120T转炉煤气干法除尘控制系统设计.doc

1、安徽工业大学毕业设计（论文）装订线安徽工业大学毕业设计论文任务书课题名称120T转炉煤气干法除尘控制系统设计学院电气与信息工程学院专业班级测控技术与仪器姓名学号109064060毕业设计论文的主要内容及要求1查阅资料，明确设计要求；2学习并了解干法除尘的相关原理和国内外技术发展现状；3了解干法除尘的总体流程，蒸发冷却器温度、流量控制方案设计；4熟练使用WINCC软件及STEP7软件，了解二者的通讯并能够实现监控画面的设计；5要求论文格式规范，条理清晰。指导教师签字安徽工业大学毕业设计（论文）装订线目录摘要1ABSTRACT2第1章绪论311转炉干法除尘技术背景312转炉煤气干法除尘的目的313

2、转炉煤气干法除尘在国内外的应用现状及改进4131国外现状及技术改进4132国内现状及技术改进5第2章转炉干法除尘工艺介绍721转炉干法除尘工艺及主要系统722系统的主要控制功能923操作经验及除尘工艺中易出现的问题12231干法除尘的操作标准12232除尘工艺中易出现的问题14第3章控制方案设计1631控制算法介绍16311PID控制16312串级控制1832控制系统设计19321冷却水及蒸汽流量的自动控制19322静电除尘器控制23323风机的控制26第4章控制系统的软硬件设计2741系统硬件设计27411S7400简介27412系统硬件配置28413系统硬件参数2942系统软件简介3042

3、1WINCC简介30422STEP7简介3143WINCC组态软件与S7400系列PLC的通信实现32第5章监控画面设计35结论38参考文献39致谢41安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第1页摘要提高转炉炼钢的烟气回收效率对炼钢厂乃至整个社会的安全、经济运行具有重要意义。论文从工程实际需求出发，从提高烟气除尘效果和改善回收方式着手，设计和开发了120TLT转炉煤气干法除尘控制系统，并在实际工程应用中取得了较好的效果。本文首先概述了LT干法除尘的技术背景、目的及发展现状，接着阐述了提高除尘效能的思路和方法，并提出了蒸发冷却器温度、流量和静电除尘器电压控制的整体设计方案。在此基础上，论文第3章、第

4、4章分在软件和硬件方面阐述了干法除尘系统的设计方案。本系统针对西门子WINCC和S7400做了简单介绍选用WINCC组态软件来实现现场画面的监控、数据显示、报警输出等功能；采用西门子S7400系列PLC来完成对现场设备的控制，并将现场控制效果反馈到监控画面中，实现调节温度流量等的功能。关键词干法除尘温度流量PLCWINCC安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第2页ABSTRACTITHASANIMPORTANTSIGNIFICANCETOIMPROVETHEEFFICIENCYOFFLUEGASRECOVERYOFCONVERTERSTEELMAKINGSTEELMAKINGPLANTSAFET

5、Y,ECONOMICOPERATIONOFTHEWHOLESOCIETYBASEDONTHEENGINEERINGREQUIREMENT,STARTINGFROMTHEWAYSOFIMPROVINGGASDUSTREMOVALEFFECTANDIMPROVETHERECOVERY,THEDESIGNANDDEVELOPMENTOFTHE120TLTCONVERTERGASDRYDUSTCONTROLSYSTEM,WHICHHASOBTAINEDABETTEREFFECTTHEACTUALPROJECTAPPLICATIONTHISPAPEROUTLINESTHETECHNICALBACKGRO

6、UND,THEGOALANDTHEDEVELOPMENTPRESENTSITUATIONOFLTDRYDUST,THENDISCUSSESTHEIDEASANDMETHODSTOIMPROVETHEDUSTREMOVALEFFICIENCY,ANDPUTFORWARDTHEEVAPORATIVECOOLERTEMPERATURE,FLOWANDELECTROSTATICPRECIPITATORVOLTAGECONTROLSCHEMEONTHISBASIS,THETHIRDCHAPTER,THEFOURTHCHAPTERINTHESOFTWAREANDHARDWAREASPECTSOFTHEDE

7、SIGNOFDRYDUSTREMOVALSYSTEMTHISSYSTEMINVIEWOFSIEMENSWINCCANDS7400TODOASIMPLEINTRODUCTIONUSEWINCCCONFIGURATIONSOFTWARETOREALIZETHESCENEMONITORING,DATADISPLAY,ALARMOUTPUTFUNCTIONTHESIEMENSS7400SERIESPLCTOCOMPLETETHECONTROLOFFIELDDEVICE,ANDTHECONTROLEFFECTOFFEEDBACKTOMONITORSCREEN,CANADJUSTTEMPERATUREFL

