焦爐煤氣羅茨鼓風(fēng)機：焦爐煤氣羅茨鼓風(fēng)機最高升壓_羅茨鼓風(fēng)機

　　四川變溫吸附脫硫設計公司

　　石灰石-石膏法以石灰石作為脫硫吸收劑，石灰石首先經(jīng)過(guò)破碎粉磨系統形成粉狀后，與水攪拌混合形成吸收漿液。在吸收塔中，煙氣中底部進(jìn)入，頂部噴石灰石漿液，煙氣中的SO2與碳酸鈣發(fā)生反應，并被鼓入的空氣氧化，最終生成反應物石膏。吸收塔一般分層設置，目前常采用三層噴淋，以提高脫硫效率。石灰石-石膏法脫硫工藝一般含煙氣收集、石灰石漿液制備、吸收、石膏處理等幾個(gè)主要生產(chǎn)系統。濕法脫硫+SCR脫硝組合工藝中脫硝原理與前述SCR脫硝原理一致，這里不再贅述。

　　1.3解決問(wèn)題的構想（1）改善原料氣的質(zhì)量，在一級加氫反應器前增加過(guò)濾裝置，進(jìn)一步除去煤氣中含有的油類(lèi)雜質(zhì)。（2）重點(diǎn)針對硫醇及噻吩的脫除問(wèn)題，對一級加氫系統進(jìn)行優(yōu)化與改造，緩解二級加氫的生產(chǎn)負荷。2.一級加氫工藝的改進(jìn)一級加氫反應器出口有機硫含量分布，分子結構較為簡(jiǎn)單且副反應較少的COS與CS2含量共計約67mg/m3；加氫活性較差、且易發(fā)生副反應的硫醇、噻吩含量約為35mg/m3，因此需要分別設計具有針對性的脫除方案。

　　溶劑吸收脫除H2S，優(yōu)點(diǎn)是脫除率高、運行費用低、工藝成熟、經(jīng)驗豐富且易生產(chǎn)副產(chǎn)品；缺點(diǎn)是系統復雜、溶劑再回收困難、設備操作穩定性要求高、易造成二次污染。2.2脫硫醇工藝2.2.1抽提氧化工藝抽提氧化工藝是在氫氧化鈉水溶液中加入磺化鈦箐鈷或聚鈦箐鈷，作為脫除LPG中硫醇的高效催化劑，硫醇與氫氧化鈉發(fā)生反應生成硫醇鈉，在催化劑作用下硫醇鈉發(fā)生氧化反應轉化為二硫化物，進(jìn)而達到脫硫醇的目的［31］。

　　垃圾填埋氣脫碳,干法脫硫需考慮煙氣及原料中的金屬離子對催化劑的催化活性的影響。2.5煙氣系統與煉焦工段的融合性問(wèn)題2.5.1脫硫脫硝與煉焦工段的融合性問(wèn)題脫硫脫硝工段的正常操作不能影響焦爐系統的安全穩定生產(chǎn)。一般通過(guò)設置引風(fēng)機安全連鎖來(lái)保證，一是引風(fēng)機停機信號與旁通閥門(mén)的連鎖來(lái)保證引風(fēng)機突然停機后煙氣的快速出口問(wèn)題；二是設置引風(fēng)機與焦爐交換機室的安全連鎖，若引風(fēng)機停機焦爐煤氣立即拉正，高爐煤氣調至小流量；三是設置引風(fēng)機停機信號與焦爐閘板閥的連鎖，引風(fēng)機停機后，煙氣閘板閥自動(dòng)打開(kāi)，保證焦爐總煙道與煙囪的連接。通過(guò)上述三個(gè)安全連鎖保證了焦爐的正常加熱。

　　7、焦爐煤氣含有H2（55~60%），CH4（23~27%），CO（5~8%），CO2（1.5~3.0%），N2（3~7%），O2（<0.5%），c2h4(2~4%)；密度為0.45~0.50Kg/Nm3。高爐煤氣定義高壓鼓風(fēng)機（羅茨風(fēng)機）鼓風(fēng)，通過(guò)熱風(fēng)爐加熱后進(jìn)入了高爐，這種熱風(fēng)和焦炭助燃，產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙熱的焦炭產(chǎn)生一氧化碳，一氧化碳在上升的過(guò)程中，還原了鐵礦石中的鐵元素，使之成為生鐵，這就是煉鐵的化學(xué)過(guò)程。鐵水在爐底暫時(shí)存留，定時(shí)放出用于直接煉鋼或鑄錠。這時(shí)候在高爐的爐氣中，還有大量的過(guò)剩的一氧化碳，這種混和氣體，就是“高爐煤氣”。

　　四川變溫吸附脫硫設計公司,由上面的反應方程式可以看出，Fe2O3吸收H2S變成Fe2S3，隨著(zhù)沼氣的不斷產(chǎn)生，氧化鐵吸收H2S，當吸收H2S達到一定的量，H2S的去除率將大大降低，直至失效。二、干法脫硫裝置的再生與利用Fe2S3是可以還原再生的，與O2和H2O發(fā)生化學(xué)反應可還原為Fe2O3，原理如下：2Fe2S3·H2O+3O2＝2Fe2O3·H2O+6S綜合以上兩2反應式，沼氣脫硫反應式如下：H2S+1/2O2＝S+H2O(反應條件是Fe2O3·H2O)由以上化學(xué)反應方程式可以看出，Fe2O3吸收H2S變成Fe2S3，Fe2S3要還原成Fe2O3，需要O2和H2O。

