專利名稱：高爐頂壓控制倒換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)中高爐煤氣余壓發(fā)電裝置，更具體地說(shuō) 它是一種高爐頂壓控制倒換裝置。
背景技術(shù)：
在冶金行業(yè)高爐冶煉過(guò)程中，產(chǎn)生了大量高爐煤氣，具有高壓、
高溫的特點(diǎn)，為節(jié)能的目的，引入了高爐煤氣余壓發(fā)電設(shè)備(TRT設(shè) 備)。
常用的TRT工藝原理如圖1所示，工藝流程TRT不運(yùn)行時(shí)，高 爐煤氣通過(guò)減壓閥組減壓后，去煤氣管網(wǎng)，TRT運(yùn)行時(shí)，減壓閥組全 關(guān)，煤氣通過(guò)TRT膨脹做功發(fā)電后，去煤氣管網(wǎng)。另外還設(shè)置了一個(gè) 旁通快開閥與減壓閥組并4關(guān)。
在此工藝情況下，壓力控制如圖3所示，壓力控制切換控制方式 為TRT不運(yùn)行時(shí)，高爐頂壓由減壓閥組控制；TRT運(yùn)行時(shí)，高爐頂 壓由TRT系統(tǒng)控制；當(dāng)TRT故障停機(jī)或正常停機(jī)的瞬間時(shí)，TRT快切 閥迅速關(guān)閉，旁通快開閥迅速打開瀉壓，然后緩慢關(guān)閉，直至壓力控 制轉(zhuǎn)至減壓閥組控制。
以上常用頂壓控制倒換方式存在以下問(wèn)題①、TRT與高爐方面 各有一套爐頂壓力控制器，TRT系統(tǒng)需配置一套旁通閥設(shè)備，高爐方 面需設(shè)置一套高爐單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的減壓閥組設(shè)備，兩套設(shè)備并聯(lián)。②、 在TRT緊急停機(jī)通過(guò)旁通快開閥快開慢關(guān)的模式將爐頂壓力控制轉(zhuǎn) 換換到高爐減壓閥組，倒換時(shí)間長(zhǎng)(一般需要5分鐘左右)且倒換過(guò) 程中爐頂壓力波動(dòng)大，對(duì)高爐生產(chǎn)不利。③TRT控制爐頂壓力比減壓 閥組控制的爐頂壓力低4kpa。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有背景技術(shù)的不足之處，而提供一種高爐頂壓控制倒換裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到的高爐頂壓控制倒換 裝置，它包括來(lái)自高爐氣管、爐頂壓力調(diào)節(jié)器、低值選擇器、啟動(dòng)控 制器、減運(yùn)算單元、控制信號(hào)分配器、去煤氣管網(wǎng)，其特征在于所述 控制信號(hào)分配器與第一閥、第二閥、第三閥連接，所述第一閥、第二 閥、第三閥并聯(lián)后通入去煤氣管網(wǎng)，所述低值選擇器與發(fā)電設(shè)備連接， 所述的發(fā)電設(shè)備與去煤氣管網(wǎng)連接，所述來(lái)自高爐氣管與第一閥、第 二閥、第三閥和發(fā)電設(shè)備連接。
在上述技術(shù)方案中，所述來(lái)自高爐氣管通過(guò)快切閥后與發(fā)電設(shè)備 連接。
本實(shí)用新型高爐頂壓控制倒換裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)①、簡(jiǎn)化了控 制設(shè)備，減壓閥組與TRT旁通閥旁通快開閥合二為一，沒有了單獨(dú)的 旁通快開閥，減少了設(shè)備投資。②、有利于煉鐵的安全生產(chǎn)，原控制 過(guò)程是TRT故障停機(jī)的瞬間，旁通快開閥根據(jù)控制信號(hào)快速打開一 定角度，然后按一定的速率慢慢關(guān)閉，隨著旁通快開閥的慢慢關(guān)閉減 壓閥組慢慢開啟，此過(guò)程會(huì)使?fàn)t頂壓力波動(dòng)增大， 一般比正常情況下 的波動(dòng)大10到20kpa，對(duì)煉鐵的生產(chǎn)不利。而改進(jìn)優(yōu)化后的控制是 TRT緊急停機(jī)瞬間，減壓閥組直接快速打開直接控制爐頂壓力，爐頂 壓力波動(dòng)和正常控制時(shí)一樣，這樣有利于高爐的安全生產(chǎn)。③、本實(shí) 用新型在高爐和TRT共用一個(gè)操作室，也就是TRT歸高爐集中統(tǒng)一管 理的場(chǎng)合具有更大的優(yōu)勢(shì)。

