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高爐出鐵場除塵風機變頻節(jié)能技改

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-06-27  瀏覽次數(shù):762
 
核心提示:摘要:針對高爐出鐵場除塵風機能耗高、自動化程度不足的問題,本方案提出變頻節(jié)能技改。通過自動降頻邏輯設(shè)計、除塵器程序優(yōu)化等措施,實現(xiàn)風機精準控能、穩(wěn)定運行。現(xiàn)場調(diào)研確定參數(shù)后,編制邏輯程序并調(diào)試,完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試。預(yù)計實施后,每座高爐月節(jié)電量可達33萬度,節(jié)約電費19.8萬元。此方案有助于降低生產(chǎn)成本、提升環(huán)保性能,推動鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展 關(guān)鍵詞:高爐除塵;節(jié)能技術(shù);綠色發(fā)展
 高爐出鐵場除塵風機變頻節(jié)能技改

摘要:針對高爐出鐵場除塵風機能耗高、自動化程度不足的問題,本方案提出變頻節(jié)能技改。通過自動降頻邏輯設(shè)計、除塵器程序優(yōu)化等措施,實現(xiàn)風機精準控能、穩(wěn)定運行。現(xiàn)場調(diào)研確定參數(shù)后,編制邏輯程序并調(diào)試,完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試。預(yù)計實施后,每座高爐月節(jié)電量可達33萬度,節(jié)約電費19.8萬元。此方案有助于降低生產(chǎn)成本、提升環(huán)保性能,推動鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展

關(guān)鍵詞:高爐除塵;節(jié)能技術(shù);綠色發(fā)展

1  引言

高爐出鐵場作為鋼鐵冶煉過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其除塵風機的運行狀況直接關(guān)系到生產(chǎn)環(huán)境的優(yōu)劣以及工人的健康安全。除塵風機不僅能夠有效清除爐前產(chǎn)生的煙塵和有害氣體,保證生產(chǎn)現(xiàn)場的清潔,還能為高爐的穩(wěn)定運行提供必要的通風條件。然而,傳統(tǒng)的除塵風機在運行過程中往往存在能耗高、效率低等問題,這不僅增加了企業(yè)的運營成本,還對環(huán)境造成了不必要的壓力。隨著節(jié)能減排政策的深入推進和綠色生產(chǎn)理念的普及,對高爐出鐵場除塵風機進行變頻節(jié)能技改顯得尤為必要。通過采用變頻技術(shù),可以根據(jù)實際生產(chǎn)需求對風機轉(zhuǎn)速進行精準調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)對風量的精確控制,減少不必要的能耗。此外,變頻技術(shù)還能優(yōu)化風機的運行曲線,提高運行效率,延長風機使用壽命,降低維護成本。因此,對高爐出鐵場除塵風機進行變頻節(jié)能技改具有重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。它不僅有助于降低企業(yè)運營成本,提高經(jīng)濟效益,還能推動鋼鐵行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展,為構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會做出貢獻。

2  高爐出鐵場除塵風機現(xiàn)狀分析

高爐出鐵場作為鋼鐵生產(chǎn)的核心區(qū)域,其除塵風機的運行狀態(tài)直接關(guān)聯(lián)到生產(chǎn)環(huán)境的清潔度和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。目前,高爐出鐵場除塵風機在運行過程中雖然能夠基本滿足生產(chǎn)需求,但仍然存在一些問題和挑戰(zhàn)。除塵風機的能耗問題較為突出。傳統(tǒng)的除塵風機在運行時往往采用固定頻率,無法根據(jù)生產(chǎn)實際情況進行靈活調(diào)整,導致能耗較高,不符合當前節(jié)能減排的要求。這不僅增加了企業(yè)的運營成本,也對環(huán)境造成了一定的壓力。除塵風機的自動化程度有待提高。雖然部分高爐已經(jīng)實現(xiàn)了除塵風機的自動降頻功能,但在實際運行過程中,仍存在一些信號不穩(wěn)定、響應(yīng)不及時等問題,影響了自動降頻的準確性和可靠性。此外,不同高爐之間的除塵風機控制系統(tǒng)也存在差異,缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范,給管理和維護帶來了一定的困難。針對以上問題,對除塵風機進行變頻節(jié)能技改顯得尤為重要。通過采用變頻技術(shù),可以根據(jù)生產(chǎn)需求實時調(diào)整風機轉(zhuǎn)速和風量,實現(xiàn)能耗的精準控制。同時,加強除塵風機的自動化改造,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,也是當前亟待解決的問題。現(xiàn)場硬件改造也是提升除塵風機性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過優(yōu)化液動閥的開關(guān)位置、增加擋風墻和改裝電動操作閥等措施,可以進一步提高除塵效果,降低能耗。高爐出鐵場除塵風機在能耗、自動化程度和硬件改造等方面仍有較大的提升空間。通過實施變頻節(jié)能技改和加強自動化改造等措施,可以有效提升除塵風機的性能,為高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定、高效運行提供有力保障。

