈠预备及启动，包括启动判断和启动控制；㈡运行调整；㈢停机控制。本发明方法可通过程序控制实现统一操作，并根据实际情况调整制粉系统启动数量，实现高炉喷煤制粉系统的全自动控制操作。本发明方法大幅度减轻了员工劳动强度，思想紧张度，提高了工作效率，从而杜绝人为操作失误，解决人工操作系统时设备作业率高、运行波动大、指标稳定性差等问题，还可实现单人对多个制粉系统的监控，提高系统运行效率的同时降低了运行成本，使得系统有更多时间得以保养维护，使整个制粉系统进入良性循环。

权利要求

1.一种高炉制粉系统全自动控制方法，每座高炉设至少两个制粉系统，所有制粉系统共用一个煤粉仓，其特征在于包含如下步骤：㈠ 预备及启动

启动判断：

启动制粉系统前先检测当前小时喷煤量、煤粉仓存粉量，如果检测到煤粉仓存粉量大于8小时喷吹量，且小时喷煤量小于磨煤机台时设计值时，启动单个制粉系统，否则启动所有制粉系统；

启动控制：

启动控制分三个部分，干燥炉、布袋收集器、磨煤机；

当检测到制粉系统中各设备无故障报警信号，打开干燥炉废气阀，启动助燃风机，启动电子点火枪点火，开启焦炉煤气阀门点燃焦炉煤气，监测到火焰温度上升后开启高炉煤气调节阀，按设定空燃比投入干燥炉升温，干燥炉升温至500℃，干燥炉启动完成；

启动振动筛、启动星型给料机、启动布袋收集器脉冲，布袋收集器启动完成；

启动密封风机、启动润滑油站、启动磨煤机，磨煤机启动完成；

㈡ 运行调整：

磨煤机启动后，启动主排风机，设初始开度为10%，启动引风机，设初始开度为30%，干燥炉负压值控制在标准值-100pa，开启烟道阀门、废气再循环阀门，关闭冷风阀门、废气阀门，当磨煤机入口温度上升到100℃、出口温度保持在90℃且布袋收集器入口温度保持在

80℃，暖磨开始，当布袋收集器出口温度上升至65℃并稳定超过1分钟时间时暖磨结束；线性开大主排风机入口调节阀，当主排风量达到55%设计值时，启动给煤机，按风煤比2：1设定小时给煤率，打开给煤机入口阀开始给煤；磨煤机的电流以磨煤机启动后暖磨结束时电流为基准电流，当电流增加值超过65%基准电流值时报警，调节减少10%给煤量；当电流增加值超过70%基准电流值时进入停煤安保联锁；根据磨煤机台时设计值加上原煤水份值的总和为正常给煤机下煤率上限值，先增加相对应风量再增加给煤量，关闭废气再循环阀门，使用引风机调节阀开度调节干燥炉炉内负压值，干燥炉炉内负压值大于标准值时线性开大调节阀开度以适应，干燥炉炉内负压值小于标准值时线性减小调节阀开度以适应；

㈢ 停机控制：

先减少50%给煤量，降低磨煤机入口温度为≤2倍出口温度，当磨煤机出口温度上升到

85℃时调节主排风机风量为60%最大设计风量，停止给煤，关闭给煤机入口阀门，打开废气再循环阀门，关闭干燥炉高炉煤气调节阀门，减小助燃风机调节阀门开度至10%，当磨煤机电流值下降至比基准电流值大1A时，停磨煤机，打开冷风阀门、废气阀门，关闭烟道阀门、废气再循环阀门、引风机调节阀后停引风机。

2.根据权利要求1所述的高炉制粉系统全自动控制方法，其特征在于：对于无烟煤与烟煤混合配比的混煤制粉，设置磨煤机出口温度标准值小于80℃，初始磨煤机入口温度为出口温度标准值两倍，磨煤机入口温度最大值为小于3.5倍出口温度标准值，磨煤机入口温度每提高10℃增加原煤给煤量1t/h；保持布袋收集器进出口压差小于1.6Kpa，当布袋收集器进出口压差大于1.8Kpa时报警，当布袋收集器进出口压差大于2.0Kpa时系统停机联锁。

