高炉软水热风炉自动补水系统电气控制的改造与应用
高炉软水密闭循环系统PID调节控制
高炉软水密闭循环系统PID调节控制【摘要】本文主要通过实际调试中的难重点展开讨论PID调节的可行性.【关键词】高炉密闭循环系统；PID调节；膨胀罐高炉冷却系统是保证高炉正常安全生产重要的先决条件之一。
本高炉工程冷却系统由高压、常压工业循环水和密闭循环软水等三个部分组成。
高压循环水是供风口小套、中套等部位冷却，常压循环水供给鼓风机等机组冷却用。
软水密闭循环系统主要是供高炉冷却壁和蛇形管冷却，系统相对复杂，调试也更难一些，下文针对此系统为主要对象来进行论述。
软水密闭循环系统总水量为2600t/h，其中大约1900t/h供给高炉冷却壁，其余供给炉底和蛇形管等系统（有部分的软水以蒸汽的形式损耗掉，）。
高炉软水密闭循环系统包括：软水自备系统、水泵站、高炉膨胀罐和管式热交换器等部分组成，详见下图。
其中加压循环泵用于保证管道内软水的压力和流量，而高炉炉顶设置的膨胀罐，用向内充入氮气的办法来控制、稳定密闭循环系统整体压力。
高炉膨胀罐保证了整个管道中的压力保持在一定的值，不会因管路过长或缺水等原因造成压力大幅度变化（基于此原因高炉膨胀罐为密闭循环系统压力调节的对象）。
它的结构形式见图。
当管道缺水或压力不稳时，将膨胀罐的罐内的水迅速补充进去，同时开启水泵补水，当压力超过时，水会被罐体吸收进去，从而稳定管道压力，可实现自动稳压。
上图中PI和LI分别表示膨胀罐的压力和液位，PV01为调节阀，用于调节膨胀罐压力。
在实际情况中，膨胀罐压力参数不能预知也没有精确的数学模型，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。
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。
高炉联合软水密闭循环系统工程实践
高炉联合软水密闭循环系统工程实践随着现代工业经济的迅速发展，环境保护日渐受到重视。
钢铁行业也不例外，传统高炉利用空气炉冷方式，炉冷水的污染和热能的浪费问题日渐突出。
因此，研发高炉联合软水密闭循环系统，以及提高设备节能效率，成为当今钢铁行业发展的重中之重。
本文讨论的是高炉联合软水密闭循环系统工程，此系统将传统空气炉冷方式改造为负载炉冷循环系统，可以满足钢铁行业的需求。
首先，本系统的构成要素包括：软水系统、循环水系统、分离式密闭循环系统、热交换器及自动控制系统等设备。
软水系统的作用是将热量从循环水系统中的热能，利用软水换热器转移到高温烟道中，以及将烟道中的热量转移到软水系统中。
循环水系统是热源和负荷间的连接，它可以将热量从一端转移到另一端，从而实现密闭循环，以及减少对环境的污染。
分离式密闭循环系统采用高压维护的原理，它可以有效改善循环水系统的工作状态，从而提高成品的质量和加工效率。
热交换器用来调节温度，而自动控制系统可以调节各种参数，以实现节能。
紧接着，介绍本系统的工作原理和优势。
首先，通过负责任的服务及规范化管理，使得本系统安全可靠，可靠性强；其次，本系统具有节能降耗、热环境优化等优点，可以充分利用可再生能源，减少对环境的污染；最后，本系统的投资性价比高，有助于提升企业的经济效益。
此外，钢铁行业中使用高炉联合软水密闭循环系统的过程中，应注意以下几点：首先，在安装、使用过程中，应当严格依照厂家的安装、操作说明书；其次，为了确保系统正常运行，应定期对系统进行维护和检测；最后，应当定期更换润滑油以防止系统机件过早损坏。
总之，本系统在安全、可靠性、节能效果、经济效益等方面都较为出色，是钢铁行业发展的有力支持。
但在安装、使用过程中，仍需注意上述相关事项。
只有践行科学的安装、使用方式，才能真正发挥本系统的潜力，为钢铁行业的发展做出更大的贡献。
酒钢2#高炉热风炉自动控制系统的研究和应用
酒钢2#高炉热风炉自动控制系统的研究和应用摘要：酒钢2#高炉在2013年月大修，大修后控制系统采用罗克韦尔ControlLogix系统，该系统是目前较先进的PLC控制系统，具有很强的时序控制和模拟量处理功能。
本文简要介绍了根据热风炉系统工艺要求，实现烧炉、换炉的自动控制，保证了热风炉设备的安全，达到了提高热效率，确保高炉安全稳定生产的目的。
关键词: 热风炉；换炉；自动控制1引言：热风炉的作用是把鼓风机送出的冷风加热到需求的温度，它是根据蓄热原理工作的热交换器。