8、OWFUNCTIONKEYWORDDRYDUSTTEMPERATUREFLOWPLCWINCC安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第3页第1章绪论11转炉干法除尘技术背景转炉煤气干法除尘是鲁奇（LURGI）和蒂森（THYSSEN）公司20世纪60年代末合作开发的。转炉干法除尘的基本原理是对经汽化烟道后的高温煤气进行喷水冷却，将煤气温度由9001000降低到200左右，采用电除尘器进行处理。转炉干法除尘系统主要包括蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换站、煤气冷却器、放散烟囱、除灰系统等。与湿法除尘（OG）法比较，干法除尘有以下优点除尘效率高。净化后烟气含量为10MG/NM320MG/NM3,如有特殊要

9、求可降至10MG/NM3以下。系统阻力小，耗能低，风机运行费低，寿命长，维修工作少。在水、电消耗方面具有明显的优越性。不需要泥浆沉淀池及污泥处理设施。含铁干粉灰可定期送至烧结厂回收利用。12转炉煤气干法除尘的目的我国钢铁工业能耗占全国总能耗的1/10，单位能耗高出工业发达国家20一40，发达国家由于已将转炉产生的废气转变成清洁的转炉煤气加以应用，已实现了负能耗炼钢回收能量大于消耗能量。近期产业化的重点是通过对引进先进技术的吸收与自主创新，对己掌握的转炉煤气净化回收技术加速在全行业的推广，提高煤气回收的质量与数量，加强转炉煤气回收成套设备的自动化与安全监控装备水平，在此基础上实现转炉煤气净化回收

10、设备大型化、系列化，包括炉口微压差和其它自动调节系统、煤气成份自动分析监控系统、煤气净化与回收计算机控制系统、大型煤气流量测定系统的优化设计、系统集成、定型产品以及高效除尘器、大管径快速三通切换阀、新型水封阀、干式煤气贮柜等成套设备的产业化。逐步形成从设计、设备制造、安装调试、达标生产以及售后服务的总体能力。建立若干个大中型转炉煤气净化与回收技术示范工程。从总体上形成每年回收50万吨标准煤的能力，并减少向大气排放CO、CO2。因此，冶金企业的清洁生产系统改造依然是当前优先发展的高技术产业化重点领域，符合冶金行业近期发展导向，“提高高炉、转炉、铁合金炉煤气回收数量及质量技术”则是作为冶金节能、环

11、保和综合利用技术成为国家重点技术创新项目1。安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第4页13转炉煤气干法除尘在国内外的应用现状及改进131国外现状及技术改进目前国外转炉煤气干法除尘技术主要有鲁奇比肖夫（LURGIBISCHOF）的LT法和西门子奥钢联（SIMENSVAI）公司的DDS法，在德国、奥地利、韩国、澳大利亚、法国、卢森堡等国得到了广泛应用，美、英、日也开始采用该技术，干法除尘应用总数已达40套以上。2近几年亚洲钢厂应用逐渐增多，浦项公司在1987年将3座250T转炉引进LT法后，新建的浦项厂2套300T转炉继续采用该法，并计划应用于印度钢厂项目的2座脱磷转炉和3座脱碳转炉。近年来两家公司

12、承担的部分项目见表11。表11LURGI和VAI公司承担的部分转炉干法除尘项目钢厂除尘设备技术总负责投产年份德国格奥尔格斯马林冶金公司OSNABRUCK厂1套130T鲁奇1982年德国蒂森公司BMCKHAUSE厂2套400T鲁奇1983年德国蒂森BEECKERWERTH厂3套265T鲁奇1988年德国EKO钢公司EISENHUTTENSTADT厂2套225T鲁奇1984年德国普鲁士钢公司SALZGITTER厂3套210T鲁奇1986年德国萨尔茨吉特公司3套200T奥钢联2000年奥地利奥钢联LINZ厂3套150T鲁奇1988年奥地利奥钢联DONAWITZ厂2套67T鲁奇2000年乌克兰第聂伯罗