说明书

高炉制粉系统全自动控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种冶金工业高炉喷煤制粉系统的控制方法及系统。

背景技术

[0002] 当前国内冶金工业各炼铁厂高炉均有喷煤系统，喷煤系统分为原煤供应、制粉、喷吹三部分，而制粉是整个喷煤系统中最关键一环，磨煤机的台时产能、成品煤粉合格率、吨煤电耗、气耗、设备作业率是考验制粉系统关键指标。当前国内各家制粉系统均为人工手动操作，个体差异及操作习惯不同至各班运行各类指标波动大，操作人员的粗心大意常造成操作失误。致使成品煤粉稳定性差，设备作业率居高不下，吨煤电、气耗量高成为一个通病，由于系统作业率高，与正常维护保养时间形成冲突，不得放弃一些常规检修项目，造成系统故障率上升，易进入恶性循环。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种高炉制粉系统全自动控制方法及系统，在高炉喷煤制粉过程中，实现全自动控制操作，消除由于人工手动控制操作带来的系统波动，杜绝人工手动控制操作失误。

[0004] 本发明实现以上发明目的的技术方案是：

[0005] 一种高炉制粉系统全自动控制方法，每座高炉设至少两个制粉系统，所有制粉系统共用一个煤粉仓，其特征在于包含如下步骤：

[0006] ㈠预备及启动

[0007] ①启动判断：

[0008] 启动制粉系统前先检测当前小时喷煤量、煤粉仓存粉量，当煤粉仓存粉量大于8小时且小时喷煤量小于磨煤机台时设计值时，启动单个制粉系统，否则启动所有制粉系统；

[0009] ②启动控制：

[0010] 启动控制分三个部分，干燥炉、布袋收集器、磨煤机；

[0011] 当检测到制粉系统中各设备无故障报警信号，打开干燥炉废气阀，启动助燃风机，启动电子点火枪点火，开启焦炉煤气阀门点燃焦炉煤气，监测到火焰温度上升后开启高炉煤气调节阀，按设定空燃比投入干燥炉升温，干燥炉升温至500℃，干燥炉启动完成；

[0012] 启动振动筛、启动星型给料机、启动布袋收集器脉冲，布袋收集器启动完成；

[0013] 启动密封风机、启动润滑油站、启动磨煤机，磨煤机启动完成；

[0014] ㈡运行调整：

[0015] 磨煤机启动后，启动主排风机，设初始开度为10％，启动引风机，设初始开度为30％，干燥炉负压值控制在标准值-100pa，开启烟道阀门、废气再循环阀门，关闭冷风阀门、废气阀门，当磨煤机入口温度上升到100℃、出口温度保持在90℃且布袋收集器入口温度保持在80℃，暖磨开始，当布袋收集器出口温度上升到65℃稳定超过1分钟时间时暖磨结束；线性开大主排风机入口调节阀，当主排风量达到55％设计值时，启动给煤机，按风煤比
2：1即每2000m3/h风量对应1000kg/h给煤率设定小时给煤率，打开给煤机入口阀开始给煤；磨煤机的电流以磨煤机启动后暖磨结束时电流为基准电流，当电流增加值超过65％基准电流值时报警，调节减少10％给煤量；当电流增加值超过70％基准电流值时进入停煤安保联锁；根据磨煤机台时设计值加上原煤水份值的总和为正常给煤机下煤率上限值，先增加相对应风量再增加给煤量，关闭废气再循环阀门，使用引风机调节阀开度调节干燥炉炉内负压值，干燥炉炉内负压值大于标准值时线性开大调节阀开度以适应，干燥炉炉内负压值小于标准值时线性减小调节阀开度以适应；