将高炉布袋除尘器产生的高炉净煤气引入燃烧室进行燃烧，使炉内耐火格子砖加热并蓄热到一定温度后，将冷风经过格子砖加热，最终把热风送至高炉，为高炉提供冶炼所需的稳定风温和风量。
酒钢2#高炉于2013年进行大修，高炉自动控制系统升级改造罗克韦尔ControlLogix系统，热风炉由3座增至4座。
为了增强热风炉送风稳定性，热风炉控制系统的控制操作是至关重要的。
热风炉的操作主要分为烧炉控制和换炉控制两部分。
目前炼铁厂主要依靠有经验的操作工进行手动操作为主，因此研究热风炉控制的重点是烧路炉控制和换炉控制过程中，实现半自动及全部自动化。
2酒钢2#高炉热风炉控制方案分析2.1罗克韦尔PLC控制系统配置与构成酒钢2#高炉控制系统采用罗克韦尔ControlLogix控制器，组成先进适用、可靠的自动控制系统。
在酒钢高炉控制系统中普遍应用，其系统先进适用、稳定可靠、便于维护等优点。
热风炉控制系统选冗余处理器，包括电源、CPU、网络冗余，机架间由CNet 冗余链接。
2.2工艺介绍酒钢2#高炉系统配置4座热风炉（其中2座为内燃式热风炉，2座为顶燃式热风炉），并配置热交换器对热风炉废气预热进行利用，将煤气、助燃空气预热至160-210℃，高炉送风温度约1150-1200℃。
2.3公用系统阀组和单座热风炉阀组酒钢2#高炉热风炉系统公用系统阀门包括：热风炉倒流休风阀、混风切断阀、混风调节阀、预热器阀组、助燃空气放散阀、助燃空气压力调节阀。
(完整word版)高炉热风炉自动控制系统
高炉热风炉自动控制系统1.l 概述1.1.1 研究背景高炉热风炉是给高炉燃烧提供热风以助燃的设备，是一种储热型热交换器。
国内大部分高炉均采用每座高炉带3至4台热风炉并联轮流送风方式，保证任何瞬时都有一座热风炉给高炉送风，而每座热风炉都按：燃烧-休止-送风-休止-燃烧的顺序循环生产。
当一座或多座热风炉送风时，另外的热风炉处于燃烧或休止状态。
送风中的热风炉温度降低后，处于休止状态的热风炉投入送风，原送风热风炉即停止送风并开始燃烧、蓄热直至温度达到要求后，转入休止状态等待下一次送风。
热风炉是一个非线性的、大滞后系统，影响热风炉的因素有很多，并且各种因素相互牵制，因此导致它的控制过程非常复杂，很难用精确的数学模型描述。
用传统的方法建模，使整个控制系统置于模型框架下，缺乏灵活性及应变性，很难胜任对复杂系统的控制。
1.1.2 国内热风炉控制系统现状及存在的问题目前许多钢厂热风炉控制系统采用由可编程控制器（PLC)与过程控制器（或集散系统）分别完成电气与仪表控制的方法进行控制。
例如改造前的广钢3#高炉热风炉采用HONEYWELL S9000过程控制器完成仪表控制，采用西门子S5115U可编程控制器完成换炉控制；莱钢1#750M3高炉热风炉控制系统采用美国MODICON公司的E984-685 PLC完成顺序控制和回路控制；鞍钢10号高炉热风炉采用英国欧陆公司生产的网络6000过程自动化（DCS）控制系统完成热风炉燃烧控制，通过接口与MODICON(PLC)通讯，由PLC完成热风炉自动换炉、送风控制；宝钢1#高炉热风炉电控系统采用日本安川CP-3500H PLC,仪表控制系统采用日本横河CENTUM-CS集散控制系统，上位机采用HP-9000，电气的PLC和仪表的现场控制站间以V-NET 网连接，上位机间通过以太网连接，V-NET网和以太网间通过ACG（通信接口）连接。
这类热风炉存在的问题主要有两方面：（1）基础自动化控制系统设计不合理大都采取用可编程序控制器和过程控制器（或集散系统）分别完成的方法进行控制。
高炉热风炉智能燃烧控制系统开发与应用
高炉热风炉智能燃烧控制系统开发与应用热风炉操作的智能燃烧系统计算机控制具有提高风温，节约煤气，热风炉寿命长、减排低碳环保和操作稳定等优点。
工业试验表明：通常情况下，采用智能控制燃烧系统可提高风温10℃以上，节约煤气2.6-5.0%。
标签：燃烧控制；自动化；热风炉引言钢铁工业是国家最重要的材料和基础工业，担负着国民经济高速发展和国防安全所需钢铁材料的生产重任。
随着当前铁矿石和焦炭价格的飙升，炼铁原燃料消耗所占炼铁制造成本大幅度地增长，高炉热风温度和喷煤工序的降耗作用愈加突显。
提高热风温度和节约煤气资源实现循环经济不再是工艺技术的“细节”问题，已转化成为提升钢铁企业核心竞争力的主角。