　　機構簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、密封性強、安裝維修比較方便。它不但能水平輸送，也能傾斜或垂直提升輸送；能多點(diǎn)加料，也能多點(diǎn)卸料，輸送機工藝布置較為靈活。由于殼體是封閉的，這在輸送物料時(shí)，對改善工人的操作條件和防止環(huán)境污染等方面都有較突出的優(yōu)點(diǎn)

　　氣力輸送機，是一種先進(jìn)的物料搬運機械。吸糧機是我司研制的氣力輸送設備之一，該設備是專(zhuān)門(mén)為面粉廠(chǎng)、糧食貯備庫、農場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、糧油加工、釀造等行業(yè)而設計制造，使糧食在運輸和倉儲過(guò)程中的散裝、 散運、散卸、翻倉、倒垛、補倉、出倉的流程操作更省人工、更便捷。

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　　原標題：鼓風(fēng)機在冶金行業(yè)的應用及發(fā)展

　　一、鼓風(fēng)機在冶金行業(yè)的應用

　　風(fēng)機在冶煉行業(yè)占有重要的位置。從礦石到煉制成鋼要經(jīng)過(guò)礦石燒結、煉鐵和煉鋼等主要冶煉過(guò)程，即鋼鐵冶煉的全部工藝流程中都需要風(fēng)機。

　　圖1 冶金行業(yè)流程圖

　　1、燒結用風(fēng)機

　　冶煉用的礦石在冶煉之前對礦石要進(jìn)行燒結，燒結要用燒結機，而燒結爐則需用煙氣主抽風(fēng)機和冷卻通風(fēng)機。

　　2、焦爐煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機

　　焦炭是冶煉鋼鐵的主要燃料和還原劑，也是高爐中料粒的支撐劑和疏松劑，而煉焦爐內的煤氣須經(jīng)風(fēng)機抽出后，一部分作為煉焦爐的燃料，一部分加壓后送往鋼廠(chǎng)作為燃料，另一部分用作生產(chǎn)其它副產(chǎn)品。

　　焦爐煤氣輸送的典型代表產(chǎn)品是羅茨鼓風(fēng)機其主要結構特點(diǎn)是機組由電動(dòng)機、齒輪增速機、離心鼓風(fēng)機、潤滑系統和儀控系統組成。機殼為水平剖分式結構，軸承箱下面有橫縱向定位鍵槽，以保持機體良好對中，并能適應機殼熱膨脹；軸承箱與殼體鑄成一體，增強剛度便于拆卸檢修。

　　轉子由主軸、葉輪、隔套、平衡盤(pán)和半聯(lián)軸器等組成；葉輪采用高強度合金鋼焊接結構。

　　軸承分為支撐軸承和止推軸承兩部分，支撐軸承為橢圓瓦滑動(dòng)軸承，止推軸承為米切爾雙面止推滑動(dòng)軸承。

　　密封設在級間、葉輪進(jìn)口、平衡盤(pán)外圍及軸兩端，均為迷宮式拉別令密封。

　　圖2 羅茨鼓風(fēng)機

　　3、高爐鼓風(fēng)機

　　在生鐵冶煉過(guò)程中，必須用高爐鼓風(fēng)機向高爐輸送一定量助燃的空氣（或氧氣）以提高爐內溫度。此外，還需要將燃燒空氣送到熱風(fēng)爐里的離心通風(fēng)機。

　　氧氣對鋼鐵工業(yè)在于強化冶煉過(guò)程。在煉鋼方面用于氧氣頂吹轉爐煉鋼，氧氣底吹轉爐煉鋼，平爐熔池吹氧煉鋼，電爐氧氣煉鋼等多種。特別是氧氣頂吹轉爐煉鋼已成為鋼鐵工業(yè)飛躍發(fā)展的一條主要途徑。煉鋼用氧量非常之大，它是使用空氣分離設備從空氣中采用深度冷凍法而取得。每套制氧機中必須使用空氣壓縮機、氧氣壓縮機、加熱鼓風(fēng)機和透平膨脹機，即一般所稱(chēng)的”制氧四大機”。

　　4、轉爐二次煙氣除塵風(fēng)機

　　轉爐二次煙氣除塵系統是指轉爐煙氣凈化回收以外的各揚塵點(diǎn)的煙氣收集和除塵。其中包括轉爐兌鐵、轉爐吹煉、吹氬站、鐵水扒渣站及鐵水倒罐站等的煙氣除塵。

　　5、鋼廠(chǎng)動(dòng)力站用離心式壓縮機

　　離心壓縮機是在引進(jìn)技術(shù)的基礎上開(kāi)發(fā)的。主要特點(diǎn)是整體組裝式結構，壓縮機、齒輪箱、中間氣體冷卻器及潤滑油系統用1個(gè)公用底座。進(jìn)口設置有進(jìn)口調節葉片，是優(yōu)化壓縮機非工況點(diǎn)運行性能的最經(jīng)濟的方法。進(jìn)口調節葉片根據現場(chǎng)實(shí)際運行情況自動(dòng)調節，可以在氣流變化中實(shí)現壓縮機出口的定壓輸出。

