一种可以监测高炉热风压差防止堵塞的装置及方法与流程

1.本发明涉及高炉喷煤操作领域，尤其涉及一种可以监测高炉热风压差防止堵塞的装置及方法。


背景技术：

2.在高炉正常冶炼过程中，煤粉通过喷煤主管道至分配器喷入高炉，此过程煤粉的温度、湿度、流速及喷吹罐压力波动都会不同程度造成喷煤主管道及喷枪喷煤量的波动，当上述因素相互叠加到一定程度后将会引发喷煤主管道堵塞，进而引发堵枪、烧枪，目前多是通过观察喷煤主管道前端的单一压力值或高炉中控室喷枪实时影像来判断是否堵塞喷煤主管道及喷枪，然后停煤处理。
3.高炉喷煤主管道及喷枪堵塞后将严重影响高炉正常喷煤。出现这种堵塞情况后，正常喷煤作业中断、高炉面临减负荷运行甚至停炉。如果堵塞情况发现的较晚，高炉内的热风压力大于了分配器前端压力，炉膛火焰倒灌入高炉喷枪，出现大面积烧毁喷枪现象甚至回火。无论是堵塞后疏通喷煤主管道还是更换烧毁的喷枪，不仅是一项复杂的人工作业，还自接影响了高炉安全、稳定运行的经济性。喷煤主管道及喷枪堵塞后的常规处理方法为：停止正常喷煤作业，人工分段清理喷煤主管道中堵塞的煤粉以及喷枪中的煤粉，此过程中不仅耗时长、效率低、污染环境，还会对高炉的产量、冶炼质量、生产成本及安全生产产生严重影响。