为了应对炼铁工序高成本的压力和进一步研究探讨未来我国炼铁工作的发展方向，全国炼铁企业关注节能减排新工艺、新技术，并实际应用于降低成本、降低工序能耗和环境友好，实现我国炼铁生产可持续发展。
丹东屹欣高炉热风炉智能控制燃烧系统目的在于实现钢厂炼铁高炉热风炉提高风温、缩短烧炉有效时间，平稳烧炉过程温度的高低波动、节约燃气、减少残氧排放量以实现低碳生产、延长热风炉的使用寿命、减轻操作人员劳动强度等功能及指标。
旨在对现有钢厂的高炉热风炉燃烧系统进行控制技术优化并提升企业设备的技术功能和操作稳定等优点，已成为降低成本和增加经济效益的深受欢迎的项目之一。
该技术已成功的运用在国内诸多钢铁企业中。
1 高炉热风炉智能控制燃烧系统技术开发与特点高炉热风炉智能控制燃烧系统技术是改造现有高炉热风炉的烧炉方式，采用外加一套智能控制燃烧系统来实现烧炉过程的自动化。
从而达到提高风温、节约煤气以及自动烧炉的目的。
1.1 系统设计及技术方法高炉热风炉智能控制燃烧系统包括测量单元、调节单元和执行单元三个部分。
测量单元和执行单元即为现场仪表和模拟量输出调节控制的现场执行器。
调节单元指本系统的优化调节，将神经网络、模糊技术和遗传算法三大信息科技有机的集合起来。
本系统硬件的高可靠性和软件的灵活性相结合，再在分析上控制对象的基础上采用智能协调解耦控制方案实现了模糊规则的在线修改和隶属函数的自动更新，使模糊控制具有自学习和适应能力，在控制上保证了系统稳定的工作在工艺要求范围内。
高炉软水补水系统稳定性改造
台补水 泵开停 频次 加大 。虽然 在 系统管 网装有安 全 阀、 卸压 阀等 安全 卸压备 件 ， 此类 阀 门无法实 现精 但 确 定压 、 排水 ， 造成 了软 水 消耗 量 的增 大 ， 尤其 是 影 响到 了整个 软水 密闭循 环系 统的稳 定节 能运行 。
２ 主要改造措施
针 对 １炉软 水泵 房 补水 系 统存 在 的 问题 ， 定 决
成 ， 统软水消耗量较少 ， 水补水量平均为 ０６ 系 软 ． ｍ ／ ， 时每班 次 （ ） 水消耗 量接 近 为 ０ ｄ 有 ８ｈ 软 。如果
却壁 、 热风 阀及 风 口大 中套 等冷 却 件 的 密 闭循 环 冷 却 。软水 系统 的稳定 运行对 高 炉生产起 着积 极 的作
用， 在满 足高炉 生产 基 础 上 如何 实 现 软水 密 闭 循 环 系统 的稳定 优 化运行 尤为 重要 。
明， 其系 统 出现 了回水压 力 波动 较小 ， 甚至 不波 动的 良好 效 果 ， 有效 解 决 了 １炉 软 水泵 房 系统 压 力不 稳
械制造专业。现为炼铁厂助理工程师 ， 主要从事设备管理工作。
６８
莱 钢科 技
２０ ０ ９年 １ ２月
罐 与原 系统 的完全 脱离 。 ２ ２ ２ 炉软 水 系统 ２台 稳压 罐 与 １炉 软 水 系统 实 ．
现连 接
施 。改造期 间 ， 待所 有 备 件 、 材料 准 备 齐 全 后 ， ２ 停 炉 软水 系统 ２台变 频 补水 泵 ， 闭补 水 泵 出水 阀进 关
改 为 １台稳 压罐 与 ２台补 水泵 稳 压 补 水 ， 以满 足 足
系统 需求 。 １软水 补水 系统 增 加 ２台稳 压 罐 的改 造 措 施 ，
纯水、软水密闭循环冷却系统在昆钢高炉应用实践
1 2 000 m3使用纯水密闭循环系统情况
昆钢2000 m3高炉是昆钢第一次使用纯水密闭 循环系统的高炉，纯水（也叫去离子水）是指水中
盐类主要把溶于水的强电解质除去，或是降低到一 定程度的纯度极高的水。纯水的生产是使用离子交 换树脂技术制取。水质要求见表1。
2000 m3高炉纯水密闭循环系统从1998年使用
项目 单位 要求
PH 8～9
表 2 昆钢新区2 500 m3 高炉联合软水密闭循环系统水质要求
总硬度 odH
CLmg/L
SO42mg/L
铁 m溶解固体 mg/L mg/L
≤1
≤50
≤150 ≤0.3
≤40
5
400
油 mg/L
无
导电率 µs/cm
800