　　6、化鐵爐用風(fēng)機

　　除鋼鐵冶煉工藝過(guò)程中需用風(fēng)機外，一般機械鑄造工廠(chǎng)常用的化鐵爐（如沖天爐、油爐及煤粉爐等），都需用鼓風(fēng)機（高壓通風(fēng)機或鼓風(fēng)機）壓送足夠的空氣加以助燃。

　　7、高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置

　　高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置是利用高爐爐頂煤氣壓力能經(jīng)透平膨脹作功，驅動(dòng)發(fā)電機發(fā)電的能量回收裝置。TRT裝置既回收了原減壓閥泄放的能量（約占高爐鼓風(fēng)機所需能量的30%），又凈化了煤氣，并且改善了高爐爐頂壓力的控制品質(zhì)。

　　二、未來(lái)的發(fā)展趨勢

　　冶金工業(yè)所用的風(fēng)機種類(lèi)盡管有許多種，但相對來(lái)講有一定難度，能代表風(fēng)機設計制造水平的可分為3種，即軸流式壓縮機、燒結引風(fēng)機和煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機。這3種風(fēng)機，國外的技術(shù)水平高于國內，國外的先進(jìn)技術(shù)水平就是國內應積極努力的未來(lái)發(fā)展趨勢。

　　圖3 冶金行業(yè)工作圖

　　1、軸流式壓縮機

　　軸流式壓縮機具有效率高，容量大，性能調節范圍寬等特點(diǎn)。目前國外1000m3以上的高爐皆采用軸流壓縮機。作為高爐鼓風(fēng)用的軸流壓縮機，其流量已達10000m3/min，壓力達0.69MPa,功率已達70000kW。

　　近年來(lái)，為提高軸流壓縮機的效率，國外多放在隔聲、消聲上，其措施是：（1）采用加厚鑄造機殼，減弱噪聲散射；（2）采用隔聲罩和消聲器，減少噪聲擴散。利用電子計算機作為調節的中樞指令系統，實(shí)現軸流壓縮機的調節自動(dòng)化，運行最佳化。

　　2、燒結引風(fēng)機

　　燒結引風(fēng)機作為燒結機配套的主抽煙機，其耗電量大約占燒結廠(chǎng)總耗電量的50%以上。又因其輸送的介質(zhì)為燒結煙氣，含塵量大，因此，提高效率，降低能耗，加強耐磨措施，提高使用壽命，仍是燒結引風(fēng)機的主要技術(shù)課題。

　　燒結引風(fēng)機的風(fēng)量取決于燒結機的燒結面積；壓力取決于燒結料層的厚度。

　　燒結機的大型化（已可生產(chǎn)1000m2的燒結機）和厚料層（已達700mm），促使燒結引風(fēng)機向錦工量、高負壓方向發(fā)展。燒結引風(fēng)機的最大流量為40000 m3/min，最高壓力為19620Pa，最大功率為14500kW。

　　由于制造工藝條件和運輸條件等因素的限制，特大型燒結機配套的燒結引風(fēng)機往往采用雙機并聯(lián)形式。

　　燒結引風(fēng)機的耐磨措施：

　?。?）鋸齒形中盤(pán)不僅可以改善葉輪出口氣流分布和降低GD2，而且可避免煙氣對中盤(pán)的沖刷；

　?。?）葉片上裝有可更換的耐磨襯板（襯板表面堆焊碳化鎢）；

　?。?）由可更換的錐盤(pán)保護中盤(pán)不受磨損；

　?。?）機殼裝有渦形襯板和側襯板；

　?。?）表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆樹(shù)酯、石英粉加水玻璃等涂料；

　?。?）表面強化處理 表面堆焊、熱噴涂、滲硼、激光表面硬化和高頻淬火等。

　　目前，國外正在進(jìn)行關(guān)于燒結引風(fēng)機氣動(dòng)設計計算的二相流（固體微粒和燒結煙氣）的研究，試圖從空氣動(dòng)力學(xué)方面來(lái)進(jìn)一步解決燒結引風(fēng)機的磨損問(wèn)題。

　　3、煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機

　　該裝置發(fā)展快、水平高。

　　隨著(zhù)冶金行業(yè)發(fā)展，煤氣輸送作為冶金行業(yè)工藝里重要的環(huán)節，羅茨鼓風(fēng)機的選擇尤為關(guān)鍵。適宜的羅茨鼓風(fēng)機會(huì )減少噪音，提高工作效率，制作質(zhì)量幅度上升。隨著(zhù)科技的發(fā)展，未來(lái)的羅茨鼓風(fēng)機會(huì )實(shí)現自動(dòng)化、一體化、高效化。

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焦爐煤氣羅茨鼓風(fēng)機：羅茨鼓風(fēng)機

　　我司（無(wú)錫羅茨鼓風(fēng)機廠(chǎng)）是主要從事于生產(chǎn)L系列羅茨鼓風(fēng)機的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)，生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機已有30多年歷史，今天就來(lái)說(shuō)如何對高壓鼓風(fēng)機進(jìn)行變頻改造。

