專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收的自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣的回收，具體涉及煤氣回收中的CO含量控制。
二背景技術：
現(xiàn)今，煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐煤氣都采取回收措施，以解決轉(zhuǎn)爐煤氣作為廢棄物而自然排 放所造成的損失和空氣污染。轉(zhuǎn)爐煤氣的回收一般過程是轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過冷卻、凈化 及脫水后，通過風機后安裝的煤氣分析儀分析出CO百分含量，以CO含量為標準，在CO達到 一定濃度時開啟回收三通閥，使經(jīng)過過濾的轉(zhuǎn)爐煤氣進入儲存煤氣柜，而當煤氣柜的柜位 達到一定高度時，將多余的煤氣放空。目前，煉鋼企業(yè)回收轉(zhuǎn)爐煤氣CO含量允許回收值只設定一個檔位，因轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)存 在著不確定因素，產(chǎn)生的副產(chǎn)品煤氣中C0含量也不穩(wěn)定；再有煤氣用戶的需求量也不穩(wěn) 定。因此，在回收轉(zhuǎn)爐煤氣時，如果C0含量允許回收值定低了，雖然可保證煤氣回收量，但 煤氣回收熱值降低了 ；如果C0含量允許回收值定高了，雖然回收煤氣熱值提高了，但煤氣 回收量又不能得到保證，影響用戶生產(chǎn)。當回收轉(zhuǎn)爐煤氣C0含量允許回收值設定為40% (高含量)時，有時因鋼產(chǎn)量不 足，或設備原因，回收量難以保證，煤氣柜柜位過低影響輸送煤氣，影響煤氣用戶生產(chǎn)。C0含 量高了，即回收煤氣熱值提高，但常常出現(xiàn)低柜位。當回收轉(zhuǎn)爐煤氣C0含量允許回收值設定為30% (低含量)時，煤氣回收量可以保 證，但是回收熱值降低了，尤其是在鋼產(chǎn)量高時，煤氣柜柜位總是在上限徘徊，每爐鋼只將 冶煉前期低熱值煤氣收入柜中，而當C0含量升高時煤氣柜已收滿，從而將中期高熱值煤氣 放散掉。煤氣回收量與煤氣回收熱值不能兼顧。
三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收的自動控制裝置，即提高回收轉(zhuǎn)爐煤 氣熱值又要兼顧煤氣回收量。本實用新型采用的技術方案是通過煤氣分析儀檢測煤氣回收管路中的C0含量， 通過柜位檢測變送器檢測煤氣柜的柜位，將C0含量信號和柜位檢測信號送入PLC，PLC自動 控制回收管路閥門的開閉，確定回收煤氣或停止回收煤氣。本實用新型預先設定煤氣二檔 C0含量值，再在煤氣柜上設置上、下兩個柜位值，當煤氣柜升到高柜位時，按C0高檔含量回 收煤氣，當煤氣柜降至低柜位時，按C0低檔含量回收煤氣。預先設定的煤氣C0 二檔含量值為濃度百分值，高檔C0含量為40 %，低檔C0含量 為 30%。本實用新型的自動控制裝置，包括檢測回收管路煤氣C0含量的煤氣分析儀，煤氣 回收管路中的三通閥和通往煤氣柜的水封閥，柜位檢測變送器和柜位顯示控制儀表，煤氣 分析儀的輸出和柜位轉(zhuǎn)換輸出分別接入PLC，PLC輸出控制三通閥和水封閥的開閉。本實用 新型還包括信號轉(zhuǎn)換裝置，信號轉(zhuǎn)換裝置是將柜位顯示控制儀表的上、下限常開觸點ALM1、ALM2與繼電器K依次串聯(lián)在24V直流電源回路中，將繼電器K的常開觸點與ALM1并聯(lián)，并 將交流電源經(jīng)繼電器K的另一常開觸點接入PLC。本實用新型方法克服了以往轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝煤氣回收量與煤氣回收熱值不能 兼顧的缺陷，既保證了回收量，同時又盡可能將高熱值煤氣收入柜中，減少能源的浪費。為 轉(zhuǎn)爐煤氣用戶提供穩(wěn)定高效的煤氣供應。四