新区2 500 m3 高炉联合软水密闭循环系统将高 炉炉身冷却水（冷却壁、炉底）、风口冷却水（风 口小套、中套、直吹管）、热风炉冷却水（热风 阀、倒流休风阀、小热风阀）等等所有冷却系统设 备通过串联和并联的方式组合在一个系统中，全系 统总循环水量设计为4 034 m3／h，最大可达4 760 m3／h。具体的控制方案为：从软水泵站出来的软 水在炉前平台一分为二，其中炉底冷却系统水量为 690 m3／h，冷却壁直冷管冷却系统水量为3 344 m3 ／h，两者回水进入冷却壁回水总管，从冷却壁回 水总管出来的软水一分为三，一部分经高压增压泵 增压，供风口小套使用；另一部分经中压增压泵增 压，供风口二套、直吹管、热风阀、倒流阀、小热 风阀使用；两者回水与多余部分一起回到总回水 管，经过脱气罐脱气和膨胀罐稳压，最后回到软水
2019 年第 1 期
2019 年 3 月
纯水、软水密闭循环冷却系统在昆钢高炉应用实践
大型高炉中后期软水控温的实践
大型高炉中后期软水控温的实践发布时间：2021-08-03T18:32:05.819Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：王梓钰[导读] 摘要：马钢两座4000m3高炉投产10年后软水供水温度居高不下,渐渐无法满足高炉用水水温的要求，对此，我团队结合国内外大型高炉软水控温方法，立足于马钢大型高炉的实际情况，从设备、工艺等方面入手，采取了一系列有效的软水控温措施，满足了生产的要求。
安徽省马鞍山市马钢炼铁总厂 s243000 摘要：马钢两座4000m3高炉投产10年后软水供水温度居高不下,渐渐无法满足高炉用水水温的要求，对此，我团队结合国内外大型高炉软水控温方法，立足于马钢大型高炉的实际情况，从设备、工艺等方面入手，采取了一系列有效的软水控温措施，满足了生产的要求。
关键词：大型高炉软水温度控温措施前言马钢炼铁总厂两座（A、B）4000m3高炉，2007年投产10年后发现软水供水温度逐年攀高，尤其夏季酷热天气时，软水供水的温度接近50℃，已无法满足高炉的用水要求。
对此，马钢第三炼铁总厂组织水处理系统的操作工、点检等相关人员进行开会讨论，立足厂情，作出了一些针对软水降温的有效措施。
2通过将软水蒸发冷却器换新以达到降温效果炼铁厂的两座（A、B）4000m3高炉的软水降温的主要措施在于软水蒸发冷却器，分别于2007年2月8日和2007年5月24日相继投产[1]，至今已生产10多年，自2014年开始，我厂点检员与操作工在巡检时发现软水蒸发冷却器由于长期处于高温潮湿的露天环境中，冷凝管外围渐渐结了一层厚厚的水垢，导致软水蒸发冷却器的冷却效果大打折扣。
当时由于公司效益欠佳，团队商议采用清洗水垢的方式，来提高软水蒸发冷却器的冷却效果，这种方式较为省钱。
然而，每一台软水蒸发冷却器的水管有十多层，外委单位现有的技术仅仅只能够清洗至五层左右，便再难以深入，且清洗难度大，甚至还有捣通水管的风险，总的结果差强人意。
高炉热风炉系统的自动控制应用
５ ０
包 钢 科 技
第３ ７卷
形 式 。操作 站 设置 在高 炉主控 室 。该 操作 站 可 以与
（ 中文 版 ） 热 风 炉 Ｐ Ｃ控 制 系统 配置 见 图 １ 该 。 Ｌ 。
同样设 在 高炉 主控 室 内的本高炉 其它 系统 的操 作站
通 过工 业 以太 网进 行数据 和画 面共享 。热 风 炉 Ｐ Ｃ Ｌ 编程软 件 为 Ｒ Ｌ ＧＸ ０ ０ 监 控 软 件 为 Ｒ Ｖ Ｅ ２ Ｓ Ｏ Ｉ５０ ， Ｓ Ｉ Ｗ３
杨 扬
（ 中冶 东方技 术 有 限公 司 ， 内蒙古 包头 ０４ １ ） １００
摘
要： 结合 酒钢炼铁厂新建 ２６ ０ｍ ５ 高炉配套热 风炉 的 自动控制 系统 ， 简述 Ａ—Ｂ公司 Ｐ Ｃ在 热风炉 自动控制 Ｌ
系统 中的结构组成 以及 控制功能的实现。 关键词 ： 风炉 ；Ｌ 控制功能 热 Ｐ Ｃ；
—
Ｂ ｍｐ ｎｙ ｉ ｈｅ ａ ｔｍ ａｉ ｏ ｒ ｌｓ ｓｅ ｏ ｔ—ｂｌｓ ｔ ｖ Ｃｏ ａ ｎ ｔ ｕｏ ｔ ｃ ｎｔｏ ｙ ｔｍ ｎ ｈｏ ｃ ａ ｔｓｏ ｅ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｏ ｄ ｈ ｔ— ｂ ａ ｔｓｏ ｅ； Ｐ ｌ ｔｖ ｓ ＬＣ ；ｃ ｎｒ ｌｆ ｎ ｔｏ ｏ ｔｏ ｕ ｃ ｉｎ
中 图分 类 号 ：Ｇ ３ ． ２ Ｔ ３ ９— ４ ８ ２ １ ） １ ０ ４ ０ １０ ５ ３ （０ １ Ｏ — ０ ９— ３
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｎｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｌｃ ｔｏ ｓ ｏ ｔ ｍ ｔｃ Ｃｏ ｒ ｌ Ｓ ｓ ｅ ｏ ｏ ｎ Ｈ ｔ—ｂ ａ ｔ Ｓ ｏ ｅ ｏ ａ ｔＦｕ ｎａ ｅ ｌ ｓ ｔ ｖ ｆ Ｂｌ ｓ ｒ ｃ