　　本文對焦爐煤氣加壓控制系統進(jìn)行了分析，在焦爐煤氣加壓機控制系統中運用變頻調速技術(shù)對其進(jìn)行改造，從而實(shí)現煤氣加壓機運轉的自動(dòng)調節，有效的穩定了焦爐煤氣母管壓力，保證安全運行，并且達到節約能源的效果。解決了兩臺鼓風(fēng)機并列運行，靠調節回流閥無(wú)法實(shí)現壓力恒定這個(gè)始終困擾焦爐生產(chǎn)的難題。

　　關(guān)鍵錦工：焦爐煤氣鼓風(fēng)機、高壓變頻器、壓力PID閉環(huán)控制、鼓風(fēng)機無(wú)擾切換

　　一、前言

　　天鐵冶金集團有限公司焦化廠(chǎng)現有58型焦爐兩座和JN43-80型焦爐一座，以及配套的備煤、煤氣；凈化、輔助化工原料回收、污水處理等一套完善的生產(chǎn)系統，年產(chǎn)焦炭112萬(wàn)噸，焦爐煤氣5億立方米，焦油45000噸，粗苯13000噸，硫酸銨15000噸，以及日處理污水2400噸的能力。

　　隨著(zhù)焦炭產(chǎn)量提高，煤氣收集壓力增大，原抽氣鼓風(fēng)機一運兩備的運行方式在夏季高溫天氣情況下已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，主要原因是煤氣壓力增大、溫度增高，若不能及時(shí)排出將可能發(fā)生爆炸。焦爐生產(chǎn)工藝中，集氣管煤氣壓力的控制效果將直接影響焦爐的生產(chǎn)。如果爐內壓力過(guò)高，會(huì )導致焦爐冒黑煙，煤氣外泄，嚴重污染環(huán)境，給現場(chǎng)工人的工作和健康造成極大影響和危害；如果爐內壓力過(guò)低，炭化室將出現負壓操作，會(huì )吸入大量空氣，浪費大量的煤氣，嚴重影響焦炭和煤氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，并且長(cháng)期負壓操作將會(huì )影響焦爐的正常生產(chǎn)及壽命。

　　如果要鼓風(fēng)機實(shí)施兩運一備運行方式，通過(guò)調整回流閥（也稱(chēng)小循環(huán)閥）的開(kāi)度來(lái)調節煤氣總管壓力，由于鼓風(fēng)機前后壓差較大，使得調節閥輕微動(dòng)作，總管壓力就會(huì )發(fā)生劇烈波動(dòng)，超過(guò)工藝容許范圍。因此會(huì )引起回爐煤氣壓力及外網(wǎng)用戶(hù)煤氣量均發(fā)生劇變，造成焦爐煤氣量不足或外網(wǎng)用戶(hù)不能正常生產(chǎn)，并且煤氣回流造成能量浪費。通過(guò)多方調研，焦化廠(chǎng)的技術(shù)人員提出使用變頻調速來(lái)改變鼓風(fēng)機轉速，從而調節集氣管的壓力方案。

　　高壓變頻器的產(chǎn)業(yè)化在80年代中期才開(kāi)始形成，但隨著(zhù)大功率電力電子器件的迅速發(fā)展和巨大的市場(chǎng)推動(dòng)力，高壓變頻器十多年來(lái)的發(fā)展非常迅速，使用器件已經(jīng)從SCR、GTR、GTO發(fā)展到IGBT、IECT、IGCT（SGCT）等，功率范圍從幾百kW到幾十MW，技術(shù)已經(jīng)成熟，可靠性得到保證，應用越來(lái)越廣。天鐵冶金集團有限公司焦化廠(chǎng)在考察對比了國內外多家高壓變頻器生產(chǎn)廠(chǎng)家后,決定選用北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A系列高壓變頻器。HARSVERT-A系列高壓變頻器性能穩定,可靠性高,并且已在電力、冶金、石化、市政供水、水泥等多個(gè)領(lǐng)域成功應用，得到了用戶(hù)的普遍認可和市場(chǎng)的長(cháng)久考驗。

　　二、系統方案設計

　　1.系統電氣設計

　　天鐵集團焦化廠(chǎng)有三臺D1350-1.237/0.887煤氣鼓風(fēng)機，平時(shí)采用一運兩備方式，夏季才用兩運一備方式。根據實(shí)際工況要求設計主回路電氣結構圖，選用HARSVERT-A型高壓變頻器一拖一和一拖二成功方案。

　　1.1電氣主回路原理

　　以1#鼓風(fēng)機為例說(shuō)明，工作原理是由3個(gè)真空接觸器KM11、KM12、KM13以及2個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS11、QS12組成（見(jiàn)圖一），其中KM11、KM12、KM13為高壓真空接觸器，用于變頻和工頻的電動(dòng)切換。QS11和QS12為高壓隔離開(kāi)關(guān)，一般情況下處于合閘狀態(tài)，僅在變頻器檢修時(shí)拉開(kāi)，用于電機工頻運行情況下對變頻器進(jìn)行安全檢修。3#、4#風(fēng)機的主回路工作原理也類(lèi)似。

　　特點(diǎn)：

　　1）可以實(shí)現工/變頻自動(dòng)切換功能。在變頻器出現嚴重故障時(shí)，系統能夠自動(dòng)切入工頻電網(wǎng)中，斷開(kāi)變頻器時(shí)，負載不用停機，滿(mǎn)足現場(chǎng)不能停機要求。