圖1為轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)示意圖；圖2為本實用新型控制裝置框圖；圖3為本實用新型控制電路原理圖。五具體實施方式
轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)爐1、煤氣回收管路2和煤氣柜8，回收管路2上有爐口 微壓差調(diào)節(jié)裝置3、脫水器4和風機5，在風機5后面有煤氣分析儀6 (型號EL1020)，風機 5后面的回收管路通過三通閥7分別連接儲存煤氣柜8和放散煙@ 9，在煤氣柜8前面有水 封閥10，煤氣柜8有柜位檢測變送器11 (型號JCA)和柜位顯示控制儀表12 (DMR2180無紙 記錄儀)。柜位檢測信號和煤氣分析儀的輸出信號送到PLC13，PLC13通過程序控制三通閥 7及水封閥10的開閉，確定回收煤氣或停止回收煤氣。本實用新型的控制電路為柜位檢測的角位移信號通過電位器R轉(zhuǎn)換成電信號輸 入柜位檢測變送器Ul，U1向無紙記錄儀U2輸出4 20mA電流信號，U2的上限常開觸點 ALM1和下限常開觸點ALM2與繼電器K串聯(lián)在24V直流電源回路中，K的常開觸點K_8.12與 ALM1并聯(lián)，U2的上限常開觸點ALM1和下限常開觸點ALM2、繼電器K及K的常開觸點K_8.12、 K-,9構成信號轉(zhuǎn)換裝置U3，交流電源通過K的常開觸點K-59接入數(shù)字量輸入模塊U6 (型 號321-1FH00-0AA0)。煤氣分析儀U4的4 20mA電流信號輸入模擬量輸入模塊U5 (型 號331-7KF02-0AB0)，U5 和 U6 通過數(shù)據(jù)總線連接 U7 (PLC 型號315-2AG10_0AB0)，U7 通過 數(shù)據(jù)總線連接數(shù)字量輸出模塊U8(型號322-lBH01-0AA0)，U8的引腳SO. 0和SO. 1分別連 接控制繼電器K1和K2?；厥辙D(zhuǎn)爐煤氣CO含量兩檔允許回收值控制在自動狀態(tài)下，設定的煤氣柜柜位上、 下限為A、B。當煤氣柜柜位高于下限設定值B以后，無紙記錄儀下限常開觸點ALM2閉合， 此時，回收轉(zhuǎn)爐煤氣CO含量允許回收值仍為30% ；直到柜位高于上限設定值A后，無紙記 錄儀上限常開觸點ALM1閉合，使繼電器K得電，常開觸點K-8.12閉合，使繼電器K自鎖，同 時，繼電器常開觸點K-5.9閉合，這時通過PLC的控制，煤氣回收CO含量允許回收值轉(zhuǎn)換為 40%。此時，在煤氣柜柜位下限設定值B至罐頂之間回收的都是C0含量在40%以上的高熱 值煤氣。直到煤氣柜柜位低于下限設定值B以后，無紙記錄儀下限常開觸點ALM2復位，即 斷開，繼電器K常開觸點K-5.9斷開，繼電器K失電，這時通過PLC的控制，回收轉(zhuǎn)爐煤氣C0 含量允許回收值又轉(zhuǎn)換為30%，使煤氣回收量得以保證，柜位迅速回升。當煤氣柜柜位再 次高于下限設定值B以后，無紙記錄儀下限常開觸點ALM2閉合，直到柜位高于上限設定值 A后，無紙記錄儀上限常開觸點ALM1閉合，繼電器K得電動作，K-8.12常開觸點閉合，使繼電 器K自鎖，這時通過PLC的控制，回收轉(zhuǎn)爐煤氣C0含量允許回收值又轉(zhuǎn)換為40%。達到回 收高熱值煤氣又兼顧煤氣回收量的目的。(注以上柜位A、B ；CO含量兩檔定值參數(shù)根據(jù)實 際情況可適當調(diào)整。)
4[0019]本實用新型裝置結構簡單，實施容易，利用原柜位信號，通過控制儀表上限和下限 兩個報警接點，控制繼電器K，再由繼電器K常開觸點k-5.9的動作狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)爐煤氣回收 PLC控制來選擇是CO > 30%還是CO > 40%回收煤氣。此條件與其他條件(如風機高速、 02< 1.5%等)一起通過PLC控制三通閥、水封閥開或關，從而控制轉(zhuǎn)爐煤氣回收，實現(xiàn)回 收轉(zhuǎn)爐煤氣CO含量兩檔允許回收值自動轉(zhuǎn)換。效益計算 1、回收轉(zhuǎn)爐煤氣每月平均熱值
