專利名稱：一種高爐鼓風機逆流保護方法
技術領域：
本發明屬于自動控制技術領域，特別是提供了一種高爐鼓風機逆流保護方法。使鼓風機系統能更有效檢測到逆流的隱患，并及時采用相應措施，保證其穩定安全運行。
背景技術：
高爐鼓風機作為向高爐供風的系統，其穩定運行對保證高爐乃至整個鋼鐵廠的生產正常有十分重要的意義。逆流是鼓風機最危險的工況，形成逆流的主要原因是喘振的進一步發展，即整周葉片氣流分離造成風機的排氣量和排氣壓力急劇下降，若管網容量很大， 管網壓力不會隨之下降，因而形成管網壓力大于風機的排氣壓力，形成風機的排氣量由正經零變負，即管網的氣體向風機體內倒流。逆流對風機設備的損壞非常大，因此要嚴格避免，在檢測到存在逆流隱患時應及時采用措施消除，或在出現逆流時快速停機，以保證人員及設備安全。原防逆流保護控制系統只安裝一塊喉部差壓開關，當流量正常時(壓差值大于壓差開關設定值15mbar時)，接點閉合；當流量較小，喉部壓差低于設定值時，接點斷開，信號送入風機控制系統的防逆流保護控制單元，啟動防逆流保護程序。若差壓開關發生故障或誤信號，會導致風機非故障停機，無法向高爐送風，從而嚴重影響高爐生產。
發明內容
本發明的目的在于提供一種高爐鼓風機逆流保護方法，有效檢測逆流隱患，并提高逆流檢測準確率，在執行逆流保護時采取有效措施避免人員或設備出現危險。本發明的工藝步驟為在風機現場增加2塊與原差壓開關相同型號的差壓開關(原風機有I塊差壓開關)，安裝在風機喉部管道的兩側不同的取壓點上，即使三個差壓開關的測量點分布在相同管道的不同位置，保證所測壓力的一致性和獨立性，避免因為取壓點阻塞等故障影響檢測系統準確性，三個差壓開關信號均輸入到風機自動控制系統。在風機自動控制系統中增加對差壓開關信號進行3選2判斷的程序，即只有任意兩個差壓開關或三個差壓開關同時斷開，才判定差壓開關斷開信號有效，并認為風機存在逆流現象。當判斷差壓開關斷開信號有效時，發送給風機控制系統的信號稱為零流量信號，風機自動控制系統防逆流保護控制單元接到該信號時執行控制程序進行逆流保護邏輯判斷，并發出控制動作。控制動作情況根據零流量信號的持續時間和狀態分以下幾個階段(I)若在2S內零流量信號消失，并且在之后20S內不再出現，則這時只由防喘振系統按正常的防喘振調節將放空閥打開適當的開度以消除喘振，并由計數器統計零流量信號次數，報警系統發出喘振報警信號。(2)如果在2S后，零流量信號不消失或者在之后的20S內又出現零流量信號，則除發生逆流報警外，邏輯系統還將發出以下控制指令①放空閥快速全開，以便迅速消除喘振和逆流；②靜葉迅速退回至最小工作角位置風機出口逆止閥強制關閉。由于放空閥的全開，可望消除逆流，這時機組處于安全運行狀態，當工藝恢復正常后，再按正常啟動程序恢復向高爐送風。(3)如果在放空閥打開6S內仍不能消除喘振(即仍存在零流量信號)，則在發生持續逆流停機報警的同時，實施緊急停機。本發明在硬件上不需要過多檢測設備，通過三個差壓開關進行三選二判斷，保證信號檢測高效準確，避免因加入模擬量信號檢測影響測量效果。并根據逆流發生的原理在不同的運行狀態采取相應的有效保護措施，保證生產安全。本發明的效益是，保證風機運行的穩定、安全，以確保高爐乃至整個鋼鐵廠的正常生產。