　　2）易實(shí)現一運兩備和兩運一備運行方式。即一臺變頻運行，一臺變頻備用，一臺工頻備用；兩臺變頻運行，一臺工頻備用。

　　1.2HARSVERT-A高壓變頻器采用單元串聯(lián)多電平電壓源型拓樸方式

　　其優(yōu)點(diǎn)是采用輸入多重化設計，高次諧波含量非常小，輸出采用單元模塊串聯(lián)，使得諧波含量極低，在無(wú)輸出濾波器的情況下，可使THD<0.3％，堪稱(chēng)“完善無(wú)諧波”高壓變頻器；極低的轉矩紋波和電機噪聲；功率因數可達0.95；對電機絕緣無(wú)損害，電纜長(cháng)度無(wú)限制；便于冗余設計。中文操作界面便于維修。

　　2.自動(dòng)化網(wǎng)路設計

　　控制系統由主控PLC、旁路柜控制PLC、高壓變頻器、上位機組成。其中主控系統采用西門(mén)子S7-300PLC、旁路柜內置西門(mén)子S7-200-PLC、上位機監控選用組態(tài)王軟件。通訊網(wǎng)路在底層采用Profibus DP總線(xiàn)，主控PLC和上位機監控系統采用以太網(wǎng)通訊。西門(mén)子S7-300PLC作為整個(gè)系統的控制核心，處理人機界面對系統的各種請求，對整個(gè)系統的參數進(jìn)行監控，實(shí)現對集氣管壓力的PID調節，維持管網(wǎng)的壓力恒定。自動(dòng)旁路柜集成有S7-200PLC,完成變頻工頻切換功能。上位機系統采用用戶(hù)熟悉的組態(tài)王監控軟件，與PLC的連接采用以太網(wǎng)方式?？紤]現場(chǎng)工況，對安全性、可靠性、穩定性要求都很高，我們現場(chǎng)控制級采用Profibus DP總線(xiàn)連接，監控操作級采用Ethernet方案，接入焦化廠(chǎng)局域網(wǎng)主服務(wù)器系統，實(shí)現遠程監視。配置上：西門(mén)子S7-200配置EM277 Profibus 總線(xiàn)模塊，S7-300選用315-2 DP,并配置CP341-1T 以太網(wǎng)模塊，PLC集成的DP接口用于連接S7-200，以太網(wǎng)模塊CP343-1T用于和上位機的以太網(wǎng)連接。

　　控制網(wǎng)絡(luò )具有如下特點(diǎn)：良好的穩定性、擴展性、軟硬件的開(kāi)放性以及友好的人機界面，上位機按冗余控制配置等優(yōu)點(diǎn)。

　　系統網(wǎng)絡(luò )圖

　　3.軟件設計

　　上位機系統選用亞控公司生產(chǎn)的組態(tài)王軟件。該軟件具有友好的人機界面，支持以太網(wǎng)絡(luò )?？梢院芊奖愕膶?shí)現遠程監視等功能。報表、報警功能強大，支持OPC，支持多種型號的PLC通訊。

　　軟件設計過(guò)程中，由于上位機的程序組態(tài)王不直接支持西門(mén)子的以太網(wǎng)通訊協(xié)議，因此需要利用OPC Server來(lái)作為過(guò)渡。這樣也使得局域網(wǎng)上的機器可以方便調用該機的參數，便于遠程監視。

　　S7-300 PLC采用Step 7軟件編程。軟件采用模塊化編程方式，把系統的各個(gè)工作編成一個(gè)個(gè)功能塊，在一個(gè)OB中調用，方便易用，便于用戶(hù)理解修改。支持梯形圖、語(yǔ)句表。采用一些容錯程序設計，加強系統的穩定性。

　　4.主要控制設計

　　4.1 油路冷卻系統自啟控制

　　每次鼓風(fēng)機啟動(dòng)前先啟動(dòng)液壓油泵，讓油流入升速器中，冷卻摩擦產(chǎn)生熱量，否則鼓風(fēng)機不能啟動(dòng)。在運行中如果主油泵壓力達不到要求，輔助油泵自動(dòng)啟動(dòng)，并能根據油溫自動(dòng)加熱。并對油路的堵塞情況、不同點(diǎn)的油溫檢測。

　　4.2 鼓風(fēng)機變頻、工頻自動(dòng)切換控制

　　一臺鼓風(fēng)機變頻運行，當變頻器故障跳閘時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)切換工頻運行，同時(shí)，小循環(huán)回流閥立即打開(kāi)，機前煤氣壓力控制靠調節的小循環(huán)閥開(kāi)度來(lái)實(shí)現。為了減小機前壓力無(wú)擾動(dòng)切換，小循環(huán)開(kāi)度初始值設為50%。

　　4.3 兩臺鼓風(fēng)機無(wú)擾動(dòng)切換控制

　　當1#鼓風(fēng)機變頻運行，要停機檢修變頻器或風(fēng)機時(shí)，投入3#鼓風(fēng)機。操作先用2#變頻器啟動(dòng)3#鼓風(fēng)機，同時(shí)停 1#變頻器。由于機前壓力實(shí)現PID閉環(huán)控制，使得1#變頻按照設定的減速時(shí)間，平滑停車(chē)，進(jìn)口閥門(mén)流量緩慢減小。相反，3#鼓風(fēng)機按照設定加速時(shí)間，轉速平滑上升，進(jìn)口閥門(mén)流量緩慢增加。這樣保證機前集氣母管壓力恒定，實(shí)現兩臺鼓風(fēng)機無(wú)擾動(dòng)切換，解決原控制系統下兩臺鼓風(fēng)機切換時(shí)產(chǎn)生的系統管網(wǎng)壓力發(fā)生劇烈波動(dòng)的問(wèn)題。（詳見(jiàn)系統流程圖）

　　4.4 機前壓力PID閉環(huán)控制

　　對于壓力、流量等被調參數來(lái)說(shuō)，對象調節通道時(shí)間常數T0較小，而負荷又變化較快，這時(shí)微分作用和積分作用都要引起振蕩，對調節質(zhì)量影響很大，故不采用微分調節規律。因此，焦爐煤氣壓力自動(dòng)調節控制、小循環(huán)閥自動(dòng)調節都采用PI調節。P值越大，比例調節作用越強，I值越小，積分作用越強

　　4.5 壓力傳感器掉線(xiàn)控制

　　對于一些可靠性要求非常高的控制系統，被控對象提出多點(diǎn)采集的理論，因此在機前母管上取兩個(gè)壓力采集點(diǎn)。把這兩點(diǎn)的壓力值送入PLC S7-300中比較，如果差值大于某個(gè)值，就認為壓力值小的傳感器故障。這樣保證采集壓力值的準確性，從而保證系統可靠性。

　　4.6 緊急故障預案措施

　　鼓風(fēng)變頻控制系統在主控室設計有緊急操作箱。在控制系統癱瘓情況下，操作轉換開(kāi)關(guān)，通過(guò)硬連接線(xiàn)斷開(kāi)變頻器上下接觸器，甩開(kāi)變頻直接工頻啟動(dòng)，小循環(huán)系統自動(dòng)倒入原來(lái)老控制系統，以防止事故擴大。例如：Profibus總線(xiàn)電纜故障了，鼓風(fēng)機處于失控狀態(tài)，機前壓力靠風(fēng)機慣性緩慢減小，這時(shí)控制系統會(huì )發(fā)出聲光告警，報通訊故障，需要人工迅速干預切換為老控制方式下。

　　4.7 兩臺上位機監控系統熱冗余控制

　　兩臺上位機同時(shí)監控整個(gè)系統，當主上位機A故障退出時(shí)，從上位機B仍然能實(shí)時(shí)監控系統，這樣保證系統的安全性、可靠性。

　　三、結束語(yǔ)

　　用高壓變頻器控制鼓風(fēng)機，實(shí)現鼓風(fēng)機機前集氣母管的壓力恒定控制，大大改善了焦爐生產(chǎn)及現場(chǎng)環(huán)境，完全達到了生產(chǎn)工藝要求。PLC控制技術(shù)、PROFIBUS總線(xiàn)技術(shù)和高壓變頻技術(shù)的完美結合，使得集成自動(dòng)化程度高，運行穩定，操作簡(jiǎn)單，節能高效明顯等優(yōu)點(diǎn)。解決了兩臺鼓風(fēng)機并列運行靠調節回流閥無(wú)法實(shí)現壓力恒定和相互無(wú)擾動(dòng)切換，這個(gè)始終困擾焦爐生產(chǎn)的難題。

　　焦爐鼓風(fēng)機高壓變頻器控制系統的成功應用，對于改善環(huán)境、提高煤氣回收量和質(zhì)量，都具有很高的經(jīng)濟價(jià)值，值得推廣。

　　好了，今天的如何對高壓鼓風(fēng)機進(jìn)行變頻改造分析就到這里，想了解我司更多關(guān)于L系列羅茨鼓風(fēng)機的信息請聯(lián)系我們。

焦爐煤氣羅茨鼓風(fēng)機：羅茨鼓風(fēng)機的傳動(dòng)主要分為這2種，墻裂推薦該文！--錦工風(fēng)機

　　1、內部傳動(dòng)方式

　　在鼓風(fēng)機內部，主、從動(dòng)轉子靠一對齒輪作同步傳動(dòng)。齒輪有兩種設置方式，從通報扭矩的角度看，方式（a）比較好。從安裝維修的角度看，方式（b)不需要拆卸聯(lián)軸器(或皮帶輪），就可對齒輪舉行拆裝和調整，因此應用很廣。

　　轉子旋轉偏向不宜隨便改變，否則兩葉輪間的間隙將發(fā)生變化。為防止反轉，可以在一個(gè)轉子上安裝逆止器。逆止器內有一列特殊滾珠，當轉子沿劃定偏向旋轉時(shí)，軸與滾珠可作自由滑動(dòng)；當轉子有反向旋轉的趨勢時(shí)，滾珠立即將軸卡住，使之不能轉動(dòng)。

　　2、外部傳動(dòng)方式

　　(1)傳動(dòng)方式

　　鼓風(fēng)機一樣平常以電機為原動(dòng)機。鼓風(fēng)機與電機之間，通常接納聯(lián)軸器或者三角皮帶舉行聯(lián)接與傳動(dòng)，稱(chēng)為直聯(lián)傳動(dòng)或帶聯(lián)傳動(dòng)。其中，帶聯(lián)傳動(dòng)又分為直接懸掛和帶中心支架兩種型式。此外，也可接納齒輪減速器和液力偶合器舉行傳動(dòng)。

