高炉鼓风机节能优化改造
    发布时间: 2021-07-26 10:04    

高炉鼓风机在现代化的钢铁厂是主要的能耗大户,其能耗占钢铁企业动力系统总能耗的60%左右。但由于传统的鼓风机防喘振控制算法过于简单,防喘振放空阀普遍存在放空现象,造成大量的能量浪费。

通过实施先进的防喘振控制优化改造,可以最大程度的优化工艺运行与操作、扩大鼓风机的运行空间,在保证机组安全的前提下,在自动模式中关闭防喘振放空阀门,通过避免不必要的放空流量来降低机组的功率消耗,达到节能降耗的目的。

高炉鼓风机节能优化改造


高炉鼓风机在现代化的钢铁厂是主要的能耗大户,其能耗占钢铁企业动力系统总能耗的60%左右。但由于传统的鼓风机防喘振控制算法过于简单,防喘振放空阀普遍存在放空现象,造成大量的能量浪费。

通过实施先进的防喘振控制优化改造,可以最大程度的优化工艺运行与操作、扩大鼓风机的运行空间,在保证机组安全的前提下,在自动模式中关闭防喘振放空阀门,通过避免不必要的放空流量来降低机组的功率消耗,达到节能降耗的目的。

 

原高炉鼓风机防喘振控制与保护主要方式:

l  简单PID + 安全运行与逆流保护逻辑(两位式控制)。

l  固定工况算法:喘振极限线、喘振控制线一经标定,固定不变,不随季节和每一天的温度和压力的变化而变化。

l  有些现场,会根据风机在不同气温下实际性能的变化,对喘振曲线进行温度等补偿模型计算,可以在当前的基础上节约部分放风能耗。

以上控制方法主要存在的问题:

l  传统的简单PID功能过于简单,防喘振调节速度非常缓慢。

l  不能用于克服喘振发生时的快速扰动。

l  喘振发生非常快速,控制不及时将会造成振荡。

l  一旦发生逆流(深度喘振)、触发并执行安全运行动作时,电磁阀失电、防喘振放空阀瞬间全开、静叶退回最小工作角度,对高炉生产造成巨大干扰甚至事故:风口灌渣与坐料等。

采用基于鼓风机气动无因次设计计算特性曲线喘振控制方法,用于防喘振控制时,不受入口空气密度量、温度等变化带来的影响,通过准确计算风机运行点与喘振区的距离,从而达到避免机组进入喘振区的危险,尽量减少放空带来的能量损失。

同时还结合了传统的调节方式和开环保护动作,使得鼓风机组的防喘振控制与保护及时、准确、可靠,同时兼具安全运行、变送器故障退守策略,兼顾了机组的安全保护与工艺的平稳操作。

改造主要技术目标:

l  扩大风机在靠近喘振线区域的可用工况范围,提高供风压力2%~6%。

l  阶梯响应放风方式,能够及时防止机组快速进入喘振,保证高炉工艺运行平稳。

l  提高控制响应的敏捷性,更好地保护机组安全。

l  精确控制排气压力,避免防喘振调节振荡现象及由此造成的高炉滑料及灌渣事故发生。

l  尽可能地减少额外的放风量,以降低能耗。

l  提高风量及高炉炉顶压力,提高高炉产量。

l  风机可以在任意工艺管网阻力下(包括送风阀全关)稳定运行。

l  简化操作,提高自动化程度。

改造的主要流程:

性能试验结果: