高爐羅茨風(fēng)機自動撥風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機、水冷羅茨風(fēng)機、油驅(qū)羅茨風(fēng)機、低噪音羅茨風(fēng)機，贏得了市場好評和認可。

羅茨風(fēng)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(guān)重要。在羅茨風(fēng)機運行中，緊急故障停機特別是誤動作停機一旦發(fā)生往往會造成高爐灌渣的事故。為了確保高爐不發(fā)生類似事故，根據(jù)其他鋼鐵企業(yè)的先進經(jīng)驗，結(jié)合本廠的實際情況，對原有的手動撥風(fēng)方式進行改進，開發(fā)了高爐羅茨鼓風(fēng)機自動撥風(fēng)系統(tǒng)。
1 快速撥風(fēng)系統(tǒng)概述與自動撥風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
1.1 系統(tǒng)工作原理
羅茨風(fēng)機至2座高爐之間由2根送風(fēng)母管連接，快速撥風(fēng)系統(tǒng)連接2根送風(fēng)母管，如圖1所示，撥風(fēng)閥位于隔離閥1、隔離閥2之間，撥風(fēng)閥、隔離閥1、隔離閥2均為電動閥。羅茨風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)時，隔離閥1保持一定開度，隔離閥2保持全開狀態(tài)，如果2臺羅茨風(fēng)機1對1為2座高爐送風(fēng)，其中某1臺羅茨風(fēng)機出現(xiàn)故障停機，可以迅速打開快速撥風(fēng)閥使正在運行的羅茨風(fēng)機向故障機組對應(yīng)的送風(fēng)母管撥風(fēng)。
1.2 快速撥風(fēng)系統(tǒng)手動撥風(fēng)方式
羅茨鼓風(fēng)機投運后，快速撥風(fēng)系統(tǒng)一直采用手動撥風(fēng)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(fēng)閥：主控室操作面板中設(shè)有快速撥風(fēng)閥的開、關(guān)、停按鈕，開到位、關(guān)到位信號指示燈，就地/遠程轉(zhuǎn)換開關(guān)。面板上同時有隔離閥1隔離閥2開、關(guān)、停按鈕，開到位、關(guān)到位信號指示燈以及閥位信號位置反饋。將撥風(fēng)閥就地/遠程轉(zhuǎn)換開關(guān)打到遠程，若機組需要撥風(fēng)時直接通過按鈕操作。
上位機手動操作快速撥風(fēng)閥：將撥風(fēng)閥就地/遠程轉(zhuǎn)換開關(guān)打到自動，如圖2所示上位操作畫面上設(shè)置了開、關(guān)、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(fēng)閥兩種模式，一旦操作人員發(fā)現(xiàn)高爐羅茨風(fēng)機緊急故障停機之后，立即手動打開快速撥風(fēng)閥，撥風(fēng)風(fēng)量或風(fēng)壓較難控制，撥風(fēng)時間即從羅茨風(fēng)機故障到撥風(fēng)系統(tǒng)投入，因時間、地點、人員以及系統(tǒng)等條件不同而不一樣，致使實際撥風(fēng)效果不盡相同，這樣也有可能造成高爐灌渣。經(jīng)過完善后的自動撥風(fēng)系統(tǒng)可以改善手動撥風(fēng)方式下的不足。
1.3 自動撥風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
不可能在任何情況下， 只要一臺機組發(fā)生緊急故障停機， 撥風(fēng)裝置就能立即投運。既要保證撥風(fēng)工藝的可靠性， 同時又要絕對保證羅茨風(fēng)機設(shè)備的安全性， 這是自動撥風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計最為關(guān)鍵的技術(shù)問題。為此經(jīng)過多次探討和研究， 確定撥風(fēng)邏輯如下。
自動控制模式下，需要將撥風(fēng)閥就地/遠程轉(zhuǎn)換開關(guān)打到自動，同時將上位按鈕打到自動狀態(tài)。如果2臺風(fēng)機1對1為2座高爐送風(fēng)，若其中1臺風(fēng)機所對應(yīng)的送風(fēng)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(fēng)機對應(yīng)的送風(fēng)母管給另1臺羅茨風(fēng)機對應(yīng)的送風(fēng)母管撥風(fēng)。
另1臺羅茨風(fēng)機對應(yīng)的送風(fēng)母管出口壓力小于高爐極限運行風(fēng)壓；并滿足主電機急?；蛘唢L(fēng)機系統(tǒng)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(fēng)系統(tǒng)可以自動撥風(fēng)，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(yīng)的操作畫面，自動撥風(fēng)系統(tǒng)投運后可以提高故障的響應(yīng)速度，最大可能的避免羅茨風(fēng)機緊急故障停機引起的高爐灌渣。
1.4 快速撥風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化
為了最大可能保障系統(tǒng)運行的可靠性，除了要求快速撥風(fēng)系統(tǒng)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(fēng)閥進行開關(guān)測試，防止閥門犯卡。由于自動撥風(fēng)對儀表的計量和設(shè)備運行的可靠性提出了更高的要求，所以必須保障各關(guān)鍵儀表如羅茨鼓風(fēng)機出口壓力變送器、出口流量變送器、風(fēng)機喉部差壓開關(guān)等計量的準確性?？紤]到快速撥風(fēng)系統(tǒng)的重要性，能環(huán)部擬決定新增1套快速撥風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)位于1#風(fēng)機和2#風(fēng)機之間的送風(fēng)母管之間，新增系統(tǒng)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(fēng)系統(tǒng)改為操作面板手動操作，這樣可以使系統(tǒng)控制功能進一步優(yōu)化。
2 結(jié)語
自動撥風(fēng)系統(tǒng)的正常投運， 必將對高爐的穩(wěn)定運行提供可靠的保證。目前1#、2#、3#風(fēng)機增設(shè)定風(fēng)量、定風(fēng)壓控制系統(tǒng)，在撥風(fēng)閥開啟后， 定風(fēng)量、定風(fēng)壓控制切換為手動，保持送風(fēng)壓力，使被撥風(fēng)羅茨風(fēng)機在給其他高爐撥風(fēng)后自身不受干擾。需要特別提出的是，即使高爐羅茨風(fēng)機配有完好的備用機組，但撥風(fēng)工藝還是必需的，因為它解決的是突發(fā)性供風(fēng)中斷問題，這一點備用機組是無法做到的。

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