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山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等機(jī)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(jī)、水冷羅茨風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨風(fēng)機(jī)，贏得了市場(chǎng)好評(píng)和認(rèn)可。
羅茨風(fēng)機(jī)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(jī)運(yùn)行中，緊急故障停機(jī)特別是誤動(dòng)作停機(jī)一旦發(fā)生往往會(huì)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(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，對(duì)原有的手動(dòng)撥風(fēng)方式進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)了高爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)。
1 快速撥風(fēng)系統(tǒng)概述與自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1 系統(tǒng)工作原理
羅茨風(fēng)機(jī)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(dòng)閥。羅茨風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(tái)羅茨風(fēng)機(jī)1對(duì)1為2座高爐送風(fēng)，其中某1臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障停機(jī)，可以迅速打開快速撥風(fēng)閥使正在運(yùn)行的羅茨風(fēng)機(jī)向故障機(jī)組對(duì)應(yīng)的送風(fēng)母管撥風(fēng)。
1.2 快速撥風(fēng)系統(tǒng)手動(dòng)撥風(fēng)方式
羅茨鼓風(fēng)機(jī)投運(yùn)后，快速撥風(fēng)系統(tǒng)一直采用手動(dòng)撥風(fēng)方式，即主控室操作面板手動(dòng)操作、上位機(jī)手動(dòng)操作兩種模式。
操作面板手動(dòng)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(hào)指示燈，就地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開關(guān)。面板上同時(shí)有隔離閥1隔離閥2開、關(guān)、停按鈕，開到位、關(guān)到位信號(hào)指示燈以及閥位信號(hào)位置反饋。將撥風(fēng)閥就地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開關(guān)打到遠(yuǎn)程，若機(jī)組需要撥風(fēng)時(shí)直接通過按鈕操作。
上位機(jī)手動(dòng)操作快速撥風(fēng)閥：將撥風(fēng)閥就地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開關(guān)打到自動(dòng)，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(dòng)操作、上位機(jī)手動(dòng)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(jī)緊急故障停機(jī)之后，立即手動(dòng)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(shí)間即從羅茨風(fēng)機(jī)故障到撥風(fēng)系統(tǒng)投入，因時(shí)間、地點(diǎn)、人員以及系統(tǒng)等條件不同而不一樣，致使實(shí)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(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)可以改善手動(dòng)撥風(fēng)方式下的不足。
1.3 自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
不可能在任何情況下， 只要一臺(tái)機(jī)組發(fā)生緊急故障停機(jī)， 撥風(fēng)裝置就能立即投運(yùn)。既要保證撥風(fēng)工藝的可靠性， 同時(shí)又要絕對(duì)保證羅茨風(fēng)機(jī)設(shè)備的安全性， 這是自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)控制模式下，需要將撥風(fēng)閥就地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開關(guān)打到自動(dòng)，同時(shí)將上位按鈕打到自動(dòng)狀態(tài)。如果2臺(tái)風(fēng)機(jī)1對(duì)1為2座高爐送風(fēng)，若其中1臺(tái)風(fēng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的送風(fēng)母管流量滿足高爐日常運(yùn)行流量，出口壓力滿足高爐日常運(yùn)行壓力，則允許該羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)的送風(fēng)母管給另1臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)的送風(fēng)母管撥風(fēng)。
另1臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)的送風(fēng)母管出口壓力小于高爐極限運(yùn)行風(fēng)壓；并滿足主電機(jī)急停或者風(fēng)機(jī)系統(tǒng)故障跳機(jī)，或者逆流保護(hù)運(yùn)行到第二步。滿足以上條件快速撥風(fēng)系統(tǒng)可以自動(dòng)撥風(fēng)，按照以上邏輯，我們對(duì)PLC程序進(jìn)行完善，并在上位中增加相應(yīng)的操作畫面，自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)投運(yùn)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(jī)緊急故障停機(jī)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(yùn)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(duì)快速撥風(fēng)閥進(jìn)行開關(guān)測(cè)試，防止閥門犯卡。由于自動(dòng)撥風(fēng)對(duì)儀表的計(jì)量和設(shè)備運(yùn)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(jī)出口壓力變送器、出口流量變送器、風(fēng)機(jī)喉部差壓開關(guān)等計(jì)量的準(zhǔn)確性。考慮到快速撥風(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(jī)和2#風(fēng)機(jī)之間的送風(fēng)母管之間，新增系統(tǒng)將包括操作面板手動(dòng)操作、上位機(jī)手動(dòng)操作、自動(dòng)控制方式，原快速撥風(fēng)系統(tǒng)改為操作面板手動(dòng)操作，這樣可以使系統(tǒng)控制功能進(jìn)一步優(yōu)化。
2 結(jié)語
自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)的正常投運(yùn)， 必將對(duì)高爐的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保證。目前1#、2#、3#風(fēng)機(jī)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(dòng)，保持送風(fēng)壓力，使被撥風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)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(jī)配有完好的備用機(jī)組，但撥風(fēng)工藝還是必需的，因?yàn)樗鉀Q的是突發(fā)性供風(fēng)中斷問題，這一點(diǎn)備用機(jī)組是無法做到的。
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