3  變頻節(jié)能技術(shù)原理及應(yīng)用

3.1  方案目標

本方案宗旨是通過對除塵風機進行變頻節(jié)能技術(shù)改造,實現(xiàn)環(huán)保優(yōu)先、節(jié)能為輔的目標。通過優(yōu)化風機運行頻率,減少煙塵排放,同時降低能耗成本,提高經(jīng)濟效益。

3.2  技術(shù)方案

自動降頻邏輯設(shè)計

為確保除塵風機在滿足環(huán)保要求的前提下實現(xiàn)節(jié)能運行,本方案采用自動降頻邏輯設(shè)計。通過采集爐前控制的11個液動閥開關(guān)位狀態(tài),特別是保持連通閥的常開態(tài),統(tǒng)計3個風口6個入口閥的開位數(shù)量。當開位數(shù)量低于4個時,根據(jù)預(yù)設(shè)的降頻規(guī)則(如關(guān)一個頂吸降X赫茲,關(guān)一個下吸降Y赫茲),從最高基頻(如45HZ)開始逐步降低風機運行頻率。同時,考慮到風壓風溫等實際運行條件,進行必要的偏差調(diào)整。

通信故障安全策略

由于出鐵除塵風管液動閥控制端位于高爐PLC(施耐德),而除塵器控制端為獨立的西門子PLC,兩類PLC之間通過網(wǎng)絡(luò)通信交換數(shù)據(jù)。為防止通信異常導致冒灰環(huán)保事故,本方案設(shè)定在通信故障時,風機計算得到的頻率數(shù)為上限值,確保風機在安全范圍內(nèi)運行。

除塵器程序優(yōu)化

為保持除塵器完好的工作狀態(tài),本方案對除塵器相關(guān)程序進行了優(yōu)化。包括對所有提升閥的開到位信號做文本報警,便于故障排查;增添換倉間隔,通過差壓變化判斷倉體運行情況;增加提升閥動作參考線,直觀分析倉體運行狀態(tài)。這些優(yōu)化措施有助于減少點檢工作量,提前發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。

3.3  實施步驟

現(xiàn)場調(diào)研與參數(shù)確定進行現(xiàn)場實施,了解現(xiàn)有除塵系統(tǒng)的運行狀況及能耗情況。根據(jù)環(huán)保要求和實際運行條件,確定兩個鐵口4個風管閥全開時不溢塵的電機頻率數(shù)。同時,考慮夏季氣候特點,對頻率參數(shù)進行適當調(diào)整。邏輯程序編制與調(diào)試根據(jù)技術(shù)方案要求,編制自動降頻邏輯程序。選擇一座高爐進行調(diào)試試驗,驗證程序的正確性和有效性。根據(jù)調(diào)試結(jié)果,對程序進行必要的優(yōu)化和調(diào)整。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試在完成邏輯程序編制和調(diào)試后,對整個除塵系統(tǒng)進行聯(lián)調(diào)測試。確保各設(shè)備之間的通信正常,自動降頻邏輯能夠準確執(zhí)行。同時,觀察并記錄降頻后的能耗變化和除塵效果,評估技改效果。推廣與優(yōu)化根據(jù)試運行結(jié)果,對方案進行進一步優(yōu)化和完善。逐步將技改方案推廣至其他高爐,實現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的節(jié)能減排目標。

3.4  效益測算

根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù),假設(shè)后期單鐵口需風時頻率降低至35HZ,風量保持不變,電流降低至約60A。按日低風時段8小時計算,每座高爐兩臺電機月節(jié)電量可達33萬度,折合月節(jié)約電費約19.8萬元。隨著技改方案的全面實施和推廣,預(yù)計可實現(xiàn)更顯著的節(jié)能減排效益。

3.5  總結(jié)

本除塵風機變頻節(jié)能技改方案設(shè)計以環(huán)保優(yōu)先、節(jié)能為輔為原則,通過自動降頻邏輯設(shè)計、除塵器程序優(yōu)化等措施,實現(xiàn)了除塵風機的節(jié)能運行和環(huán)保性能提升。實施該方案有助于降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益,同時符合環(huán)保要求,推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。。