圖1為原有高爐煤氣余壓發(fā)電設(shè)備(TRT)工藝結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型改進(jìn)后的TRT工藝結(jié)構(gòu)圖。
圖3為原有的高爐頂壓控制倒換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型高爐頂壓控制倒換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi).爐頂壓力調(diào)節(jié)器(或稱頂壓調(diào)節(jié)器)，2.低值選擇器，3.啟動(dòng)控制器，4.減運(yùn)算單元，5.控制信號(hào)分配器，6.第一閥，7.第二
閥，8.第三閥，9.發(fā)電設(shè)備(簡(jiǎn)稱TRT，即高爐煤氣余壓發(fā)電裝置)，10. 快切閥，11.來(lái)自高爐氣管，12.去煤氣管網(wǎng)，13.旁通快開閥，".減壓 閥組(由第一閥6、第二閥7、第三閥8組成)，15.快開慢關(guān)功能塊。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成 對(duì)本實(shí)用新型的限定，僅作舉例而已。同時(shí)通過(guò)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu) 點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。
參閱附圖可知本實(shí)用新型高爐頂壓控制倒換裝置，它包括來(lái)自 高爐氣管ll、爐頂壓力調(diào)節(jié)器l、低值選擇器2、啟動(dòng)控制器3、減 運(yùn)算單元4、控制信號(hào)分配器5、去煤氣管網(wǎng)12,其特征在于所述控 制信號(hào)分配器5與第一閥6、第二岡7、第三閥8連接，所述第一閥 6、第二閥7、第三閥8并聯(lián)后通入去煤氣管網(wǎng)12,所述低值選擇器 2與發(fā)電設(shè)備9連接，所述的發(fā)電設(shè)備9與去煤氣管網(wǎng)12連接，所 述來(lái)自高爐氣管與第一閥6、第二闊7、第三閥8和發(fā)電設(shè)備9連接。 來(lái)自高爐氣管ll通過(guò)快切閥10后與發(fā)電設(shè)備9連接(如圖4所示)。
與圖l相比，在圖2中減壓閥組與旁通快開閥合二為一，也就是 取消原來(lái)的旁通快開閥用減壓閥組中的其中一個(gè)閥代替(如第1閥)， 減壓閥組不^f又在TRT不運(yùn)行時(shí)，控制高爐頂壓，在TRT運(yùn)行時(shí)，自動(dòng) 關(guān)閉，當(dāng)TRT緊急停機(jī)時(shí)，減壓閥組自動(dòng)打開控制頂壓(如圖2所示)。
圖4與圖3相比主要不同體現(xiàn)在取消旁通快開閥用減壓閥組中 的一個(gè)閥來(lái)取而代之，但原有減壓閥組僅僅考慮高爐爐頂壓力的正常 控制其動(dòng)作速度比較慢(全行程動(dòng)作時(shí)間約10秒左右)，所以至少要 考慮減壓閥組中的一個(gè)閥門的動(dòng)作速度滿足原系統(tǒng)對(duì)快開閥(全行程 動(dòng)作時(shí)間為1秒)的要求。
另一方面，基于工藝系統(tǒng)的改進(jìn)，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)， 如圖4所示壓力調(diào)節(jié)始終控制頂壓，TRT運(yùn)行時(shí)，頂壓調(diào)節(jié)器輸出
5信號(hào)輸出至TRT，從而使TRT控制爐頂壓力。而第一閥、第二閥、第 三閥由于減法運(yùn)算功能塊的作用接受到的信號(hào)始終為零，因此處于關(guān) 閉狀態(tài)， 一旦TRT停機(jī)，將強(qiáng)制使輸出至TRT的信號(hào)為零，同樣由于 減法運(yùn)算功能塊的作用頂壓調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)直接輸出致減壓閥組從 而控制爐頂壓力。這樣在TRT緊急停機(jī)時(shí)省掉了旁通快開閥先快開 然后慢慢關(guān)閉的TRT的過(guò)程。
TRT:英文TOP GAS RECOVERY TURBINE的簡(jiǎn)稱，即高爐煤氣余 壓發(fā)電裝置，是利用高爐煤氣驅(qū)動(dòng)透平機(jī)旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的裝置。