[0016] ㈢停机控制：

[0017] 先减少50％给煤量，降低磨煤机入口温度为≤2倍出口温度，当磨煤机出口温度上升到85℃时调节主排风机风量为60％最大设计风量，停止给煤，关闭给煤机入口阀门，打开废气再循环阀门，关闭干燥炉高炉煤气调节阀门，减小助燃风机调节阀门开度至10％，当磨煤机电流值下降至比基准电流值大1A时，停磨煤机，打开冷风阀门、废气阀门，关闭烟道阀门、废气再循环阀门、引风机调节阀后停引风机。

[0018] 一种高炉制粉系统全自动控制系统，每座高炉设至少两个制粉系统，所有制 粉系统共用一个煤粉仓，其特征在于所述控制系统包括：

[0019] ㈠预备及启动单元：用于执行制粉系统的启动操作；

[0020] 预备及启动单元包括两个部分：

[0021] ①启动判断单元：通过检测当前小时喷煤量、煤粉仓存粉量，根据设定条件决定启动单个制粉系统或所有制粉系统；

[0022] ②启动控制单元：根据设定条件启动制粉系统各设备；

[0023] ㈡运行调整单元：根据设定条件在制粉系统运行过程中对各设备进行调整，完成制粉过程；

[0024] ㈢停机控制单元：根据设定条件关闭制粉系统各设备，结束制粉过程。

[0025] 本发明方法及系统可通过程序控制实现统一操作，智能优化系统运行参数，并根据实际情况调整制粉系统启动数量，实现高炉喷煤制粉系统的全自动控制操作。本发明方法及系统大幅度减轻了员工劳动强度，思想紧张度，提高了工作效率，从而杜绝人为操作失误，消除了因操作者个体差异造成的系统运行波动，解决人工操作系统时设备作业率高、运行波动大、指标稳定性差等问题，还可实现单人对多个制粉系统的监控，减少用工成本。应用本发明方法及系统对制粉系统进行控制，可以实现在不同人员操作监控过程中，保证制粉系统稳定高效地运行，系统作业率降幅≥20％，减少机件磨损、大幅降低了吨煤电耗及气耗，提高系统运行效率的同时降低了运行成本，使得系统有更多时间得以保养维护，使整个制粉系统进入良性循环。

附图说明

[0026] 图1为制粉系统工艺流程图。

具体实施方式

[0027] 以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

[0028] 实施例1：

[0029] 图1为常见的高炉喷煤制粉系统工艺流程图，制粉系统主要由干燥气发生炉(简称干燥炉)、引风机、给煤机、磨煤机、主排风机、布袋收集器及各种阀件组成。

[0030] 以南钢3号高炉制粉系统控制为例，容积2000m3，设两个制粉系统，每个制粉系统采用一台35t/h中速磨煤机，干燥炉采用焦炉煤气点火、高炉煤气烧炉，使用引风机混入热风炉废烟气进行干燥，收集使用高浓度布袋收集器收集的短流程工艺。

[0031] 高炉制粉系统全自动控制方法如下：

[0032] ㈠预备及启动

[0033] ①启动判断：

[0034] 启动制粉系统前先检测当前小时喷煤量、煤粉仓存粉量，当煤粉仓存粉量大于8小时且小时喷煤量小于磨煤机台时设计值时，启动单个制粉系统，否则启动所有制粉系统(按制粉系统编号顺序启动)；

[0035] ②启动控制：

[0036] 启动控制分三个部分，干燥炉、布袋收集器、磨煤机；

[0037] 当检测到制粉系统中各设备无故障报警信号，打开干燥炉废气阀，启动助燃风机，启动电子点火枪点火，开启焦炉煤气阀门点燃焦炉煤气，监测到火焰温度上升后开启高炉煤气调节阀，按每0.65立方米助燃空气对应1立方米高炉煤气的空燃比投入干燥炉升温，干燥炉升温至500℃，干燥炉启动完成；