4  除塵風機變頻節(jié)能技改方案設(shè)計

4.1  技改內(nèi)容與措施

自動降頻邏輯設(shè)計數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控:通過PLC系統(tǒng),實時采集爐前11個液動閥的開關(guān)位狀態(tài),以及連通閥的狀態(tài)信息。降頻策略制定:根據(jù)采集到的液動閥開關(guān)數(shù)量,制定降頻策略。例如,當開位數(shù)量低于4個時,啟動降頻程序,每個頂吸或下吸閥關(guān)閉對應(yīng)一定的降頻幅度。安全機制設(shè)計:在通信故障時,采取保守策略,將風機頻率設(shè)定為上限值,防止冒灰現(xiàn)象發(fā)生。除塵器程序優(yōu)化提升閥報警功能:對提升閥的開到位信號進行實時監(jiān)控,并通過文本報警功能記錄異常情況,便于故障排查。換倉間隔優(yōu)化:在換倉過程中增加30秒的間隔,以便更好地觀察倉體運行狀態(tài)和布袋差壓變化。實時趨勢分析:通過增加提升閥動作參考線,結(jié)合差壓變化,實時分析倉體運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。硬件與軟件升級PLC系統(tǒng)升級:根據(jù)技改需求,對高爐PLC和除塵器PLC進行必要的軟硬件升級,確保數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和準確性。變頻器配置:選用高性能變頻器,支持自動降頻邏輯的實現(xiàn),并確保在降頻過程中風量和負壓的穩(wěn)定。

4.2 實施步驟

現(xiàn)場調(diào)研與需求分析:對現(xiàn)場除塵系統(tǒng)進行詳細調(diào)研,了解現(xiàn)有設(shè)備的運行狀態(tài)和能耗情況,明確技改需求和目標。方案設(shè)計與評審:根據(jù)調(diào)研結(jié)果,制定詳細的技改方案,并進行內(nèi)部評審和修改完善。軟硬件采購與安裝:按照方案要求,采購所需的硬件設(shè)備和軟件,并進行現(xiàn)場安裝和調(diào)試。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)與測試:對改造后的除塵系統(tǒng)進行聯(lián)調(diào)測試,確保各項功能正常運行,滿足設(shè)計要求。試運行與效果評估:選擇一座高爐進行試運行,觀察并記錄降頻后的能耗變化和除塵效果,對技改效果進行評估。推廣與優(yōu)化:根據(jù)試運行結(jié)果,對方案進行進一步優(yōu)化和完善,并逐步推廣至其他高爐。

4.3  預(yù)期效益

通過實施本技改方案,預(yù)計可實現(xiàn)以下效益:降低除塵風機能耗成本,提高能源利用效率。改善除塵效果,減少煙塵排放,滿足環(huán)保要求。減少設(shè)備故障率,提高生產(chǎn)穩(wěn)定性和效率。

4.4  風險與應(yīng)對措施

技術(shù)風險:在技改過程中可能出現(xiàn)技術(shù)難題或故障。應(yīng)對措施包括加強技術(shù)培訓、提前制定應(yīng)急預(yù)案等。操作風險:操作人員可能對新系統(tǒng)不熟悉,導致操作失誤。應(yīng)對措施包括加強操作培訓、制定操作規(guī)范等。市場風險:設(shè)備采購和安裝可能受到市場波動的影響。應(yīng)對措施包括提前進行市場調(diào)研、選擇可靠的供應(yīng)商等。

5  技改實施效果評估

5.1  節(jié)能效果

技改實施后,通過對除塵風機運行頻率的自動調(diào)節(jié),實現(xiàn)了顯著的節(jié)能效果。在日低風時段(除去清溝、修溝等工況),單鐵口需風時頻率降低至35HZ,風量保持在50萬,工頻端電流從原來的約110A降低至約60A。根據(jù)效益測算,每座高爐兩臺電機月節(jié)電量可達33萬度,折合月節(jié)約電費約19.8萬元。這一數(shù)據(jù)充分證明了技改方案在節(jié)能方面的有效性。

5.2  環(huán)保性能提升

技改方案通過精確控制除塵風機的運行頻率,有效減少了煙塵排放。在自動降頻邏輯設(shè)計中,我們特別考慮了通信故障時的安全策略,確保風機在通信異常時以保守頻率運行,防止了冒灰環(huán)保事故的發(fā)生。此外,通過對除塵器程序的優(yōu)化,我們提高了除塵效率,進一步改善了環(huán)保性能。

5.3  設(shè)備運行穩(wěn)定性

通過對除塵器控制程序的優(yōu)化,我們增加了提升閥動作參考線和換倉間隔等功能,使得設(shè)備運行狀態(tài)更加直觀,便于故障排查。這些措施提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性,減少了故障率,保障了生產(chǎn)的連續(xù)性。

 
 
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