　　(2)盤(pán)車(chē)裝置

　　盤(pán)車(chē)裝置也可算作一種傳動(dòng)裝置。此時(shí)鼓風(fēng)機為雙軸伸結構，主軸與主電機聯(lián)接，副軸通過(guò)離合器、齒輪減速器與小電機聯(lián)接。生產(chǎn)時(shí)代，由主電機驅動(dòng)鼓風(fēng)機負載運行，離合器斷開(kāi)，小電機住手運轉；停產(chǎn)時(shí)代，斷開(kāi)主電機的電源，合上離合器，由小電機動(dòng)員鼓風(fēng)機作空載運行(轉速通常為20r/min左右）。

　　—般，運送粘性介質(zhì)時(shí)鼓風(fēng)機不宜長(cháng)時(shí)間停車(chē)。以焦爐煤氣為例，當煤氣中煤焦油的含量較髙時(shí)，若是鼓風(fēng)機停車(chē)時(shí)間較長(cháng)，就會(huì )有煤焦油沉積在葉輪頭部空腔,使轉子的平衡精度降低;沉積在葉輪與機殼間隙之中，嚴重時(shí)凝固結板，給鼓風(fēng)機的重新起動(dòng)造成難題。接納這種盤(pán)車(chē)裝置，可以改善鼓風(fēng)機的停車(chē)狀態(tài)。

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　?。毫_茨鼓風(fēng)機

焦爐煤氣羅茨鼓風(fēng)機：鼓風(fēng)機在冶金行業(yè)的應用及發(fā)展

　　原標題：鼓風(fēng)機在冶金行業(yè)的應用及發(fā)展

　　一、鼓風(fēng)機在冶金行業(yè)的應用

　　風(fēng)機在冶煉行業(yè)占有重要的位置。從礦石到煉制成鋼要經(jīng)過(guò)礦石燒結、煉鐵和煉鋼等主要冶煉過(guò)程，即鋼鐵冶煉的全部工藝流程中都需要風(fēng)機。

　　圖1 冶金行業(yè)流程圖

　　1、燒結用風(fēng)機

　　冶煉用的礦石在冶煉之前對礦石要進(jìn)行燒結，燒結要用燒結機，而燒結爐則需用煙氣主抽風(fēng)機和冷卻通風(fēng)機。

　　2、焦爐煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機

　　焦炭是冶煉鋼鐵的主要燃料和還原劑，也是高爐中料粒的支撐劑和疏松劑，而煉焦爐內的煤氣須經(jīng)風(fēng)機抽出后，一部分作為煉焦爐的燃料，一部分加壓后送往鋼廠(chǎng)作為燃料，另一部分用作生產(chǎn)其它副產(chǎn)品。

　　焦爐煤氣輸送的典型代表產(chǎn)品是羅茨鼓風(fēng)機其主要結構特點(diǎn)是機組由電動(dòng)機、齒輪增速機、離心鼓風(fēng)機、潤滑系統和儀控系統組成。機殼為水平剖分式結構，軸承箱下面有橫縱向定位鍵槽，以保持機體良好對中，并能適應機殼熱膨脹；軸承箱與殼體鑄成一體，增強剛度便于拆卸檢修。

　　轉子由主軸、葉輪、隔套、平衡盤(pán)和半聯(lián)軸器等組成；葉輪采用高強度合金鋼焊接結構。

　　軸承分為支撐軸承和止推軸承兩部分，支撐軸承為橢圓瓦滑動(dòng)軸承，止推軸承為米切爾雙面止推滑動(dòng)軸承。

　　密封設在級間、葉輪進(jìn)口、平衡盤(pán)外圍及軸兩端，均為迷宮式拉別令密封。

　　圖2 羅茨鼓風(fēng)機

　　3、高爐鼓風(fēng)機

　　在生鐵冶煉過(guò)程中，必須用高爐鼓風(fēng)機向高爐輸送一定量助燃的空氣（或氧氣）以提高爐內溫度。此外，還需要將燃燒空氣送到熱風(fēng)爐里的離心通風(fēng)機。

　　氧氣對鋼鐵工業(yè)在于強化冶煉過(guò)程。在煉鋼方面用于氧氣頂吹轉爐煉鋼，氧氣底吹轉爐煉鋼，平爐熔池吹氧煉鋼，電爐氧氣煉鋼等多種。特別是氧氣頂吹轉爐煉鋼已成為鋼鐵工業(yè)飛躍發(fā)展的一條主要途徑。煉鋼用氧量非常之大，它是使用空氣分離設備從空氣中采用深度冷凍法而取得。每套制氧機中必須使用空氣壓縮機、氧氣壓縮機、加熱鼓風(fēng)機和透平膨脹機，即一般所稱(chēng)的"制氧四大機"。