13、捷尔任斯基钢铁公司DNEPRODZERSHINSK厂1套250T鲁奇1995年乌克兰阿尔切夫斯克公司2套250T奥钢联2007年意大利鲁奇尼冶金公司PIOMBINO厂3套130T鲁奇2000年美国钢铁公司斯洛伐克厂2套180T奥钢联2005年韩国浦项公司光阳厂3套250T鲁奇1987年韩国浦项公司浦项厂2套300T奥钢联2010年改进方法在静电除尘器的泄爆问题上，欧洲钢厂已经能够稳定控制，将除尘器系统的泄爆次数控制在13次/月，泄爆主要发生在装铁水后至开吹前这段时候，且多在冬夏季发生，主要是废钢带入水分造成。欧洲钢厂废钢装入比高，且大量使用废旧家电、汽车、饮料罐等薄板制品压制成的废钢压块，在雨

14、季和冬季容易积存水分，带入转炉后的水被还原成H2和CO，在开吹前进入静电除尘器并与空气混合，造成泄爆。欧洲安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第5页钢厂的应对措施是才去先加废钢后兑铁水，控制废钢比在20以下；补吹时泄爆采用高氧枪位和小氧量，在1MIN内氧气从零增加至550M3/MIN,然后为每30S增加50M3/MIN，下枪间隔时间大于2MIN。对于吹炼开始后和停吹后再开吹时由于炉气中CO与系统内的空气混合造成的系统泄爆，通过设定“前烧期”和开吹后采用较小氧流量控制方法，已基本上能够杜绝。132国内现状及技术改进目前我国约90的转炉仍采用湿法除尘，但随着国家节能减排政策要求的提高，国内越来越多的

15、钢铁企业意识到采用和推广干法除尘技术的重要性。从1994年宝钢第一次全套引进国外转炉煤气干法除尘系统开始，至今已有40多座转炉采用了干法3。目前我国除少量关键技术和部件引进外，大量的设备、系统设计已实现了国产化，我国采用干法除尘的部分转炉见表12。表12我国采用干法除尘的部分转炉钢厂除尘设备国外技术总负责投运时间宝钢二炼钢2套250T奥钢联1998年宝钢二炼钢1套295T奥钢联2006年莱钢3套120T鲁奇2004年（2套）2005年（1套）莱钢1套80T鲁奇2005年江阴兴澄特钢2套100T鲁奇2005年（1套）2008年（1套）包钢2套120T鲁奇2005年包钢2套210T奥钢联2006年

16、太钢2套180T鲁奇2006年太钢2套150T鲁奇2006年天钢2套180T奥钢联2007年国丰钢铁2套120T奥钢联2007年邯宝3套250T鲁奇2008年（2套）2009年（1套）首钢京唐5套300T奥钢联2008年（3套）2009年（2套）重钢3套180T鲁奇2009年福建三钢3套120T无2010年（1套）国内钢厂针对干法除尘系统运行中出现的问题，总结经验，进行了诸多改进，取得了显著效果。1在静电除尘器泄爆问题上，中冶京诚在系统自动化控制程序中对二次下枪冶炼模式进行限定，避免导致爆炸的气体混合；对于废钢含水导致炉气中氢气含量增加带来的爆炸，采用了可以同时分析O2、CO2、CO、H2四种

17、气体的分析仪，并在程序中增加了对相应成分的浓度联锁。天铁开发了转炉供氧冶炼的控制技术，在转炉开吹时，供氧量为1800020000M3/H，在90S后，当冶炼达到碳氧反应的剧烈时期，供氧再达到额定量38000安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第6页M3/H。另外天铁还在政法冷却器出口增加氮气稀释装置，于开始冶炼前40S向除尘系统喷吹氮气来稀释残余的CO，有效的避免了除尘系统泄爆。2优化静电除尘器极线极板配置I，提高使用寿命及除尘效果。由于转炉煤气成分复杂，极线、极板容易腐蚀断裂，天铁、包钢、迁钢等钢厂改进了J极配形式，静电除尘器的1、2电厂极线采用6MM厚的不锈钢材料，阳极板采用2MM不锈钢，天

18、铁还将极间距离改为350MM另外包钢根据除尘器前段及内部烟气速度、含尘量的变化特点，将4个电场采用不同的电流供给，使3、4电场强度大于1、2电场强度，达到烟气彻底净化的效果。3改善蒸发冷却器水质。国内外一般将煤气冷却器的回水用于蒸发冷却器喷嘴用水，由于水质悬浮物较多，存在喷嘴堵塞及偏流问题，影响除尘效果。迁钢及宝钢采用蒸发冷却器单独提供净水，提高了喷嘴的可靠程度。安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第7页第2章转炉干法除尘工艺介绍21转炉干法除尘工艺及主要系统干法除尘系统的工艺流程图如图21所示。图21干法除尘系统流程图转炉干法除尘和煤气回收技术要求转炉冶炼要采用降罩冶炼在转炉冶炼时会有大量粉尘