提高 产量 的有 效措 施 ， 而风 温 高 低 的关 键 取 决 于 热
热水采暖系统中补水控制的改造
热水采暖系统中补水控制的改造胡立如山东省兖矿集团北宿煤矿摘要：介绍了用变频器和可编程控制器改造补水控制的方法，调试步骤及安装调试注意事项，可为一般供水工程提供参考。
关键词：变频器可编程控制器PID补水改造Alteration of Water-supply Control in Warm System for Hot WaterHu LiruAbstract: The article introduced to use the frequency conversion mach ine to repair the method of the water control with the programmable logic controller reformation, adjusting to try a step, installing to adjust to try a regulation, can provide a reference for the general water supply works.Keywords：frequency transducers PLC PID supply water a reformation在热水循环采暖系统中，由于管路、阀门有泄漏及正常的排污，会造成水的损耗，引起管网压力下降，为了保持管网压力，使系统正常循环，补水泵就是必不可少的设备。
我单位原来补水控制用的是传统的继电器接触器控制系统，用电接点压力表控制继电器，压力低时启动补水泵，压力高时停止补水泵。
此种控制有很多缺点，首先是压力不稳，因水泵是间断补水，整个管网的压力就在设定的高压力和低压力之间反复波动；其次是水泵的频繁启动，对管路和水泵等设备造成了冲击，不但使水泵的密封件很快泄漏，轴承寿命缩短，还容易引起单向止回阀门失灵，使补水倒流；第三是电接点压力表易损坏，因压力不稳，仪表震动及上下限触点频繁接通、断开，使触点粘连或接触不良，造成控制失效，引起管网压力超高和过低，给安全运行带来隐患。
自动补水系统的改造应用
的压力。这给工作 人员 带来 了很 大 的不 便。我们 对原 有 的 控制 回路进行 了改造 。在原来 回路 的基础上 ， 增加 了一个 主
令开关 ， 进行转换 。并把 原先 的压 力表 改为 电接点 压力 表 。
下面我们对这一 电路进行一下探讨 。
文 章 编 号 ： ０ ７ ９ （０ ０ ０ ０ ３ １ ７— ５６ ２ １ ）５— ０ ３—０ ０ ２
自动 补 水 系 统 的 改 造 应 用
姜 士滨
（ 哈尔滨华汇热电股份有 限公 司， 哈尔滨 １０ ６ ） ５ ０ ０
摘
要： 一些老企业或农村泵站至今还没有采用变频 自 动控制技术 ， 文章结合 ２ 世 纪 ８ Ｏ ０年代 的老 换热站补水 泵站控制 回路的改
点 压 力 表 的 限接 点 和 下 限 接 点 。ｚ １和 ｚ ２为 Ｄ ＿ ５— Ｊ Ｊ Ｚ一 ２
小， 这样不仅可 以保护 电接点压力表 的上 、 下限触点 ， 而且 还 可 以作为 自动控制 回路 的后备保 护。实 际测得 一５ ＿２ ２ ２ 型 中间继电器的线 圈， 通人 ２０ Ｖ交流 电后 的在路 电流仅 为 ２
Ｃ
些老的企业 、 老的物业小区仍然采 用传统 的控制方式——
人工看守 ， 为地 进行 水 泵起 停操 作 ， 未 实现 自动控 制。 人 还
尽管 Ｐ Ｃ 水泵专 用变频 器等 的控 制技 术 已经 相 当成熟 ， Ｌ、 但
这些地方往往 因为资金 问题不 能更新 成这些 先进 的控 制设
备， 另外还有一 些地 方 因为缺少 具备 维修 Ｐ Ｃ、 Ｌ 变频 器 的能
３ 电 路改造 设计
图中 Ｈ Ｋ为主令开关 ， 分为手 动档 、 空档 、 自动档 ３个 档
高炉软水密闭循环冷却系统的控制制
水 中 ， 种情 况 检 漏 主要 依 据 ： ） 子 开 关 动 作 ； ） 此 ａ浮 ｂ 循
和 角 部 排 水 管 上 。在 高 炉投 运 初 期 可 按 划 分 的 冷 却 区 量 测 量 精 度 较 高 ， 因 此 检 据 功 能 原 理 与 风 口检 漏 相
