PDF《低水分熄焦在 5#焦炉的应用》

低水分熄焦在 5#焦炉的应用 赖军华、吴晓龙 (新钢自动化部 338001) 摘要: 本文介绍了 低水分熄 焦的工作 原理和控 制方法, 以及PLC 和EasyBuilder8000 在新钢焦化厂 5#焦炉中的应用.

对实际生产中该系统产生的问 题进行了分析和探讨. 关键词:PLC、低水分熄焦、控制阀 前言 炼焦系统中有一环节是将高温的红焦温度降到 300℃以下,传统湿熄焦对焦 碳的质量以及环保都有影响,新钢三期技改 5#焦炉采用了干法熄焦和辅助以新 型湿法熄焦技术,即低水分熄焦.与传统湿熄焦相比低水分熄焦工艺、控制、操 作上有许多不同,它可以降低并稳定焦碳水分,改变焦碳粒度均匀性,从而有利 于稳定高炉的生产,降低入炉焦比,以及降低粉尘的排放量.在整个熄焦过程中 自动控制系统的设备和控制方式起到关键作用.

1、工艺 低水分熄焦是对传统湿法熄焦的改进, 通过专门设计的喷头以及不同的水流 量往一点定位熄焦车上喷水, 其原理是: 通过喷嘴喷出的水打击力大、 分布均匀, 使喷水与高温焦炭接触后产生的大量蒸汽(上升速度可达 15m/s)被压在焦车 周围循环,从而隔绝了焦炭与周围空气的接触,实现了窒息熄火的作用.据国外 试验,通过喷水雾隔绝空气窒息的条件下,可以在 3s 内熄灭明火,剩余的喷水 仅是用于焦炭降温和调整水分.因此熄焦时间可以缩短,焦炭水分可以长期稳定 在设定值;

该设定值可以按需要控制,最低 2.5%.焦炭强度 M25 提高约 1%. 其工艺流程如图: 工艺流程

2、系统硬件及构成 a. 控制系统配置 自动控制系统包括投入式液位变送器、 压力变送器, 气动一体化快速控制阀, Premium 系统 PLC 以及威伦 MT8000 触摸屏等 b. 低水分熄焦配置 低水分熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦水箱、熄焦水管、除尘过滤装置、沉淀 池、除尘水箱等

3、控制系统 该控制系统可分为三部分: 1) 熄焦水箱的液位控制,由两台熄焦水泵(1 用1备)负责给熄焦水箱供水, 水泵分机旁和远程两种方式,其中远程控制可以自动向熄焦水箱打水, 从而满足能熄两车红焦的水量,并且保证了一定的熄焦水压. 2) 熄焦水量的控制,由两台气动控制阀(1 用1备) ,控制方式分手动和自 动,其中自动情况下是固定两个开度,通过熄焦时间来判断输出哪一个 开度给气动控制阀,即20%小水量和 75%大水量(可以通过触摸屏修改) , 其控制过程通过施耐德 Premium 系统的 PLC 完成. 3) 除尘控制,由于低水分熄焦是靠大量的蒸汽使红焦窒息而熄焦,同时蒸 汽中就带有大量的焦粉和水滴,通过除尘过滤装置捕集焦粉和水滴再由 除尘水泵对装置进行清洗,达到一定的环保要求.此过程为操作工手动 起,PLC 自动停. 通过上诉的三部分的控制,达到了既熄灭红焦又提高了焦碳的质量.低 水分熄焦主要是对水量的控制,所以关键设备在于自动控制系统的气动控制 阀,其中它的响应时间和开度最为重要.

4、实际应用分析 该系统在

2008 年8月投产以来,熄焦时间波动很大,有时熄焦过后还有很 多红焦,有时焦碳的含水量高了,导致了焦碳的质量不好.经过观察和分析主要 是熄焦水量难于控制,原因有多方面的主要是:熄焦控制阀开度达不到设定值, 阀动作缓慢,不稳定有时波动大,关闭不严实.当PLC 发出开阀 20%时要十几秒 才能动作到位,且实际的开度只有 17%左右,影响到了熄焦时间以及熄焦水量. 由于卡件通道原因没有引进控制阀上的快开信号. 经过对控制阀的阀门定位器以及对阀体行程的调校等, 熄焦控制阀不但能全 部打开,而且整个行程只需要