19、、煤气、热能的烟气在风机吸力下,经过活动烟罩、固定烟道段、段、段、末段,烟气被降温到8001000OC,烟气经汽水雾化喷枪组二次降温和在蒸发冷却器内一次除尘,除掉的粉尘粗灰落在蒸发冷却器底部卸到灰仓后运出烟气继续在风机吸力下,以柱塞式流动方式进入电除尘器,烟气粉尘在电除尘器由阴极线放电电离,在静电力的作用下,被吸附在极板上极线、极板吸附的粉尘定期振打,落下的粉尘细灰由电除尘器底部刮灰机，链式运输机运出烟气经电除尘器二次除尘后,经离心式鼓风机,消音器,若此时烟气达到回收条件则经回收阀、煤气冷却器降温,烟气进入气柜；若不符合回收条件,烟气则由放散阀到烟囱点火放散4。干法除尘由以下主要设备组成蒸发冷

20、却器（EC系统）；煤气管道；静电式除尘器（EP系统）；ID风机；切换站（SOS）；煤气冷却器（GC系统）。各主要设备的功能1蒸发冷却器（EC）主要是对转炉高温烟气进行冷却，达到电除尘器所需的温度，是整个干法除尘的核心5。蒸发冷却器喷嘴实物图如图22。安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第8页图22蒸发冷却器喷嘴2静电除尘器EP主要通过对阴极线施加高压电，阴极框架和阳极板之间形成电场，将通过电场气流中的颗粒进行分离，使其中的灰尘分别带有正电荷和负电荷，分别向阴极线和阳极板上运动，在移动的过程中对其它的中型颗粒进行击打，使其变为带电体，向两极移动，达到除尘的效果。静电除尘器6是干法除尘的关键。静电除

21、尘器现场如图23。图23静电除尘设备现场图安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第9页3离心式鼓风机为干法除尘系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的废气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉废气进行净化，净化后的转炉废气分别送往煤气柜或者排放到大气内。离心式鼓风机是干法除尘设备是干法除尘设备维护的一个重点。4切换站及煤气冷却器切换站的功能通过对烟气成分的化验和分析，进行煤气的回收或放散，有两套杯阀进行煤气的回收或者放散。煤气冷却器7主要对回收的煤气进行冷却，达到回收所需的温度。22系统的主要控制功能控制程序分为手动、半自动和全自动控制三种方式。手动方式用于调试和事故处理。半自动方式根据吹氧冶炼的七个

22、控制阶段炉口吹扫、升温、装料、开始吹氧、吹氧、辅加料、吹氧结束进行过程控制。全自动方式实现转炉干法除尘系统和转炉系统全过程自动控制8。控制程序采用模块化设计,主要的功能模块有通信处理程序、自诊断程序、数据预处理程序、报警和事故处理程序、逻辑控制程序和过程调节控制程序。1蒸发冷却器喷水预设定控制一旦氧气阀开启,即转炉开始吹氧,就会自动开启蒸汽阀向蒸发冷却器内喷入蒸汽。当蒸发冷却器的入口温度升高到某个预定值通常大于240之后,水阀按预设定的开度通常为45的开度开启,随后进行温度调节控制。吹氧结束后,当烟气温度低于某个预定值通常小于400,就退出温度控制,关闭水阀。水阀关闭后若干秒后关闭蒸汽阀,以确

23、保喷入的水能完全雾化9。2蒸发冷却器出口温度自学习控制转炉炼钢间歇式操作的特点是烟气温度和流量会发生迅速而剧烈的波动,特别是在吹氧过程的初期和末期。为了实现这种快速波动情况下的可靠控制,需要测量蒸发冷却器入口温度和烟气的流量需根据水/蒸汽的喷射量进行校正。预先设定蒸发冷却器出口温度及各个控制参数,能够得到一个与从蒸发冷却器带走的热量成比例的数值。用这种方法可以将单位时间内获取的热量作为设定值,将单位时间内水流量作为受控参数,从而实现比例控制。由于上述控制思想没有考虑烟气比热变化与烟气温度和烟气成分之间的关系,因此,无法根据准确的烟气热焓在蒸发冷却器出口推算出一个恒定的温度。通过增加一个比例控制