域 均 匀分 布 设置 少 量 的 浮 子 开关 在 高 炉 运 转 后 期 视 同 炉 况 而定 ， 将 ５—８层 的 每块 冷 却 壁 凸头 和 角 部 排 水 可 管 几 乎都 可 放 置 浮 子 开 关 。
由 于 温 度 升 高 补 水 量 过 多 等 ．造 成 膨 胀 罐 水 位 升 环 水 质 恶 化 （ 内 煤 气 混 入 水 中 ，导 致 电 导 率 、Ｐ 炉 Ｈ值 高 ．此 时 顺 控 自动 开 启 排 放 阀 ，水 位 下 降 到 正 常 水 位 发 生 变 化 ） 浮 子开 关 是 一 种 新 型 仪 表 ． 安 装 在 排 水 它 后 ， 放阀关 闭。 排 放掉部 分污水 ， 充新 水的方法 ， 高循环水水 质 ， 补 提 使 之达到水 质要求 。 管 上 捕 集 管 道 内 的 气 体 ． 当 捕 集 到 的 气 体 充 满 气 室 浮 子 开 关 设 置 原 则是 ：冷 却 壁 所 处 热 负 荷 大 的地
维普资讯
应 用天 地
自 动化信息
软 水 密闭循环 冷却 系统 的控制
重 庆钢 铁 设 计 院 胡 狄 辛
摘
4000级高炉热风炉自动控制系统的设计与实现
（ ２ ） 集 中手 动 控 制 （ 远程 控 制 方 式 ）在 主 控 室 Ｈ ＭＩ 操 作 台上 对 热 风 炉 各 阀 门进 行 远 程 操 作 ， 保 存 连锁 关 系 。
（ ３ ） 半 自动 控 制 此 控 制 方 式 要 求 在 热 风 炉 系 统 状 态 转 换 时 ， 必须在 Ｈ ＭＩ 操作 台 上 按 下 “ 送风” 、 “ 燃烧” 、 “ 闷炉” 按键， 程 序 按 照 选 择 的方 式 通 过 Ｐ Ｌ Ｃ 自动 控 制 单 座 热 风 炉 所 有 阀 门按 照 顺 序 开 启 或关 闭 ， 实 现 半 自动 换 炉 。 （ ４ ） 自动控 制 此 控 制 方 式 各 热 风 炉 自动 进 行 “ 燃 烧一 闷炉一 送风” 或者“ 送风． 闷炉一燃烧 ” 换 炉 控 制 。 自动 换 炉 可 以 按 照 时 间换 炉 、 也可根据温度换炉 。
４ ０ ０ ０级高炉热风炉 自动控制 系统的设 计与实现
王永康 牛 继 凯
４ ５ ５ ０ ０ ４ ） （ 安 阳钢 铁 公 司计 控 处
【 摘 要】 安钢 ４ ０ ０ ０级 高 炉 热 风 炉 共 四 座 ， 在 ２ ０ １ ３年 建 成 并 投 入 使 用 ，
自动 控 制 系统 采 用 施 耐 德 昆 腾 Ｐ Ｌ Ｃ 控 制 系 统 。 本 文 主 要 介 绍 四 座 热
３控 制 方 式
３ ． １单 座 热 风 炉 的 控 制 方 式
单 座 热 风 炉 的控 制 方 式 有 四种 ， 可在高炉 主控室的 Ｈ ＭＩ 操 作 台上 Fra bibliotek 行 选 择 。
（ １ ） 机旁手动 此控 制方 式用于 热风 炉休风 时， 此 时 除 调 节 阀
外 的所 有 阀 门均 由就 地 控 制 箱 控 制 ， 并无安全连锁 。
高炉水系统升级改造
凌源2300m3BF
沧州1080m3BF
5300
~4000
每班，3~5吨，即~0.5 t/h
23t/h
1. 工业水开路冷却系统改为软水闭路冷却系统的原因
1.2.4 动力消耗降低 软水密闭循环冷却系统同工业水开路系统冷却系统相比，具有动力消耗 低的技术特点。开路系统中水泵的扬程取决于管道系统的阻力损失、供水点的 高度和剩余压力，因此在相同冷却水量的条件下，工业水开路系统的供水泵需 要更高的扬程。P开路泵扬程=△P管路阻损+P供水点高度+P剩余压头 而软水密闭循环系统中由于冷却水的静压头能够得到充分利用，并且设有 膨胀罐，冷却系统的工作压力取决于膨胀罐内填充的氮气的压力，因此水泵的 扬程是由系统的管道阻力损失决定的，而且武学单独设置将冷却水提升至冷却 塔的提升泵组，系统的动力消耗显著降低。 P闭路泵扬程= △ P管路阻损 P开路泵扬程 ＞ P闭路泵扬程
1. 工业水开路冷却系统改为软水闭路冷却系统的原因
《高炉炼铁工艺设计规范》
（GB 50427-2008）
联合软水密闭循环系统采用串联与 并联的方式，将独立软水密闭循环系统 的三个独立系统合并成一个系统，在保 证冷却效果提高的情况下，水量大幅度 减少，节省投资，降低能耗。 目前，高炉净循环水开路循环系统， 其循环率一般应大于98%，高炉软水密闭