月傷(2009年)1234567熱值(Kcal/nm3)1334. 4831202. 4351189. 61212. 5671425. 6441498. 561474. 176取2009年1-3月份的平均值作為基準值，取2009年6月_7月份的平均熱值作為 實際值；4-5月為項目實施期。基準值1243.484Kcal/nm3實際值1498.56Kcal/nm32、實施費用計算
項目安裝轉(zhuǎn)爐煤氣CO含量允許回收值自動轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)置工時費6人X 8小時X 10元/人 小時=480元材料費繼電器5個X22元/個=110元電纜線利用信號電纜中的備用芯線，單芯總長約1500m， 2 元/m，總計 1500 mX2 元/m =3000 元實施費用480+110+3000= 3590 (元)3、新增效益計算已知2009年6月轉(zhuǎn)爐煤氣回收總量為7942000Nm3，7月轉(zhuǎn)爐煤氣回收總量為 8558300Nm3,(記錄來源燃氣作業(yè)區(qū)回收轉(zhuǎn)爐煤氣及化驗室記錄)，lKg標準煤所含熱量為 7000Kcal，其價值為0. 5元，6月份回收煤氣平均熱值為1498. 56Kcal/nm3，7月份回收煤氣 平均熱值為1474. 176Kcal/nm3，基準值(2009年1月至3月平均值)為1243. 484Kcal/nm3。新增效益=(7942000+8558300)+2X {(1498. 56+1474. 176) +2-1243. 484} +700 0X0.5X12 = 1717568. 085 (元)4、每年實際創(chuàng)效益(保留整數(shù))1717568-3590 = 1713978(元)
權利要求一種轉(zhuǎn)爐煤氣回收的自動控制裝置，包括檢測回收管路煤氣CO含量的煤氣分析儀、煤氣回收管路中的三通閥、通往煤氣柜的水封閥、柜位檢測變送器和柜位顯示控制儀表，煤氣分析儀的輸出和柜位檢測輸出分別接入PLC，PLC輸出控制三通閥和水封閥的開閉，其特征是它還包括信號轉(zhuǎn)換裝置，信號轉(zhuǎn)換裝置是將柜位顯示控制儀表的上、下限常開觸點(ALM1)、(ALM2)與繼電器(K)依次串聯(lián)在24V直流電源回路中，將繼電器(K)的常開觸點與(ALM1)并聯(lián)，并將交流電源經(jīng)繼電器(K)的另一常開觸點接入PLC。
專利摘要本實用新型公開了一種煉鋼企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收的自動控制裝置，包括檢測回收管路煤氣CO含量的煤氣分析儀、煤氣回收管路中的三通閥、通往煤氣柜的水封閥、柜位檢測變送器和柜位顯示控制儀表，煤氣分析儀的輸出和柜位檢測輸出分別接入PLC，PLC輸出控制三通閥和水封閥的開閉，它還包括信號轉(zhuǎn)換裝置，信號轉(zhuǎn)換裝置是將柜位顯示控制儀表的上、下限常開觸點(ALM1)、(ALM2)與繼電器(K)依次串聯(lián)在24V直流電源回路中，將繼電器(K)的常開觸點與(ALM1)并聯(lián)，并將交流電源經(jīng)繼電器(K)的另一常開觸點接入PLC。本實用新型克服了以往轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝煤氣回收量與煤氣回收熱值不能兼顧的不足，減少能源的浪費。為轉(zhuǎn)爐煤氣用戶提供穩(wěn)定高效的煤氣供應。
文檔編號C21C5/40GK201648432SQ20092024947
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權日2009年12月2日
發(fā)明者曲志明 申請人:撫順新鋼鐵有限責任公司