技术实现要素：

4.本发明提出的一种可以监测高炉热风压差防止堵塞的装置及方法，自动预防喷煤主管道及喷枪堵塞，减少了大量的人力操作判断，节约时间，解决了上述问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可以监测高炉热风压差防止堵塞的装置，包括喷煤罐、喷煤主管道、分配器和高炉，所述喷煤主管道两端分别与所述喷煤罐和分配器相连通，所述分配器通过喷枪与所述高炉相连通，所述喷煤主管道上靠近所述喷煤罐一端连通有出煤气动阀和喷煤主管道压力变送器，靠近所述分配器一端连通有分配器压力变送器，所述高炉侧壁连通的热风管道上设置有热风压力变送器。
6.优选的，所述喷煤主管道上连通有补气管道，所述补气管道上连通有补气管道调节阀。
7.优选的，还包括高炉plc系统和工控机。
8.优选的，包括以下参数设置：
9.p
热
为热风管道热风压力变送器测得的压力值；
10.p
分
为分配器压力变送器测得的压力值；
11.p
标
为正常喷煤时标准的压力值，该值通常认定为0.08mpa；
12.t
警
为高炉plc系统与上位机开始报警且压力差值低于p
标
持续的时长；
13.t
动
为喷煤相应管道阀门开始动作且压力差值低于p
标
持续的时长；
14.l为喷煤主管道压力变送器至分配器压力变送器之间的喷煤主管道长度；
15.v为煤粉正常喷吹速率，该值通常认定为20m/s。
16.优选的，包括以下步骤：
17.步骤1：将热风压力变送器测得的实时压力p
热
和分配器压力变送器测得的实时压力p
分
送至高炉plc系统，进行差值运算，喷煤主控室内的上位机实时显示p
热
和p
分
的数值，以及p
分
减p
热
得出的压力差值；
18.步骤2：高炉plc系统根据p
分
减p
热
得出的压力差值和差值所持续的时长，做出相应的声光信号反馈或阀门动作指令，若压力差值低于正常喷吹标准压力差值且持续时长超过设定报警时长后报警；若压力差值低于正常喷吹标准压力差值且持续时长超过相应阀门动作设定时长后，则由高炉plc系统对喷煤主管道及补气管道相应阀门自动控制，即：
19.a、当p
分-p
热
＞p
标
，属于正常喷吹，保护装置不做任何动作，上位机实时显示p
热
和p
分
的数值和压力差值；
20.b、当且持续时长t
警
为表明p
分
减p
热
得出的压力差值已处在小于等于0.08mpa，大于等于0.05mpa的范围之内，且三分之一长度的喷煤主管道中煤粉输送量大于了正常输送量，此时高炉plc系统启动外设声光报警器，喷煤主控室内的上位机则输出文字和语音报警；
21.c、当且持续时长t
动
为表明p
分
减p
热
得出的压力差值已处在小于0.05mpa，大于等于0.03mpa的范围之内，且三分之二长度的喷煤主管道中煤粉输送量大于了正常输送量，此时高炉plc系统保护程序自动关闭出煤气动阀，将补气管道调节阀的开度调整至100％，喷煤主控室内的上位机持续输出文字和语音报警。
22.本发明的有益效果是：
23.本发明包括喷煤罐、喷煤主管道、分配器和高炉，所述喷煤主管道两端分别与所述喷煤罐和分配器相连通，所述分配器通过喷枪与所述高炉相连通，所述喷煤主管道上靠近所述喷煤罐一端连通有出煤气动阀和喷煤主管道压力变送器，靠近所述分配器一端连通有分配器压力变送器，所述高炉侧壁连通的热风管道上设置有热风压力变送器。将热风压力变送器测得的实时压力p
热
和分配器压力变送器测得的实时压力p
分
送至高炉plc系统，进行差值运算，喷煤主控室内的上位机实时显示p
热
和p
分
的数值，以及p
分
减p
热
得出的压力差值；高炉plc系统根据p
分
减p
热
得出的压力差值和差值所持续的时长，做出相应的声光信号反馈或阀门动作指令，若压力差值低于正常喷吹标准压力差值且持续时长超过设定报警时长后报警；若压力差值低于正常喷吹标准压力差值且持续时长超过相应阀门动作设定时长后，则由高炉plc系统对喷煤主管道及补气管道相应阀门自动控制,实现了分配器压力与热风压力的实时监测，压力差值的实时比较；及时判断是否有可能堵管、堵枪报警条件及预判即将堵管堵枪可能急剧增大时的管道主动吹扫，保护喷枪不大面积烧毁。自动预防喷煤主管道及喷枪堵塞，减少了大量的人力操作判断，节约时间，适合广泛推广。
附图说明
24.图1为本发明结构示意图。
25.图中：1-喷煤罐、2-喷煤主管道、3-分配器、4-出煤气动阀、5-补气管道调节阀、6-热风压力变送器、7-分配器压力变送器、8-高炉、9-喷煤主管道压力变送器。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.参照图1，一种可以监测高炉热风压差防止堵塞的装置，包括喷煤罐1、喷煤主管道2、分配器3和高炉8，喷煤主管道2两端分别与喷煤罐1和分配器3相连通，分配器3通过喷枪与高炉8相连通，喷煤主管道2上靠近喷煤罐1一端连通有出煤气动阀4和喷煤主管道压力变送器9，靠近分配器3一端连通有分配器压力变送器7，高炉8侧壁连通的热风管道上设置有热风压力变送器6。喷煤主管道2上连通有补气管道，补气管道上连通有补气管道调节阀5。还包括高炉plc系统和工控机。
28.本发明包括以下参数设置：
29.p
热
为热风管道热风压力变送器6测得的压力值；
30.p
分
为分配器压力变送器7测得的压力值；
31.p
标
为正常喷煤时标准的压力值，该值通常认定为0.08mpa；
32.t
警
为高炉plc系统与上位机开始报警且压力差值低于p
标
持续的时长；
33.t
动
为喷煤相应管道阀门开始动作且压力差值低于p
标
持续的时长；
34.l为喷煤主管道压力变送器9至分配器压力变送器7之间的喷煤主管道2长度；
35.v为煤粉正常喷吹速率，该值通常认定为20m/s。
36.本发明包括以下步骤：
37.步骤1：将热风压力变送器6测得的实时压力p
热
和分配器压力变送器7测得的实时压力p
分
送至高炉plc系统，进行差值运算，喷煤主控室内的上位机实时显示p
热
和p
分
的数值，以及p
分
减p
热
得出的压力差值；
38.步骤2：高炉plc系统根据p
分
减p
热
得出的压力差值和差值所持续的时长，做出相应的声光信号反馈或阀门动作指令，若压力差值低于正常喷吹标准压力差值且持续时长超过设定报警时长后报警；若压力差值低于正常喷吹标准压力差值且持续时长超过相应阀门动作设定时长后，则由高炉plc系统对喷煤主管道2及补气管道相应阀门自动控制，即：
39.a、当p
分-p
热
＞p
标
，属于正常喷吹，保护装置不做任何动作，上位机实时显示p
热
和p
分
的数值和压力差值；
40.b、当且持续时长t
警
为表明p
分
减p
热
得出的压力差值已处在小于等于0.08mpa，大于等于0.05mpa的范围之内，且三分之一长度的喷煤主管道2中煤粉输送量大于了正常输送量，此时高炉plc系统启动外设声光报警器，喷煤主控室内的上位机则输出文字和语音报警；
41.c、当且持续时长t
动
为表明p
分
减p
热
得出的压力差值已处在小于0.05mpa，大于等于0.03mpa的范围之内，且三分之二长度的喷煤主管道2中煤粉输送量大于了正常输送量，此时高炉plc系统保护程序自动关闭出煤气动阀4，将补气管道
调节阀5的开度调整至100％，喷煤主控室内的上位机持续输出文字和语音报警。
42.本发明自动预防喷煤主管道及喷枪堵塞，减少了大量的人力操作判断，节约时间，防止事故发生，提高喷煤运行的稳定性、安全性。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。