1.2
闭路水耗占开路水耗的 ~30% 冬季实测值 闭路水耗占开路水耗的 ~50%
高炉热风炉智能优化节能改造
高炉热风炉智能优化节能改造摘要：龙钢公司随着发电及钢后煤气综合利用项目的完善，煤气供应日趋紧张，高炉煤气节能降耗变得尤为重要，经过深挖内潜，高炉热风炉烧炉仍为人工烧炉，能效较为落后，为了进一步提升企业智能制造及节能降耗、能效提升水平，为企业创造更大的价值和效益，决定对高炉热风炉进行全系统智能优化改造。
关键词：高炉热风炉智能优化能效提升效益1. 前言陕西龙门钢铁有限责任公司先后建成五座高炉，1#高炉配套4座热风炉，其余2#3#4#5#高炉各配套3座热风炉，送风温度指标都控制在1200℃及其以上，一方面是为了节能降耗，提高公司产品的竞争能力，另一方面可有效利用高炉副产的高炉煤气。
通过智能化手段不断优化提升高炉热风炉烧炉水平，不仅可大力提升公司的智能化装备水平，而且可为公司节减大量的燃料费用，从而达到降本增效的目的。
2. 高炉热风炉智能烧炉工艺：2.1. 炼铁高炉热风炉工艺介绍：2.1.1.高炉热风炉工艺：工作流程：（1）烧炉阶段：高炉副产的煤气和助燃空气在热风炉顶部燃烧室内燃烧产生高温热烟气，热烟气自上而下通过热风炉内的蓄热体完成热量交换，蓄热体吸收烟气热量蓄积热能。
热量交换后的低温烟气到后续喷煤工艺继续利用其热能。
（2）送风阶段：热风炉停止烧炉，从热风炉底部鼓入冷风（空气），冷风（空气）自下而上通过热风炉蓄热体完成热量交换，最终将冷风（空气）加热至1200℃以上形成热风，通过混风调节至热风温度稳定。
最终将热风送入高炉内。
热风炉运行制度为两烧一送，保证热风持续稳定的向高炉供应。
冷风（空气）在热风炉内吸收的热量，来源于煤气燃烧放出的热量，所以，热风炉实际上是一种热量转换器，它把煤气的化学热转换成热风的物理热，用于高炉冶炼，达到降低焦比的目的。
3. 高炉热风炉现状及改造必要性：（1）高炉煤气消耗在炼铁厂动力能源成本中占比约为16%较大，而且可控节约空间有限，动力能源成本的不断强化管控，智能制造项目又亟待提升，目前高炉热风烧炉方式仍然为人工手动烧炉，人工烧炉操作效能和操作精确度较低，煤气消耗较高，不符合钢铁行业高质量发展及公司降本增效局势发展。
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１ ＃ ／ ２ ＃ 泵 选 择
Ｎ ５ ３
压， 这不仅给工作人 员增 加 了劳 动强 度 ， 而且影 响 了高炉 的正
常生 产 。 由 于 备 件 短 缺 ， 后 来 曾 更 换 过
的借 鉴意 义 。 关键 词 ： 自动 补水 系统 ； 电气 控制 ； 变 频器
Ｏ 引言
软 水 泵 房 软 水 闭路 循 环 系 统 是 高 炉 生 产 的重 要 设 备 ， 主要
Ｓ ＡＭＣ Ｏ— ｉ 系列 变频 器要 求反 馈 元 件 的阻 值 在 ５ ｋ Ｑ以上 ， 而实际反馈元件远传压力 表的阻值 只有 ３ ８ ０ Ｑ， 这 会 使 变 频 器
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原设计 安装 的 自动 补 水 系统 控 制 器件 ＡＢ Ｂ变频 器 已损 坏 ， 目前无 相 同
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型号 的备件 可利 用。现有 的 备件 Ｓ ＡＭＣ Ｏ— ｉ 系列 变频 器具 有
Ｓ ＡＭＣ Ｏ— ｉ 系列变频器具有控制功能灵 活 、 调 用参数 简捷 、 调试 容易 、 性能稳定 、 备件充 足 、 实用性 强等优 点 ， 可 有效 提高设 备
运 行 的 可靠 性 。
变频器正 常时水泵 由变频器驱 动运行 ， 当变频 器发 生故障
时， 自动切换为工频 运行 。具体 ２台水 泵哪 台运 行哪 台备 用 ，
统水压稳定 在工艺要求 范 围内， 确保高 温设备稳定运行 。（ ２ ）必须保证变频器
Ｐ Ｉ Ｄ 运 行 性 能 的 决 定 性 参 数— — 热 风 炉 自动 补 水 系 统 水 压 反 馈 值 的 准 确 性 。
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］ ｖ ｆ ９ ７ ２ 广 Ｋ ］ Ａ