[0038] 启动振动筛、启动星型给料机、启动布袋收集器脉冲，布袋收集器启动完成；

[0039] 启动密封风机、启动润滑油站、启动磨煤机，磨煤机启动完成；

[0040] ㈡运行调整：

[0041] 磨煤机启动后，启动主排风机，设初始开度为10％，启动引风机，设初始开度为30％，干燥炉负压值控制在标准值-100pa的微负压，正常生产时小于-1200pa，开启烟道阀门、废气再循环阀门，关闭冷风阀门、废气阀门，当磨煤机入口温度上升到100℃、出口温度保持在90℃且布袋收集器入口温度保持在80℃，暖磨开始，当布袋收集器出口温度上升至65℃并稳定超过1分钟时间时暖磨结束；线性开大主排风机入口调节阀，当主排风量达到55％设计值时，启动给煤机，按风煤比2：1即每2000m3/h风量对应1000kg/h给煤率设定小时给煤率，打开给煤机入口阀开始给煤；磨煤机的电流以磨煤机启动后暖磨结束时电流为基准电流，正常生产中磨煤机电流增加值为基准电流值的50％以内，当电流增 加值超过65％基准电流值时报警，调节减少10％给煤量；当电流增加值超过70％基准电流值时进入停煤安保联锁；根据磨煤机台时设计值加上原煤水份值的总和为正常给煤机下煤率上限值，先增加相对应风量再增加给煤量，关闭废气再循环阀门，使用引风机调节阀开度调节干燥炉炉内负压值，干燥炉炉内负压值大于标准值-100pa时线性开大调节阀开度以适应，干燥炉炉内负压值小于标准值时线性减小调节阀开度以适应；

[0042] 对于无烟煤与烟煤混合配比的混煤制粉，设置磨煤机出口温度标准值小于80℃(75℃为常用值)，初始磨煤机入口温度为出口温度标准值两倍，磨煤机入口温度最大值为小于3.5倍出口温度标准值(200℃～240℃为常用值)，磨煤机入口温度每提高10℃增加原煤给煤量1t/h；保持布袋收集器进出口压差小于1.6Kpa(通常保持在1.2Kpa～
1.4Kpa)，当布袋收集器进出口压差大于1.8Kpa(通常达到1.9Kpa)时报警，当布袋收集器进出口压差大于2.0Kpa(通常达到2.1Kpa)时系统停机联锁。

[0043] ㈢停机控制：

[0044] 先减少50％给煤量，降低磨煤机入口温度为≤2倍出口温度，常用值为150℃。当磨煤机出口温度上升到85℃时调节主排风机风量为60％最大设计风量，停止给煤，关闭给煤机入口阀门，打开废气再循环阀门，关闭干燥炉高炉煤气调节阀门，减小助燃风机调节阀门开度至10％，当磨煤机电流值下降至比基准电流值大1A时，停磨煤机，打开冷风阀门、废气阀门，关闭烟道阀门、废气再循环阀门、引风机调节阀后停引风机。

[0045] 实施例2：

[0046] 高炉制粉系统全自动控制系统包括：

[0047] ㈠预备及启动单元：用于执行制粉系统的启动操作；

[0048] 预备及启动单元包括两个部分：

[0049] ①启动判断单元：通过检测当前小时喷煤量、煤粉仓存粉量，根据设定条件决定启动单个制粉系统或所有制粉系统。具体是：当检测到煤粉仓内存粉量大于8小时且小时喷煤量小于磨煤机台时设计值时，启动单个制粉系统，否则启动所有制粉系统；

[0050] ②启动控制单元：根据设定条件启动制粉系统各设备。具体是：

[0051] 当检测到制粉系统中各设备无故障报警信号，打开干燥炉废气阀，启动助燃风机，启动电子点火枪点火，开启焦炉煤气阀门点燃焦炉煤气，监测到火焰温度上升后开启高炉煤气调节阀，按每0.65立方米助燃空气对应1立方米高炉煤气的空燃比投入干燥炉升温，干燥炉升温至500℃，干燥炉启动完成；