PIC-A:高爐方面的爐頂壓力調(diào)節(jié)器，其輸出直接控制驅(qū)動(dòng)減壓 閥組。
PIC-B: TRT方面的爐頂壓力調(diào)節(jié)器，其輸出經(jīng)低值選擇器控制
TRT。
減運(yùn)算單元將來(lái)自高爐方面的爐頂壓力設(shè)定值信號(hào)減去一個(gè)常 數(shù)(一般為4kpa)后作為TRT方面的爐頂壓力調(diào)節(jié)器的設(shè)定值信號(hào)。 兩個(gè)調(diào)節(jié)器的設(shè)定值相差4kpa，主要是防止TRT和減壓閥組搶調(diào)， 確保TRT運(yùn)行時(shí)減壓閥組處于全關(guān)狀態(tài)。
低值選4奪器將輸入的多個(gè)模擬量信號(hào)進(jìn)行比較將其中最低值輸出。
啟動(dòng)控制器TRT啟動(dòng)過(guò)程中信號(hào)由零逐漸升至最大，停機(jī)則反 之。緊急停機(jī)時(shí)瞬間為零。
快開慢關(guān)功能塊接受緊急停機(jī)指令即刻將模擬量輸入信號(hào)輸 出，然后以一定的速率減小到零，由此實(shí)現(xiàn)TRT緊急停機(jī)時(shí)旁通快 開閥的快開慢關(guān)功能。
控制信號(hào)分配器將來(lái)自爐頂壓力調(diào)節(jié)器的信號(hào)按照一定的方式 分配給減壓閥組的第一閥，第二閥，第三閥。
6內(nèi)快速關(guān)閉。 本實(shí)用新型高爐頂壓控制倒換裝置在實(shí)施時(shí)分為二種情況
1、 新建高爐和TRT時(shí)，可將減壓閥組中的某一個(gè)閥門設(shè)計(jì)為快 速動(dòng)作閥門(全行程動(dòng)作時(shí)間為1秒)，如工藝圖2中的第一閥。以 滿足TRT停機(jī)時(shí)的快開要求?？刂葡到y(tǒng)按照?qǐng)D4所示的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2、 舊TRT改造大^f奮時(shí)，可按照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4所示改造 減壓閥組和相應(yīng)的4空制系統(tǒng)。
權(quán)利要求1、高爐頂壓控制倒換裝置，它包括來(lái)自高爐氣管(11)、爐頂壓力調(diào)節(jié)器(1)、低值選擇器(2)、啟動(dòng)控制器(3)、減運(yùn)算單元(4)、控制信號(hào)分配器(5)、去煤氣管網(wǎng)(12)，其特征在于所述控制信號(hào)分配器(5)與第一閥(6)、第二閥(7)、第三閥(8)連接，所述第一閥(6)、第二閥(7)、第三閥(8)并聯(lián)后通入去煤氣管網(wǎng)(12)，所述低值選擇器(2)與發(fā)電設(shè)備(9)連接，所述的發(fā)電設(shè)備(9)與去煤氣管網(wǎng)(12)連接，所述來(lái)自高爐氣管與第一閥(6)、第二閥(7)、第三閥(8)和發(fā)電設(shè)備(9)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐頂壓控制倒換裝置，其特征在于 所述來(lái)自高爐氣管(11)通過(guò)快切閥(10)后與發(fā)電設(shè)備(9)連接。
專利摘要高爐頂壓控制倒換裝置，它包括來(lái)自高爐氣管(11)、爐頂壓力調(diào)節(jié)器(1)、低值選擇器(2)、啟動(dòng)控制器(3)、減運(yùn)算單元(4)、控制信號(hào)分配器(5)、去煤氣管網(wǎng)(12)，控制信號(hào)分配器(5)與第一閥(6)、第二閥(7)、第三閥(8)連接，所述第一閥(6)、第二閥(7)、第三閥(8)并聯(lián)后通入去煤氣管網(wǎng)(12)，低值選擇器(2)與發(fā)電設(shè)備(9)連接，發(fā)電設(shè)備(9)與去煤氣管網(wǎng)(12)連接。它克服了現(xiàn)有的高爐頂壓控制倒換裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C21B7/00GK201292370SQ20082019255
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者雁 張, 李蒲生, 杜鳳祥, 東 王, 莉 王, 磊 陳 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司