Ｐ Ｉ Ｄ闭环控制功能 ， 可通过 操作 面板 设置 合适 的频 率 给定值 ， 反馈元件远传压力 表所 反映 的系统水 压作 为反 馈值输 入变 频
图 １ 改 造后 的 电气 控 制 原 理 图
３ ． ２ 工作 原 理
器， 在变频器内部进行叠 加 ， 利用其 Ｐ Ｉ Ｄ闭环控 制功 能进行 系 统水压 闭环 控 制 。这样 就 能 稳 定 系 统 水压 ， 实 现 自动 补水 。
一
台不 同类 型的变频器 ， 但 由于该 变频
器功能 简单 ， 不具备 Ｐ Ｉ Ｄ闭 环 控 制 功 能， 不能稳 定 系统 水压 ， 仍实 现 不 了 自
动补水 。
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２ 改 造 思 路 及 其 可 行 性分 析 笔 者 认 真 分 析 研 究 软 水 泵 房 软 水
现故 障， 将直接影响 高温设 备的冷 却 降温 ， 轻 则造 成使 用寿命
的缩短 ， 重则损坏设备 ， 进一 步造 成高炉慢风 或休风 ， 影 响高炉
生产。
３ 改造 方 案
３ ． １ 改 造后 的 电气 控 制 系 统
１ 现 状 分 析
软水 泵房 软水 闭路 循 环 系统 必 须 保 持 稳 定 的 水 压 ， 才 不 致 高 温设 备 得不 到 正 常 冷 却 或 闭 路 循 环 管 网 超 压 损 坏 导 致 系 统 瘫 痪 。然 而 ， ３ 撑高炉 软水 泵房 热 风 炉 自动补 水 系 统 已不 能 正 常 工作 ， 原 设 计 的 ＡＢ Ｂ变 频 器 已 损 坏 ， 不 能 很 好 地 稳 定 系 统 水
鱼 重 些 量 坚 兰 ｓ ｎ ｅ ｂ ｅ ｉ ｇ ｕ ａ ｖ ｕ Ｇ ａ ・ ｚ ａ 。
高 炉 软 水热 风炉 自动 补 水 系 统 电气控 制 的改 造 与 应 用
刘 晓兵 石 琳芳
（ 山东钢 铁股 份有 限公 司莱 芜 分公 司炼 铁厂 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ４ ）
由于使用 了不 同的控制装置 ， 鉴于各 自控制功 能及控制 方
式不 同 ， 需 对 原 电 气 控 制 线 路 进 行 改 造 。在 分 析 研 究 了
Ｓ ＡＭＣ Ｏ— ｉ 系列变频器 的控制功能 、 控制方式及 接线方 式后 ， 笔 者根据生产工艺 要求 ， 对原 控制 线路 图进行 了相应 增减 ， 自行
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闭路循环 自动补水系统控 制原理后 ， 认 为要保证其正 常工作 ， 必 须做 到 以下 ２
点： （ １ ）将 补 水 系 统 控 制 装 置 改 用 具 有 Ｐ Ｉ Ｄ闭环控制功 能的变 频器 ， 从 而 将 系
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通过选择控制柜 门上水泵 开关决定 。 变频器 正常 时 ， 变 频 器 内部 触点 ： Ｆ Ａ Ｆ Ｃ闭 合 、 Ｆ Ｂ —Ｆ Ｃ 分断， 继 电器 １ ＫＡ吸合 ， 水泵 由变频 器驱动运 行 。当系统水压
用于高炉炉体及热风炉高温设备 的冷却降温 ， 以保证 高温设 备 的可靠运行 ， 在炼铁 生产设 备 中有 着非 常重要 的地 位 ， 其运 行 的可靠性对高 炉的正 常生产起 着决 定性作 用 。该 系统 一旦 出
反馈输入端输入电流超过允许值 ， 对变频器 造成损 害。这种情 况可通过改用阻值大 于 ５ ｋ Ｑ 的远传压 力表 、 利用 电接 点压力 表作为反馈元件 （ 将模 拟控 制改 为数字 控制 ， 使 系统 水压稳 定 在工艺允许 范 围 内） 等方 法来 解决 。后来 只 找到 电接 点压 力 表， 故 采用 以电接点压力 表作 为反馈元件 的方法 。
摘
要： 首先对 高 炉软水 热 风炉 自动 补水 系统 的重要 性 、 电气 控制 系 统现状 以及 改造 思路 及 其可 行性 进行 了阐述 ， 随后 对改 造 后 的 电
气控 制 系统及 其 工作原 理进 行 了详 细说 明 ， 最 后对 改造 的技 术创 新点 、 实 施效 果及 遗 留问题 进行 了总 结 ， 对 今 后 自动 补水 系 统 改造 有 良好