常用转炉鼓风机控制系统探析-机械论文发表

常用转炉鼓风机控制系统探析

陶梦周

［摘 要］：阐述了常用转炉鼓风机应用现状，分析了当前常用转炉鼓风机控制系统存在的问题与不足，提出了转炉鼓风机控制系统设计思路及改进对策和措施。

［关键词］：转炉；鼓风机；控制系统；分析

1　引　言

一般转炉及其附属设施具有工作环境恶劣、对降低湿度、减少灰尘等方面要求较高的特点，其中鼓风机担负了重要职责。如何确保鼓风机时刻处于最佳工作状态是必须认真对待的问题。这就需要设计一套具有设备紧凑、装备水平较高、节水、进气净化效率高和系统安全装置完善的控制系统，实现仪表、电气一体化和计算机网络控制，以及能源（煤气、蒸汽、烟尘）的综合利用。鼓风机可采用液力藕合器调速，叶轮运行时实行自动反冲洗，减少粉尘的堆积，防止出现停车现象。

通过强化系统管理，提高转炉鼓风机控制系统可靠性，加强对鼓风机系统的操作、维护、管理的分析与研究，采取切实可行的对策措施，改善鼓风机运行环境，提高转炉鼓风机平均无故障运行时间，提高系统运行效率，缩短非计划检修时间，缩短计划检修时间，减少维修成本，降低职工的劳动强度，节约生产维护成本，对增加企业产量、提高企业生产效益，具有十分重要的现实意义。

2　系统存在的问题及原因分析

转炉对鼓风机的依赖度高，其安全与可靠性很大程度上决定于鼓风机的运行控制水平。目前，转炉鼓风机控制系统由于设计年代久远，运行周期过长，加之系统维护与操作不当，控制技术更新改造不及时，导致鼓风机在运行过程中呈现出较多潜在隐患。

常见故障隐患有：鼓风机长期处于超设计标准工况下运行，叶轮积灰速度加快，叶轮和外壳冲刷磨损速度加剧，使鼓风机产生振动致使风机运转动平衡遭受破坏，有可能在较短的时间内即因振动而停机，严重者甚至损坏机体结构，影响生产系统的正常运行；

有的系统标准化操作、维护、管理存在问题，转炉鼓风机控制系统的操作、维护规程不健全，或者存在漏洞，加之保护停机系统不完善，导致因操作维护不当而损坏设备系统；或者由于转炉鼓风机控制系统的维护、操作与管理方法不科学，不合规，导致系统安全性、稳定性降低。

有的转炉鼓风机控制系统与OG系统的技术指标、主要性能和工艺参数缺乏衔接，系统工艺流程设计欠科学，系统自我检查标准及技术条件、工艺操作程序模糊，除尘污水系统操作及系统运行检查及炉役检修等方面的措施不完备，或者系统设备的定检维护制度坚持不经常，对检修和操作工设备润滑知识教育培训力度不大，导致系统设备检测准确、显示灵敏、运行可靠、稳定性等方面受到不同程度的影响，使系统的控制能力和自动运行监控能力受到极大冲击等。

3 　转炉鼓风机控制系统改进对策

转炉鼓风机控制是一项系统工程，关系转炉的安全运转，必须要高度重视，要认真研究转炉鼓风机控制系统存在的矛盾和问题，积极改进转炉鼓风机控制系统设计、管理与运行模式，提高系统安全性、可靠性和高效性。

3.1　科学设置高压变频装置

每套转炉风机系统应配置高压隔离开关、断路器、高压变频器、旁路柜及上位监控计算机等，提高鼓风机运行的可靠性。24脉波交--直可控整流带制动电路的三电平中点箝位电压源直一交逆变回路，根据升速时间要求，变频器的输出功率要在电机额定功率的1.4倍以上，以适应快速升速的要求；根据下降的快速性要求，变频器应有能量吸收装置。风机运行应在原有高、低速划段基础上增加中速段。为保证变频故障时风机不至于停机，装设工频旁路回路。采用上位机操作、运行监控、故障监测报警及输出运行报表，可根据需要设计人机交互桌面，提高监控的时效。

3.2　综合配置控制系统

全面考虑控制系统的配置，将转炉风机控制系统与转炉控制系统进行融合，在每座转炉本体、散状加料、余热锅炉、烟气净化各用1台PLC及操作站，转炉本体公用部分、鼓风机房、煤气回收输配各用1台PLC及1台操作站。在每座转炉各设置1台服务器。现场设备联接的设备网，如氧枪变频器、煤气鼓风机6KV中压变频器直接通过设备网卡与PLC通讯。所有转炉及公用部分PLC、操作站、服务器之间采用冗余控制网连为一体，实现PLC、操作站、服务器数据共享、实时交换，实现主要生产、能源数据相互交换，为厂级管理和调度人员提供产生调度、决策数据。

3.3　强化转炉鼓风机技术改造

低速运行时，增设鼓风机与炉前操作的联锁，使鼓风机在进入低速运行后，反冲洗水阀打开，一般反冲洗时间达到3秒后，鼓风机方可高速运行，防止因炉前误操作造成鼓风机喘振而停机；使岗位人员充分理解计算机画面各种工艺参数及各种历史趋势图，明白各种参数和趋势图的作用原理，充分运用这些数据和趋势图指导系统运行过程的管理和操作维护。同时要加大转炉鼓风机技术改造力度。比如：在鼓风机的进风管道上增加雾化净化装置，使风机口进气最大程度的雾化净化，以使叶轮及转炉烟气保持一定湿度，叶轮粘灰量少且均匀，大部分细微粉尘被雾化成污水从机壳排水管排走，减少叶轮的积灰，延长风机转子的运行寿命。采取适当的修改工艺，提高叶轮强度及耐磨性和抗腐蚀性。采用科学的清理方法清除风机叶轮粘灰，对风机机壳上的观察孔进行了改造，进行高压水清洗，在短时间内就可将转子冲洗干净，既保证了检修质量又缩短了检修时间，同时大幅降低检修工的劳动强度。最好配设备用鼓风机，对鼓风机转子实行定期离线检修，以确保检修后的转子达到规范要求的质量标准。加强系统设备的计划检修，准时检修，落实责任，加强管理，确保检修质量；要加强对操作人员及维护人员的教育和培训，强化设备管理，按照规程中风机设备润滑“五定”的要求，对风机进行定期保养和维护，确保系统始终处于最佳运行状态。

参考文献

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