转炉汽包自动化及传动改造技术方案

1转炉自动化及传动改造技术方案2目录1：转炉汽化冷却系统简介.............................................................................................................31.1为何要采用汽化冷却.........................................................................................................31.2汽化冷却系统的组成.........................................................................................................32：转炉汽化冷却系统面临的问题.................................................................................................42.1整体问题.............................................................................................................................42.2潜在问题.............................................................................................................................43：转炉汽化冷却系统问题分析.....................................................................................................43.1蒸汽含水分的问题.............................................................................................................43.2为何汽包输出带水的蒸汽.................................................................................................44：转炉汽化冷却系统解决思路.....................................................................................................84.1吹氧前汽包水位的设定.....................................................................................................84.2吹氧后汽包水位的确定.....................................................................................................94.3供水量的控制.....................................................................................................................95：转炉汽化冷却系统的传动.......................................................................................................105.1目前的传动配置...............................................................................................................105.2工频传动的缺点...............................................................................................................105.2针对工频缺点相应的解决方案.......................................................................................116：完善转炉汽化冷却系统的基本条件.......................................................................................126.1检测仪表方面的要求.......................................................................................................126.2执行机构方面的要求.......................................................................................................126.3传动设备方面的要求.......................................................................................................126.4PLC方面的要求..............................................................................................................136.5本体设备方面的要求.......................................................................................................136.6其它方面的要求...............................................................................................................137：转炉汽化冷却系统的改造预算...............................................................................................137.1PLC改造工期及费用.......................................................................................................137.2变频柜改造工期及费用...................................................................................................1331：转炉汽化冷却系统简介1.1为何要采用汽化冷却冷却技术是利用水汽化吸热，带走被冷却对象热量的一种冷却方式。受水汽化条件的限制，在常规条件下汽化冷却只适用于高温冷却对象。我们知道，对于同一冷却系统，采用液态令缺水温度上升所带走的热量，远远小于液态水汽化所带走的热量。因此采用汽化冷却，可以大大减少冷却水补充水量。另外，汽化冷却所产生的蒸汽还可以利用，或者并网发电，可以为企业节省或再生大量能源。1.2汽化冷却系统的组成通常情况下，转炉汽化冷却系统包括以下几个部分：转炉汽化冷却烟道汽包蓄热器汽水分离器（归电厂）冷凝水泵（归电厂）4除氧器给水泵汽化冷却传动系统汽化冷却PLC及上位系统2：某公司转炉汽化冷却系统面临的问题2.1整体问题1、在实际的运行过程中，转炉汽化冷却系统向电厂汽轮机供送蒸汽的过程中，屡次出现蒸汽含水量偏高。2、给水泵在运行的过程中，给水泵电机出现工艺上的频繁启停，造成机械设备的过度损耗和能源的浪费。2.2潜在问题1、检测仪表和执行元器件不能精准检测和正确执行。2、控制程序不完善。3：某公司转炉汽化冷却系统问题分析3.1蒸汽含水分的问题蒸汽所含的水分，经过我们现场调查与深入分析，可能与以下两个因素有关：1、蒸汽在输送过程中，由于温度的下降，是过热蒸汽变为饱和蒸汽，继而导致冷凝水的出现。2、在汽包的蒸汽输出过程中，直接带入了液态水。从现场的分析来看，第二条是主要原因。3.2为何汽包输出带水的蒸汽1、转炉汽化冷却的特点转炉汽化冷却与其它场合的汽化冷却（如加热炉等）是具有明显的不同。其中最大的特点就是，它随着在冶炼周期的不同阶段，其吸收热能的幅度有极大5的变化。以一台120T的转炉生产为例，转炉一次的炼钢周期为35分钟左右，吹氧时间段在炼钢周期的中期，用时大约在15分钟左右，在吹氧期间，进入余热锅炉的炉气量可达76000Nm3/h，温度高达1650℃。从转炉兑铁水开始到吹氧强度达到工作值，炉气量和炉气温度迅速增加。余热锅炉的热负荷将从极低值升到极高值，热负荷呈陡然上升趋势，锅炉的产气量也迅速增加，瞬时最大产气量可达100t/h。当转炉停止吹氧后，余热锅炉的热负荷迅速下降至最低，直到下一个吹炼周期开始热负荷再次增加，这个期间大约在20分钟左右。显然，炼钢工序中受吹氧时间和吹氧强度的变化影响，转炉余热锅炉的热负荷是不稳定的，周期性的。这使得转炉余热锅炉运行工况是复杂的、多变的，并直接反应在汽包水位的变化上。2：冶炼周期内汽包水位的变化情况转炉吹炼周期内水位变化趋势图6上图是一个典型的转炉余热锅炉汽包水位变化的趋势图（冶炼周期以某炉钢水吹氧至下一炉钢水吹氧）。我们根据转炉冶炼的工艺特点，结合余热锅炉的运行和汽包水位的变化情况，将冶炼汽包的水位变化分为五个阶段：1）冶炼前期；2）吹炼中期补水前；3）吹炼中期补水后；4）冶炼结束期；5）补吹期；从图中我们可以看到：1）冶炼前期的水位变化（0-200S）从第二张图可以看到，吹炼开始前200S，汽包的水位增幅很大，水位增速可达1mm/s,水位增加了210mm左右。同时，蒸汽流量增幅也很大，可达40t/h。2）冶炼中期补水前的水位变化（200-300S）汽包水位在冶炼前达到高水位后，锅炉尚未开始补水前，汽包水位有明显的回落，但回落幅度不大，约为50mm，水位下降速度比前一阶段上升速度要小，约为0.5mm/s，此时蒸汽产量继续上升至大于40t/h。3）冶炼中期补水后的水位变化（300-850S）当锅炉开始补水后，补水量约为50t/h，汽包水位回落势头减缓，水位稳定在130mm左右，但在稳定一段时间后（约200S）有逐渐回升现象，此时蒸汽产量稳定于40t/h一段时间后，在后半期有大幅提高，达到50t/h。4）冶炼后期的水位变化（850-1000S）当冶炼停止吹氧后，汽包水位下降幅度明显，约为200mm，且下降速度快，约为0.5mm/s。蒸汽产量也急剧回落，150S内从50t/h下降到15t/h。5）补吹期的水位变化（1000-1050S）在补吹期阶段，汽包水位和蒸汽产量均出现急涨急回现象，水位变化率为4mm/s，蒸汽流量变化率4.6t/h/s。3：现象分析7毫无疑问，汽包水位的变化显然是由锅炉汽水容积的变化引起的，而锅炉汽水容积的变量因素比较多，但其根源在于转炉炉