　　4、轉爐二次煙氣除塵風(fēng)機

　　轉爐二次煙氣除塵系統是指轉爐煙氣凈化回收以外的各揚塵點(diǎn)的煙氣收集和除塵。其中包括轉爐兌鐵、轉爐吹煉、吹氬站、鐵水扒渣站及鐵水倒罐站等的煙氣除塵。

　　5、鋼廠(chǎng)動(dòng)力站用離心式壓縮機

　　離心壓縮機是在引進(jìn)技術(shù)的基礎上開(kāi)發(fā)的。主要特點(diǎn)是整體組裝式結構，壓縮機、齒輪箱、中間氣體冷卻器及潤滑油系統用1個(gè)公用底座。進(jìn)口設置有進(jìn)口調節葉片，是優(yōu)化壓縮機非工況點(diǎn)運行性能的最經(jīng)濟的方法。進(jìn)口調節葉片根據現場(chǎng)實(shí)際運行情況自動(dòng)調節，可以在氣流變化中實(shí)現壓縮機出口的定壓輸出。

　　6、化鐵爐用風(fēng)機

　　除鋼鐵冶煉工藝過(guò)程中需用風(fēng)機外，一般機械鑄造工廠(chǎng)常用的化鐵爐（如沖天爐、油爐及煤粉爐等），都需用鼓風(fēng)機（高壓通風(fēng)機或鼓風(fēng)機）壓送足夠的空氣加以助燃。

　　7、高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置

　　高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置是利用高爐爐頂煤氣壓力能經(jīng)透平膨脹作功，驅動(dòng)發(fā)電機發(fā)電的能量回收裝置。TRT裝置既回收了原減壓閥泄放的能量（約占高爐鼓風(fēng)機所需能量的30%），又凈化了煤氣，并且改善了高爐爐頂壓力的控制品質(zhì)。

　　二、未來(lái)的發(fā)展趨勢

　　冶金工業(yè)所用的風(fēng)機種類(lèi)盡管有許多種，但相對來(lái)講有一定難度，能代表風(fēng)機設計制造水平的可分為3種，即軸流式壓縮機、燒結引風(fēng)機和煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機。這3種風(fēng)機，國外的技術(shù)水平高于國內，國外的先進(jìn)技術(shù)水平就是國內應積極努力的未來(lái)發(fā)展趨勢。

　　圖3 冶金行業(yè)工作圖

　　1、軸流式壓縮機

　　軸流式壓縮機具有效率高，容量大，性能調節范圍寬等特點(diǎn)。目前國外1000m3以上的高爐皆采用軸流壓縮機。作為高爐鼓風(fēng)用的軸流壓縮機，其流量已達10000m3/min，壓力達0.69MPa,功率已達70000kW。

　　近年來(lái)，為提高軸流壓縮機的效率，國外多放在隔聲、消聲上，其措施是：（1）采用加厚鑄造機殼，減弱噪聲散射；（2）采用隔聲罩和消聲器，減少噪聲擴散。利用電子計算機作為調節的中樞指令系統，實(shí)現軸流壓縮機的調節自動(dòng)化，運行最佳化。

　　2、燒結引風(fēng)機

　　燒結引風(fēng)機作為燒結機配套的主抽煙機，其耗電量大約占燒結廠(chǎng)總耗電量的50%以上。又因其輸送的介質(zhì)為燒結煙氣，含塵量大，因此，提高效率，降低能耗，加強耐磨措施，提高使用壽命，仍是燒結引風(fēng)機的主要技術(shù)課題。

　　燒結引風(fēng)機的風(fēng)量取決于燒結機的燒結面積；壓力取決于燒結料層的厚度。

　　燒結機的大型化（已可生產(chǎn)1000m2的燒結機）和厚料層（已達700mm），促使燒結引風(fēng)機向錦工量、高負壓方向發(fā)展。燒結引風(fēng)機的最大流量為40000 m3/min，最高壓力為19620Pa，最大功率為14500kW。

　　由于制造工藝條件和運輸條件等因素的限制，特大型燒結機配套的燒結引風(fēng)機往往采用雙機并聯(lián)形式。

　　燒結引風(fēng)機的耐磨措施：

　?。?）鋸齒形中盤(pán)不僅可以改善葉輪出口氣流分布和降低GD2，而且可避免煙氣對中盤(pán)的沖刷；

　?。?）葉片上裝有可更換的耐磨襯板（襯板表面堆焊碳化鎢）；

　?。?）由可更換的錐盤(pán)保護中盤(pán)不受磨損；

　?。?）機殼裝有渦形襯板和側襯板；

　?。?）表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆樹(shù)酯、石英粉加水玻璃等涂料；

　?。?）表面強化處理 表面堆焊、熱噴涂、滲硼、激光表面硬化和高頻淬火等。

　　目前，國外正在進(jìn)行關(guān)于燒結引風(fēng)機氣動(dòng)設計計算的二相流（固體微粒和燒結煙氣）的研究，試圖從空氣動(dòng)力學(xué)方面來(lái)進(jìn)一步解決燒結引風(fēng)機的磨損問(wèn)題。

　　3、煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機

　　該裝置發(fā)展快、水平高。

　　隨著(zhù)冶金行業(yè)發(fā)展，煤氣輸送作為冶金行業(yè)工藝里重要的環(huán)節，羅茨鼓風(fēng)機的選擇尤為關(guān)鍵。適宜的羅茨鼓風(fēng)機會(huì )減少噪音，提高工作效率，制作質(zhì)量幅度上升。隨著(zhù)科技的發(fā)展，未來(lái)的羅茨鼓風(fēng)機會(huì )實(shí)現自動(dòng)化、一體化、高效化。

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