牛子洋 趙劉強(qiáng) 王偉業(yè) 朱彥亮

(首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司)

摘 要：高爐鼓風(fēng)機(jī)控制四種模式包括手動模式、 定風(fēng)量模式、 定風(fēng)壓模式、 定風(fēng)量定風(fēng)壓自動切換模式， 著重介紹了為保證高爐熱風(fēng)爐換爐時入爐風(fēng)量、 風(fēng)壓穩(wěn)定，而研發(fā)的定風(fēng)量定風(fēng)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(fēng)機(jī) 控制模式 定風(fēng)量定風(fēng)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(fēng)溫長壽熱風(fēng)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(yù)熱助燃空氣及煤氣，熱風(fēng)爐采用兩燒兩送交錯并聯(lián)兌入少量冷風(fēng)的方式，換爐時間為 12min，送風(fēng)時間為 45 ~60min。熱風(fēng)爐換爐期間需要對熱風(fēng)爐進(jìn)行充壓，造成風(fēng)壓規(guī)律性波動，如何保證熱風(fēng)爐換爐時高爐風(fēng)壓穩(wěn)定，是文章重點(diǎn)解決的問題。 

1 鼓風(fēng)機(jī)控制模式

高爐鼓風(fēng)機(jī)控制包括手動模式、 定風(fēng)壓模式、 定風(fēng)量模式、 定風(fēng)量定風(fēng)壓自動切換模式。 

1.1  手動模式

手動模式是鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)由人為手動控制，通過調(diào)整靜葉角度開度進(jìn)行加減風(fēng)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(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，但需要操作人員經(jīng)常根據(jù)高爐需求進(jìn)行手動調(diào)整。 

1.2定風(fēng)壓模式

定風(fēng)壓模式是根據(jù)高爐生產(chǎn)需要設(shè)定一個所需風(fēng)壓值，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)出口壓力小于設(shè)定風(fēng)壓時，控制系統(tǒng)增大靜葉角度，使鼓風(fēng)機(jī)出口壓力升高至設(shè)定值，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)出口壓力大于設(shè)定風(fēng)壓時，控制系統(tǒng)減小靜葉角度，使鼓風(fēng)機(jī)出口壓力降低至設(shè)定值。定風(fēng)壓模式主要應(yīng)用于高爐熱風(fēng)爐換爐時期，鼓風(fēng)機(jī)出口壓力穩(wěn)定，但不能滿足高爐非換爐期對風(fēng)量穩(wěn)定的要求。 

1.3定風(fēng)量模式

定風(fēng)量模式是按照高爐生產(chǎn)需要設(shè)定一個所需風(fēng)量值，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量小于設(shè)定風(fēng)量時，控制系統(tǒng)增大靜葉角度，使鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量增大至設(shè)定值；當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量大于設(shè)定風(fēng)量時， 控制系統(tǒng)減小靜葉角度，使鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量值減小至設(shè)定值。 高爐熱風(fēng)爐換爐時，由于熱風(fēng)爐充壓而導(dǎo)致入爐風(fēng)量減少，定風(fēng)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(fēng)量定風(fēng)壓自動切換模式

定風(fēng)量定風(fēng)壓自動切換模式是為了減少熱風(fēng)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(fēng)量、 風(fēng)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(fēng)爐開始換爐信號或者結(jié)束換爐信號給鼓風(fēng)機(jī) DCS 控制系統(tǒng)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī) DCS 控制系統(tǒng)接收到熱風(fēng)爐開始換爐信號后， 將風(fēng)機(jī)控制模式轉(zhuǎn)換到定風(fēng)壓模式，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī) DCS 控制系統(tǒng)接收到熱風(fēng)爐結(jié)束換爐信號后，將風(fēng)機(jī)控制模式轉(zhuǎn)換到定風(fēng)量模式，可滿足高爐的生產(chǎn)需要。 

(1) 控制邏輯

鼓風(fēng)機(jī)正常情況下在定風(fēng)量系統(tǒng)自動運(yùn)行，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)DCS 控制系統(tǒng)收到換爐開始信號后，延遲 3s 將定風(fēng)量模式切換至定風(fēng)壓模式運(yùn)行，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī) DCS 控制系統(tǒng)收到換爐結(jié)束信號后，延遲 3s 將定風(fēng)壓模式切換至定風(fēng)量模式運(yùn)行，如此反復(fù)，鼓風(fēng)機(jī)在定風(fēng)量、 定風(fēng)壓模式之間自動切換運(yùn)行，具體控制流程如圖1所示。

(2) 定風(fēng)量定風(fēng)壓自動切換模式保護(hù)

在高爐換爐時，無限制地增大靜葉角度，會對鼓風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行帶來不良影響，所以為了保證鼓風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，在定風(fēng)量、 定風(fēng)壓自動運(yùn)行期間，增加攔截保護(hù)，設(shè)置靜葉角度高限，角度達(dá)到高限時，控制系統(tǒng)將鼓風(fēng)運(yùn)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(fēng)量定風(fēng)壓自動切換技術(shù)之前，高爐鼓風(fēng)機(jī)的控制一直采用手動模式， 高爐入爐風(fēng)壓波動如圖 2 所示， 高爐鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量、 風(fēng)壓沒有任何調(diào)節(jié)，熱風(fēng)爐換爐時，會造成高爐入爐風(fēng)壓波動，波動范圍在 ０之間。

應(yīng)用定風(fēng)量定風(fēng)壓自動切換后， 高爐入爐風(fēng)壓波動如圖 3 所示，高爐入口風(fēng)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(fēng)量定風(fēng)壓自動切換技術(shù)后，熱風(fēng)爐在送風(fēng)時采用定風(fēng)量模式自動控制，保證入爐風(fēng)量的穩(wěn)定，換爐時自動切換至定風(fēng)壓模式，換爐需要的冷風(fēng)量由高爐鼓風(fēng)機(jī)補(bǔ)充，保證高爐入爐風(fēng)量、 風(fēng)壓的穩(wěn)定，實(shí)際生產(chǎn)中，在保證高爐穩(wěn)定生產(chǎn)方面取得了巨大進(jìn)步。