24、器的前馈控制和烟气温度趋势预测的自学习系统来消除干扰的影响,从而实现蒸发冷却器出口温度微波动控制。3静电除尘器电场自记忆控制安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第10页静电除尘器10外部是一个圆柱形的钢壳体,在壳体内有4个串联布置的静电场,每个静电场都有若干平行的烟气通道。从干燥烟气中收集到的粉尘聚集在集电极上,定期通过集电极的振动使其脱离集电极。静电场使用的高压装置具有自动闪烙记忆功能,能使静电场电压始终保持在稍稍低于飞弧极限电压而尽量高的水平上,从而保证最大的电晕电流,得到最大的粉尘收集效率。4转炉烟罩微差压阻尼控制在炼钢过程中要尽量保持转炉和大气之间的差压为0PA左右,一方面是为了尽量减少

25、大气内漏,另一方面也是为了防止烟气发生大的泄漏。转炉烟罩微差压控制是根据预定的基本流量和烟罩压力采用PI比例积分控制器进行联合控制的。与此同时,由于转炉上方的脉动烟气柱的原因,在炉口烟罩区域中的差压测量回路必须考虑充分的阻尼作用,以避免测量回路发生不希望的振荡。5输灰系统双摆阀逻辑控制双摆阀的作用是在输灰的同时对除尘系统进行密封,以防止在排放系统工作时产生煤气泄漏。该双摆阀由两个串联的阀瓣组成,这两个阀瓣交替开启和关闭,从而始终有一个阀瓣处于关闭状态。6引风机吸气自选择控制根据转炉的操作状况引风机吸气控制可分为如下七个阶段炉口吹扫、升温、装料、开始吹氧、吹氧、辅加料、吹氧结束。首先,通过引风机

26、的速度控制器为各个控制阶段建立一个对应的吸气流量函数,然后,通过逻辑关系来自动选择相应的吸气流量函数控制引风机的转速。这种控制方式既可保证吹氧速度或冶炼状态发生变化时,快速修正速度控制器的速度设定值,以确保烟气的吸气速度在相同的比例上立即得到适应,同时,又可保证系统中对于烟气流量有影响的各种变化也同样通过这种比例控制立即得到补偿。例如,在吹氧期间向钢水中添加矿石或者合金块时,在短期内烟气流量会急剧上升。根据逻辑关系判断此时属于装料阶段,为了对发生变化的工艺条件做出快速响应,控制系统立刻将速度控制器的速度设定值切换到装料阶段的设定值,使得较高的负压能够得到及时调节。7切换站压力无扰切换控制切换站

27、主要由火炬钟形阀和煤气柜钟形阀组成,通常切换站处于火炬钟形阀开启的位置,烟气通过火炬塔放空。从火炬塔操作切换到烟气回收操作是根据转炉烟气中CO的浓度来确定。当CO浓度超过最低极限值时例如20体积浓度,火炬钟形阀逐渐关闭,对引风机下游的压力进行蹩压,直到压力大约高于煤气柜压力300PA为止。3S后,CO浓度已经上升到高于第2个极限值时例如30体积浓度,煤气柜的钟形阀被液压执行机构以恒定速度开启。在煤气柜的钟形阀达到100阀门开度时,火炬钟形安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第11页阀的阀位控制差压控制仍然执行一段规定的时间,然后被液压执行机构关闭,压力无扰动地切换到煤气柜的操作到此完成。一旦转炉

28、烟气的CO浓度低于最小极限值例如20体积浓度,则烟气的路径又切换到火炬操作。为此,火炬钟形阀又被设定到阀位控制,并且在煤气柜的钟形阀上保持一个恒定的差压大约为100PA。与此同时,煤气柜的钟形阀通过液压执行机构以恒定速度关闭,火炬的钟形阀则逐渐完全开启。至此,压力无扰动切换到火炬的操作完成。钟形阀上配置了专用的密封阀座,能够防止炉气泄漏,并且利用一种等百分比控制特性进行操作,从而能够在整个控制范围中实现无压力扰动切换11。23干法除尘系统的主要技术参数干法除尘系统在各个安装点的安装数量及规格参数要求如表24表24干法除尘技术参数序号设备名称规格参数要求数量安装点1切换站有两个杯阀组成，由液压驱

