多层多区控制系统在除尘风机变频改造项目上的应用.docx

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多层多区控制系统在除尘风机变频改造项目上的应用

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摘要：本文结合了转炉二次除尘风机的运行特性与实际运行工况，介绍了多层多区控制系统在新余钢铁第二炼钢厂转炉二次除尘风机变频改造项目中的应用。通过实现多层多区控制，在原有变频节能的基础上提高了节电率，实现了节能降耗的目的。

Abstract：Thispapercombinestheoperatingcharacteristicsandactualoperatingconditionsofthesecondarydedustingfanoftheconverter,andalsointroducestheapplicationofthemulti-layermulti-zonecontrolsysteminthefrequencyconversionretrofitprojectofthesecondarydustremovalfanoftheXinyuIronandSteelSecondSteelmakingPlant.Throughtherealizationofmulti-layermulti-zonecontrol,thepowersavingrateisimprovedonthebasisoftheoriginalfrequencyconversionenergysaving,andthepurposeofenergysavingandconsumptionreductionisrealized.

1引言

新余钢铁有限公司第二炼钢厂拥有3台120吨转炉（2用1备）与1台精炼炉，转炉和精炼炉正常的冶炼时，随之带来很大的烟气，尤其是转炉在吹氧过程中，会有大量的棕黄色烟气产生。这些烟气的主要成分是CO2以及金属粉尘等混合性物质。因此转炉炼钢过程中产生的烟气必须通过除尘风机配合除尘器进行净化后排放，以防止污染环境。

2炼钢转炉二次除尘工艺介绍

转炉属于世界级的粗钢生产设备，转炉在生产时由于产量、工况、工序等变化，系统所产生的烟尘量也是变化的。在正常生产过程中，不同阶段均有大量烟气产生，如加废钢、兑铁水、出渣等，吹炼时，转炉炉罩和炉口的部位同样会带有烟气，这些在转炉正常生产中产生的烟气被称为二次烟气，企业为降低二次烟气产生的环境污染，设置了转炉二次除尘系统。

新余钢铁有限公司第二炼钢厂二次除尘系统配备2台10KV/3150KW除尘风机，使用方式为1用1备。转炉二次除尘系统主要负责3台转炉及1台精炼炉二次烟气的除尘，除尘点主要包括每台转炉两侧及炉后3个除尘点，以及精炼炉炉顶和炉侧2个除尘点。

转炉二次除尘风机设备参数如下：

序

系统名称

数量

(台)

标称值

运行值

功率

(KW)

电压

(KV)

电流

(A)

阀门

(%)

电流

(A)

压力

（KPa）

1

二次除尘风机

2

3150

10

223.6

97

60.5

---

转炉二次除尘风机工艺如下：

3改造的必要性

3.1系统运行分析

转炉需要经历众多冶炼过程，大致分为加废钢、兑铁水、吹炼以及返回吹炼位等。单台转炉各阶段产生烟气量如下：

其中：A-C为加废钢兑铁水时间

C-D为吹炼时间

D-E为倒渣时间

E-F为出钢时间

F-G为溅渣护炉时间

G为返回吹炼位等待

由上图可以看出，在转炉正常生产过程中，每道工序对于二次除尘风量要求是不同的，根据现场实际情况发现二次除尘风机主要在加废钢兑铁水阶段起到除尘作用。在未进行节能改造前，除尘风机为工频运行，风机按照额定转速来运行，除尘所需风量主要通过烟道总管挡板风门进行调节。在整个炼钢过程中，原系统电机始终处于满负荷状态下进行，无法进行调节，造成了很大的能量浪费。并且在使用风机的风门挡板进行风量调节时，由于风门的开度与流量之间为非线性曲线关系，往往在自动调节阀门时无法进行精确的调节，从而导致自动控制系统无法进行正常调节工作。

3.2运行能耗分析

3.2.1系统设计与选型

二次除尘风机系统在设计时出于生产安全及企业未来产量的增加等综合因素考虑，普遍存在电机、风机参数设计高于设备和工艺的安全需求值，在实际运行中，形成典型的供大于需，提高了实际的运行成本，使得系统出现了不必要的能源浪费。

3.2.2克服阀组做功

二次除尘风机主要采用调节阀门的方式来调整相应的风量要求，在采用阀门进行调整时，为了克服阀阻，将耗费大量的电能，存在节能改造空间。

3.2.3负荷变化和跟随

二次除尘风机主要负责处理3台转炉与1台精炼炉在兑铁水、加废钢、出钢