牛子洋 趙劉強 王偉業(yè) 朱彥亮
(首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司)
摘 要：高爐鼓風機控制四種模式包括手動模式、 定風量模式、 定風壓模式、 定風量定風壓自動切換模式， 著重介紹了為保證高爐熱風爐換爐時入爐風量、 風壓穩(wěn)定，而研發(fā)的定風量定風壓自動切換技術(shù)，該項技術(shù)保障了高爐穩(wěn)定生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：高爐鼓風機 控制模式 定風量定風壓自動切換
京唐公司高爐配置了四座新型 “卡魯金式” 頂燃式高風溫長壽熱風爐，燃料按全燒高爐煤氣設(shè)計，設(shè)置煙氣余熱回收裝置預熱助燃空氣及煤氣，熱風爐采用兩燒兩送交錯并聯(lián)兌入少量冷風的方式，換爐時間為 12min，送風時間為 45 ~60min。熱風爐換爐期間需要對熱風爐進行充壓，造成風壓規(guī)律性波動，如何保證熱風爐換爐時高爐風壓穩(wěn)定，是文章重點解決的問題。
1 鼓風機控制模式
高爐鼓風機控制包括手動模式、 定風壓模式、 定風量模式、 定風量定風壓自動切換模式。
1.1 手動模式
手動模式是鼓風機調(diào)節(jié)由人為手動控制，通過調(diào)整靜葉角度開度進行加減風量操作。手動模式不會因控制信號波動而波動，會出現(xiàn)誤動作情況，鼓風機運行穩(wěn)定，但需要操作人員經(jīng)常根據(jù)高爐需求進行手動調(diào)整。
1.2定風壓模式
定風壓模式是根據(jù)高爐生產(chǎn)需要設(shè)定一個所需風壓值，當鼓風機出口壓力小于設(shè)定風壓時，控制系統(tǒng)增大靜葉角度，使鼓風機出口壓力升高至設(shè)定值，當鼓風機出口壓力大于設(shè)定風壓時，控制系統(tǒng)減小靜葉角度，使鼓風機出口壓力降低至設(shè)定值。定風壓模式主要應(yīng)用于高爐熱風爐換爐時期，鼓風機出口壓力穩(wěn)定，但不能滿足高爐非換爐期對風量穩(wěn)定的要求。
1.3定風量模式
定風量模式是按照高爐生產(chǎn)需要設(shè)定一個所需風量值，當鼓風機出口風量小于設(shè)定風量時，控制系統(tǒng)增大靜葉角度，使鼓風機出口風量增大至設(shè)定值；當鼓風機出口風量大于設(shè)定風量時， 控制系統(tǒng)減小靜葉角度，使鼓風機出口風量值減小至設(shè)定值。 高爐熱風爐換爐時，由于熱風爐充壓而導致入爐風量減少，定風量模式會對高爐造成影響。 所以，該模式只能用于非換爐期。
2 定風量定風壓自動切換模式
定風量定風壓自動切換模式是為了減少熱風爐換爐對高爐的影響專門研發(fā)的控制模式，證高爐入爐風量、 風壓穩(wěn)定的重要手段。在此模式下，高爐 DCS 控制系統(tǒng)會發(fā)送熱風爐開始換爐信號或者結(jié)束換爐信號給鼓風機 DCS 控制系統(tǒng)，當鼓風機 DCS 控制系統(tǒng)接收到熱風爐開始換爐信號后， 將風機控制模式轉(zhuǎn)換到定風壓模式，當鼓風機 DCS 控制系統(tǒng)接收到熱風爐結(jié)束換爐信號后，將風機控制模式轉(zhuǎn)換到定風量模式，可滿足高爐的生產(chǎn)需要。
(1) 控制邏輯
鼓風機正常情況下在定風量系統(tǒng)自動運行，當鼓風機DCS 控制系統(tǒng)收到換爐開始信號后，延遲 3s 將定風量模式切換至定風壓模式運行，當鼓風機 DCS 控制系統(tǒng)收到換爐結(jié)束信號后，延遲 3s 將定風壓模式切換至定風量模式運行，如此反復，鼓風機在定風量、 定風壓模式之間自動切換運行，具體控制流程如圖1所示。
(2) 定風量定風壓自動切換模式保護
在高爐換爐時，無限制地增大靜葉角度，會對鼓風機穩(wěn)定運行帶來不良影響，所以為了保證鼓風機穩(wěn)定運行，在定風量、 定風壓自動運行期間，增加攔截保護，設(shè)置靜葉角度高限，角度達到高限時，控制系統(tǒng)將鼓風運行模式自動切換至手動模式，通過試驗，高限值為 82％ 最為合適。
3 應(yīng)用效果
在開發(fā)應(yīng)用定風量定風壓自動切換技術(shù)之前，高爐鼓風機的控制一直采用手動模式， 高爐入爐風壓波動如圖 2 所示， 高爐鼓風機風量、 風壓沒有任何調(diào)節(jié)，熱風爐換爐時，會造成高爐入爐風壓波動，波動范圍在 ０之間。
應(yīng)用定風量定風壓自動切換后， 高爐入爐風壓波動如圖 3 所示，高爐入口風壓波動減小，波動范圍 0比較穩(wěn)定，為保障高爐穩(wěn)定生產(chǎn)，起到積極作用。
4 結(jié)語
應(yīng)用定風量定風壓自動切換技術(shù)后，熱風爐在送風時采用定風量模式自動控制，保證入爐風量的穩(wěn)定，換爐時自動切換至定風壓模式，換爐需要的冷風量由高爐鼓風機補充，保證高爐入爐風量、 風壓的穩(wěn)定，實際生產(chǎn)中，在保證高爐穩(wěn)定生產(chǎn)方面取得了巨大進步。