29、动1除尘区2刮灰器1电机功率11KW2除尘区3刮灰器2电机功率11KW2除尘区4干油润滑站电磁阀电磁阀电源24VDC2除尘区5干油润滑站油泵功率075KW1除尘区6刮灰器油泵加热器功率15KW1除尘区7EP链式输灰机功率11KW1除尘区8斗提机功率11KW1除尘区9螺旋输灰机功率4KW1除尘区10细灰仓卸灰阀电机功率4KW1除尘区11加湿机功率22KW1除尘区12阴极振打电机功率055KW6除尘区13阳极振打电机功率075KW7除尘区14分布板振打电机功率075KW4除尘区15绝缘子加热器功率2KW16除尘区16ID风机变频器型号SIEMENS6SE7112脉动大容量工业变频器，功率1000K

30、W1除尘区17ID风机电机型号SIEMENS，功率1000KW，电动机最小转速400RPM1除尘区18电机加热器功率035KW1除尘区安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第12页19冷却风机功率33KW1除尘区20液压站高压泵电机功率45KW2除尘区21循环泵电机功率4KW1除尘区22煤气分析仪O2025,CO0100,CO20501除尘区23煤气冷却器供水泵电机功率160KW3除尘区24GC泵站上塔泵电机功率90KW2除尘区25GC站泵冷却塔冷却风机电机功率15KW2除尘区26加湿机功率22KW1除尘区27AB电场变压器功率270KW，一次侧进行电压380V2除尘区电气室28CD电场变压器功率

31、330KW，一次侧进行电压380V2除尘区电气室29UPS不间断电源380/380V5000KVA30MIN1除尘区电气室30ID风机变压器容量一次侧1800KVA，二次侧1800KVA，电压一次侧10000V5，二次侧690V1除尘区电气室31EC链式输灰机电机功率75KW1转炉现场区32EC灰仓卸灰阀电机功率22KW1转炉现场区33EC卸灰滑动门插板阀气路电磁阀电源24VDC1转炉现场区34EC紧急卸灰滑动门插板阀气路电磁阀电源24VDC1转炉现场区23操作经验及除尘工艺中易出现的问题231干法除尘的操作标准1除尘器操作标准正常运行时，要密切监控除尘器进口烟气温度、进口压差等技术参数，主控

32、人员要与巡检人员保持联系。（除尘器脉冲反吹清灰、卸灰均可采用远程自动、远程手动、现场就地三种操作方式）脉冲反吹清灰采用离线清灰方式。三种操作方式均选影响风量最小的12个除尘室为一组，依次反吹清灰。自动控制时优选定阻反吹方式，定时反吹为辅助控制。要密切监控除尘器进出压差、进口温度，当温度达80，时要开冷风阀降温。除尘器卸灰采用远程自动和现场就地时，应先关闭提升阀。远程自动卸灰用定时控制；现场就地卸灰是根据实际经验。卸灰时要按顺序逐个灰斗卸灰，严禁两个以上灰斗同时卸灰。卸灰时启动设备要按斗提机集合刮板机切出刮板机卸料器的顺序启动，停机时顺序相反，并且此台机器要比上一台晚停23分钟。灰安徽工业大学毕

33、业设计（论文）装订线第13页斗卸灰不畅时可启动灰斗振动器。根据灰仓上的物料计来判断是否需要卸灰。当灰达到上限时，通知调度或汽车司机来拉灰。应确认好汽车停至灰仓口合适位置后再开启卸灰器，放灰。有加湿机的灰仓卸灰时要配好水量，要达到出灰的湿度合适。如灰仓卸灰不畅时，可启动空气炮进行振打喷吹12。2除尘风机操作标准启动风机前的准备工作A接到启动风机的通知后，检查仪表阀门的开启情况，仪表的灵敏度是否合格，联系信号是否准确正常。B检查液偶下沉油箱润滑油的油位是否在油位视镜的中线以上。C启动润滑油泵或工作油泵，检查润滑系统（或工作系统）工作是否正常，进入轴承润滑油的温度应控制在40以下，否则开启冷却水阀门

34、，把油温降至25，关小冷却水阀门，保持油温恒定。D润滑油泵启动时的最低油温不低于20，否则启动加热装置。油冷器、过滤器均须充满油，高位油箱回油正常。检查油箱油位、供水压力03MPA左右、油站供油是否正常，观察轴承回油视镜回油是否通畅。E偶合器勺管调至零位。F风机风门调至零位。G与调度联系送电并做好记录。启动风机与正常运行操作标准A接到正式启动风机命令后，运行人员要加强联系，在班长指挥下，确定所有人员均已撤出风机周围方可启动。一般情况下在现场启动。B电机启动后，电流无明显波动，不超过额定电流，电机无异常摩擦响动，如有以上现象应立即停机。C电机不能连续启动两次，两次启动不起来，通知调度派电工处理，