[0052] 启动振动筛、启动星型给料机、启动布袋收集器脉冲，布袋收集器启动完成；

[0053] 启动密封风机、启动润滑油站、启动磨煤机，磨煤机启动完成；

[0054] ㈡运行调整单元：根据设定条件在制粉系统运行过程中对各设备进行调整，完成制粉过程。具体是：

[0055] 磨煤机启动后，启动主排风机，设初始开度为10％，启动引风机，设初始开度为30％，干燥炉负压值控制在标准值-100pa，开启烟道阀门、废气再循环阀门，关闭冷风阀门、废气阀门，当磨煤机入口温度上升到100℃、出口温度保持在90℃且布袋收集器入口温度保持在80℃，暖磨开始，当布袋收集器出口温度上升至65℃并稳定超过1分钟时间时暖磨结束；线性开大主排风机入口调节阀，当主排风量达到55％设计值时，启动给煤机，按风煤比2：1即每2000m3/h风量对应1000kg/h给煤率设定小时给煤率，打开给煤机入口阀开始给煤；磨煤机的电流以磨煤机启动后暖磨结束时电流为基准电流，正常生产中磨煤机电流增加值为基准电流值的50％以内，当电流增加值超过65％基准电流值时报警，调节减少10％给煤量；当电流增加值超过70％基准电流值时进入停煤安保联锁；根据磨煤机台时设计值加上原煤水份值的总和为正常给煤机下煤率上限值，先增加相对应风量再增加给煤量，关闭废气再循环阀门，使用引风机调节阀开度调节干燥炉炉内负压值，干燥炉炉内负压值大于标准值-100pa时线性开大调节阀开度以适应，干燥炉炉内负压值小于标准值时线性减小调节阀开度以适应；

[0056] 对于无烟煤与烟煤混合配比的混煤制粉，设置磨煤机出口温度标准值小于80℃，通常正常生产中标准值为75℃，初始磨煤机入口温度为出口温度标准值两倍，磨煤机入口温度最大值为小于3.5倍出口温度标准值(200℃～240℃为常用值)，磨煤机入口温度每提高10℃增加原煤给煤量1t/h；保持布袋收集器进出口压差小于1.6Kpa(通常保持在1.2Kpa～1.4Kpa)，当布袋收集器进出口压差大于1.8Kpa(通常达到1.9Kpa)时报警，当布袋收集器进出口压差大于2.0Kpa (通常达到2.1Kpa)时系统停机联锁。

[0057] ㈢停机控制单元：根据设定条件关闭制粉系统各设备，结束制粉过程。具体是：

[0058] 先减少50％给煤量，降低磨煤机入口温度为≤2倍出口温度，常用值为150℃，当磨煤机出口温度上升到85℃时调节主排风机风量为60％最大设计风量，停止给煤，关闭给煤机入口阀门，打开废气再循环阀门，关闭干燥炉高炉煤气调节阀门，减小助燃风机调节阀门开度至10％，当磨煤机电流值下降至比基准电流值大1A时，停磨煤机，打开冷风阀门、废气阀门，关闭烟道阀门、废气再循环阀门、引风机调节阀后停引风机。

[0059] 采用本发明控制方法及系统对制粉系统实现全自动控制之前，全部手动控制操作，运行波动幅度大，由于人员个体差异，认知深度不同及把控能力的区别导致设备作业率居高不下，产能低、吨煤电耗、气耗高。在使用本发明方法对制粉系统实现全自动控制后，统一了操作模式，作业率下降，给维护保养以充分时间，系统进入了良性循环。由于实现自动控制解放了劳动力，实现单人对多个系统的监控，可大幅减小人员配制。

[0060] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。