炼钢除尘智能化节能实践

1、    炼钢除尘智能化节能实践    段自强 段永卿 陈建东 丁力强 王澜瑾 摘 要：炼钢除尘系统是绿色生产的保障，实现除尘系统经济、高效运行，是炼钢厂降本增效的重要目标。此项目中实体除尘系统包含：二次除尘2套、铁水预处理除尘2套;屋顶罩除尘、精炼除尘、地面料仓除尘各1套;共计7套。各除尘分散独立：需要通过技术、控制手段实现可远程诊断故障，自动调节风机转速。本实践基于除尘系统星形网络，在测试了各点通讯可靠后，将5套除尘运行后台电脑，逐一转移至除尘监控室。解决了各后台分散在不同地点，除尘系统无法统一协调同步，即时调度风量的难题。关键词： 除尘 控制 网络

2、改进本实践开发了“以光纤通讯为基础利用net服务器wincc交互&plc智能自动控制变频闭环调速的控制技，确保了各除尘风机转速的动态控制，实现了除尘风机随工序使用需求进行即时动态调速;开发“光传输综合信号星形数据链，各有关信号同步汇总到服务器，实时更新;开发“除尘集中监控站，实现所有辅助除尘后台集中到一个监控室，节省了大部分人力物;开发“除尘网络与生产一级网络的通讯，实现了除尘系统故障的远程诊断查处。本设计对同类的钢铁单位有很高的适用性和参考价值。1、问题的产生及描述本改进系统中存在“2座转炉+1座脱磷炉分别配置1套一次除尘并共用2套二次除尘和1套三次屋顶罩除尘”、“双工位lf精炼炉2

3、座+双工位rh精炼炉1座以及钢包处理设施3座，共用1套精炼除尘”;“合金、原料地面料倉配有料仓专用除尘1套”。在除尘系统中“一次除尘”和“辅助除尘”分别占比7%和93%，辅助除尘占绝对比重。相对3套一次除尘设计上能够随转炉吹炼进程自动调速，7套辅助除尘都是人工调速没有自动调节功能，在环保设施不能停运的背景下能耗、人力、故障率等方面存在效能不足。经过对各辅助除尘系统的调查，在负荷一定的情况下，现场的烟气量是主要的有效负载，当工序间歇或过程烟气量减少时，除尘风机保持定速将产生无用功消耗，造成能源的浪费。随工序实际需求调整除尘风机的转速可以提高用电效率、减少无功电能消耗，在满足除尘效果的同时，实现除

4、尘系统降本增效。因此，除尘系统的关键是“集中监控和智能自动调速”。2、制定实施解决方案通过项目改造实现的总体思路：“构建星形网络通讯、后台集中监控、星网接入生产环网、生产及风阀信号采集、依据信号编写程序、修改画面单机测试、系统完成联调投用、结果分析跟踪优化”，分为8个步骤来实现：1. 在除尘值班小二楼建立统一的“除尘监控室”。敷设光纤、prifibus通讯线，与各除尘器的plc端连接，构建除尘星形网，实现各除尘plc与主控室点对点的通讯。2. 点对点通讯测试后，逐一将5个后台转移集中到该“除尘监控室”内。实现以此基础的星形网络对7套除尘运行操控的集中监控。3. 申请生产“一级环网”的为“除尘星

5、形网”分配合适的ip地址，逐步统一监控电脑、plc的通信ip，敷设光纤连接“除尘监控室”和生产主控四楼“服务器室”。实现除尘星网与生产环网对接的基础条件。4. 采集各工序除尘风阀位置信号，测试进出口风阀受控和位置信号。对位置信号没有反馈到工序生产plc内的逐一接入和测试，对模拟量、数字量反馈信号进行验证。所有信号调入主控服务器新建db块。实现所有相关信号的采集和调用条件。5. 编写“调用信号、手自动转换、状态条件判断、调节指令输出”的智能判断程序、自动控制程序段。实现转速根据生产和风阀信号合理输出调节转速。6. wincc画面新增“手/自动转换、现场风阀状态、高速、中速、低速显示与微调”等模块

6、、画面与plc程序链接及模拟测试。实现单机系统功能实测7. 依据单机测试结果，将各单机系统同步投入，完整运行“除尘智能自动调速系统”，监控信号采集、传输、调用速率，系统响应时间，各除尘设备动作的协调完善。实现炼钢除尘智能化节能调速开发与应用。8. 对实施后的系统，跟踪使用效果、各功能块的工作效率、节能降耗情况等，持续一个季度至半年，对数据分析、效益核算，并提出改进方案。实现项目效益。3、关键技术及创新点（1）开发基于现场生产设备实时需求信号的自动调速方法;（2）编写“除尘风机智能化自动调速程序”，开发“wincc组态自动调速画面（3）应用bcnet-s7-mpi建立plc组态通讯;4、结束语本项目进行了实地项目改进，取得十分满意的效果，有较大的推广和借鉴意义，能够提高炼钢厂除尘设备智能化自动化控制水平，实现节能高效、满足环保、服务生产的设备运行能力，在环保同等达效的情况下获得明显的降本增效。参考文献：1plc与变频器应用技术项目教程：段刚  机械工业出版社   2