35、两次启动时间间隔15分钟以上。热态时启动时间间隔1小时以上。D启动工作油泵，观察油温油压是否正常。E进口调节风门打到全开位置。F风机低速运转时要检查有无漏水、漏油、油温升高现象，低速运转10分钟以上，调节偶合器勺管开度来调节风机转速。风机升速要求控制在每10分钟100转以内，逐步达到工艺要求的转速（工艺要求风机工作转速在额定转速的60），调速过程中要密切关注电流变化。G风机达到要求转速且运转平稳后，要对机组进行一次全面检查。检查油温和油压，轴承的振动，除尘器进口烟气温度和除尘器前后压差，冷却水温度和压力，电动机的电流是否正常，并做好记录。H正常运行后，岗位人员要密切监测各相关参数变化，每小时巡

36、检一次，作安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第14页好记录，发现问题，要及时处理或通知调度，确保风机长周期安全运行，以满足生产需要。机组的停车操作标准A接到调度通知后风机运行10分钟，排净粉尘，缓慢调节勺管至零位，把风机降低速。B关闭电机，并注意停机过程中有无异常的现象。C待电机、风机完全停稳后，观察润滑油、工作油温降至3035之间，关闭油泵，同时把风机风门调到全关位置，通知调度并做好记录。D停止供油后，切断冷油器的冷却水。机组的紧急停车操作标准A机组突然发生强烈振动。B机体内部有碰刮或者不正常的摩擦声音。C任一轴承或密封处出现冒烟现象，或者某一轴承温度急剧上升到报警值。D油压低已无法恢复正常

37、时。E油箱液位低，已有吸空现象。F冷却水突然中断，滑动轴承温度超过75以上。风机降低速操作标准A入口温度大于100，开冷风阀无效。B生产用气（氮气或压缩空气）突然停送。232除尘工艺中易出现的问题1CE热电偶测温不准和相应速度慢EC出、入口热电偶的准确与否直接影响到喷水量的调节，在生产中经常出现测量的温度与实际的烟气温度有个时间差，造成晚喷水或晚关水，使得除得的粗灰湿。2输灰机堵灰EC、EP输灰机堵灰，尤其EC输灰机及易堵灰，主要是由于EC温度控制不好，喷水量大，造成灰湿，输灰机箱体及下料管堵灰。3泄爆转炉干法除尘在正常冶炼中容易产生爆炸，为了防止在除尘器里产生大的爆炸。为了避免泄爆要求系统不

38、能大量漏风、工艺操作要精心。4电场极板变形在运行中发现极板易变形，主要是由于电场温度控制不好、以及电场内部由于漏风造成内部燃烧。5电场电压和电流低安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第15页电场电流和电压低，始终没有其它电场高，而且带动二电场在吹炼时也低，经常造成除尘效果不好14。安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第16页第3章控制方案设计31控制算法介绍311PID控制在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节15。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结

39、构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。PID控制系统原理图如31积分执行机构对象比例微分UTCTRTET图31PID控制系统原理框图1PID调节器各校正环节的作用比例环节即时成比例地反应控制系统的偏差信号ET，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减小偏差。

40、比例控制器TEKTUP（31）积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI，TI越大，积分作用越弱，反之则越强。比例积分控制器安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第17页TPDETTEKTU011（32）微分环节主要能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例微分（PD）控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。微分作用的强度取决于微分时间常数TD，TD越小微分作用越小，TD越大微分强度越大。比例微分控制器DTTDETTKTUDP/（33）2PID参数整定方法PID控制器的参数整定，可以不依赖

41、于受控对象的数学模型。工程上，PID控制器的参数常常是通过实验来确定，通过试凑，或者通过实验经验公式来确定。试凑法就是根据控制器各参数对系统性能的影响程度,边观察系统的运行,边修改参数,直到满意为止。一般情况下,增大比例系数KP会加快系统的响应速度,有利于减少静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡使稳定性变差。减小积分系数KI将减少积分作用,有利于减少超调使系统稳定,但系统消除静差的速度慢。增加微分系数KD有利于加快系统的响应,是超调减少,稳定性增加,但对干扰的抑制能力会减弱。在试凑时,一般可根据以上参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例、后积分、再微分的步骤进行整定。比例

42、部分整定为了减少需要整定的参数，可以先采用PI控制器。首先将积分系数KI和微分系数KD取零,即取消微分和积分作用,采用纯比例控制。给出一个阶跃给定信号，根据被控量的输出波形可以获得系统性能的信息，例如超调量和调节时间。将比例系数KP由小到大变化,观察系统的响应,直至速度快,且有一定范围的超调为止。如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设计要求,那么只需用纯比例调节器即可。积分部分整定如果比例控制系统的静差达不到设计要求,这时可以加入积分作用。在整定时将积分系数KI由小开始逐渐增加,积分作用就逐渐增强,观察输出会发现,系统的静差会逐渐减少直至消除。反复试验几次,直到消除静差的速度达到设计需

43、要为止。注意这时的超调量会比原来加大,应适当的降低一点比例系数KP，则会使超调量按需要下降。微分部分整定安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第18页若使用比例积分PI控制器经反复调整仍达不到设计要求,或者不稳定,这时应加入微分作用,整定时先将微分系数KD从零逐渐增加,观察超调量和稳定性,同时相应地微调比例系数KP、积分系数KI,逐步使凑,直到满意为止。3扩充临界比例度法这种方法适用于有自平衡的被控对象,是模拟系统中临界比例度法的扩充。其整定步骤如下选择一个足够短的采样周期T。所谓足够短,就是采样周期小于对象的纯滞后时间的1/10。让系统作纯比例控制,并逐渐缩小比例度1/KP是系统产生临界振荡。此

44、时的比例度和振荡周期就是临界比例度K和临界振荡周期TK。选定控制度。所谓控制度,就是以模拟调节器为基准,将系统的控制效果与模拟调节器的控制效果相比较,其比值即控制度。312串级控制1串级控制概念串级调节系统就是利用主、副两个调节器串联在一起来稳定一个主参数的系统。这里的主参数就是串级调节系统中起主导作用的那个被调参数，副参数就是为了稳定主参数或因某种需要而引入的辅助参数，也就是它的给定值随主调节器的输出而变的那个辅助被调参数。串级调节系统的特点是系统有主、副两个互相串联的调节器，其中副调节器的给定值，由主参数通过主调节器自动加以校正；系统有主、副两个调节回路，副回路的作用是把一些主要干扰在没有

45、进入主调节对象之前，就立即加以克服，而其余的干扰，则根据被调参数的偏差，由主回路加以克服；所选的副参数一定是影响主参数的主要因素，副参数的给定值与主参数有线性关系16。2串级控制系统的工作过程当扰动发生时，破坏了稳定状态，调节器进行工作。根据扰动施加点的位置不同，分种情况进行分析扰动作用于副回路扰动作用于主过程扰动同时作用于副回路和主过程安徽工业大学毕业设计（论文）装订线第19页分析可以看到在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且又能改善过程特性。副调节器具有“粗调”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。3系统特点及分析改善了过

46、程的动态特性，提高了系统控制质量。能迅速克服进入副回路的二次扰动。提高了系统的工作频率。对负荷变化的适应性较强4串级控制的工业应用用于克服被控过程较大的容量滞后在过程控制系统中，被控过程的容量滞后较大，特别是一些被控量是温度等参数时，控制要求较高，如果采用单回路控制系统往往不能满足生产工艺的要求。利用串级控制系统存在二次回路而改善过程动态特性，提高系统工作频率，合理构造二次回路，减小容量滞后对过程的影响，加快响应速度。在构造二次回路时，应该选择一个滞后较小的副回路，保证快速动作的副回路。用于克服被控过程的纯滞后被控过程中存在纯滞后会严重影响控制系统的动态特性，使控制系统不能满足生产工艺的要求。

47、使用串级控制系统，在距离调节阀较近、纯滞后较小的位置构成副回路，把主要扰动包含在副回路中，提高副回路对系统的控制能力，可以减小纯滞后对主被控量的影响。改善控制系统的控制质量。用于抑制变化剧烈幅度较大的扰动串级控制系统的副回路对于回路内的扰动具有很强的抑制能力。只要在设计时把变化剧烈幅度大的扰动包含在副回路中，即可以大大削弱其对主被控量的影响。用于克服被控过程的非线性在过程控制中，一般的被控过程都存在着一定的非线性。这会导致当负载变化时整个系统的特性发生变化，影响控制系统的动态特性。单回路系统往往不能满足生产工艺的要求，由于串级控制系统的副回路是随动控制系统，具有一定的自适应性，在一定程度上可以补偿非线性对系统动态特性的影响。32控制系统设计321冷却水及蒸汽流量的自动控制在自动控制阶段，蒸汽流量为一个固定值，因此只介绍冷却水流量的控制算法。根据热量守恒