圖I為逆流保護系統接線圖。三個差壓開關為PDSLL100-1，roSLL100-2，PDSLL100-3 (后兩個為新添加)，F19分別為三路供電，A400代表PLC系統的數字量輸入模塊。為防止在模塊損壞或者電源開關損壞的情況下造成風機逆流停機，特將三個差壓開關接在不同的模塊上，且電源取自不同的供電設備。圖2為逆流保護流程圖。
具體實施例方式本發明在京唐鋼鐵公司的一號風機上已實施，具體方式如下I、風機喉部管道上增加兩個新的差壓開關；2、標定新安裝的差壓開關；I)連接可變壓力源至壓力計和高端壓力口 ；2)連接歐姆表到C和NO端；3)升高壓力，當電路閉合時注意壓力計的讀數；4)緩慢降低壓力，當開路時注意壓力計的讀數(差壓低于15mbar時觸點斷開)；5)使用螺絲刀旋轉設定點調整端子逆時針升高設定點，順時針減小設定點；6)重復步驟3-5，直到開關觸點在要求的上升或下降差壓設定點動作。3、進行信號測試，保證差壓檢測準確；4、在I號風機控制系統中編寫差壓開關信號3選2邏輯判斷程序和逆流保護程序，根據設計要求實現逆流保護流程；5、進行上線測試，模擬觸發差壓信號，檢測逆流保護系統工作狀況。目前本發明在該風機系統中運行良好，未再發生過因差壓開關誤信號造成的風機停機。
權利要求
1.一種高爐鼓風機逆流保護方法，其特征在于，工藝步驟為在風機現場增加2塊與原差壓開關相同型號的差壓開關，安裝在風機喉部管道的兩側不同的取壓點上，即使三個差壓開關的測量點分布在相同管道的不同位置，三個差壓開關信號均輸入到風機自動控制系統；在風機自動控制系統中增加對差壓開關信號進行3選2判斷的程序，即只有任意兩個差壓開關或三個差壓開關同時斷開，才判定差壓開關斷開信號有效，并認為風機存在逆流現象；當判斷差壓開關斷開信號有效時，發送給風機控制系統的信號稱為零流量信號，風機自動控制系統防逆流保護控制單元接到該信號時執行控制程序進行逆流保護邏輯判斷，并發出控制動作。
2.根據權利要求I所述的高爐鼓風機逆流保護方法，其特征在于，控制動作視零流量信號的持續時間有以下幾個階段(1)當在2S內零流量信號消失，并且在之后20S內不再出現，則這時只由防喘振系統按正常的防喘振調節將放空閥打開適當的開度以消除喘振，并由計數器統計零流量信號次數，報警系統發出喘振報警信號；(2)當在2S后，零流量信號不消失或者在之后的20S內又出現零流量信號，則除發生逆流報警外，邏輯系統還將發出以下控制指令放空閥快速全開，以便迅速消除喘振和逆流；靜葉迅速退回至最小工作角位置；風機出口逆止閥強制關閉；由于放空閥的全開，能消除逆流，這時機組處于安全運行狀態，當工藝恢復正常后，再按正常啟動程序恢復向高爐送風；(3)當在在放空閥打開6S內仍不能消除喘振，即仍存在零流量信號，則在發生持續逆流停機報警的同時，實施緊急停機。
全文摘要
一種高爐鼓風機逆流保護方法，屬于自動控制技術領域。在風機現場增加2塊與原差壓開關相同型號的差壓開關(原風機有1塊差壓開關)，安裝在風機喉部管道的兩側不同的取壓點上，即使三個差壓開關的測量點分布在相同管道的不同位置，保證所測壓力的一致性和獨立性，避免因為取壓點阻塞等故障影響檢測系統準確性，三個差壓開關信號均輸入到風機自動控制系統。在風機自動控制系統中增加對差壓開關信號進行3選2判斷的程序，即只有任意兩個差壓開關或三個差壓開關同時斷開，才判定差壓開關斷開信號有效，并認為風機存在逆流現象。優點在于，通過開關量檢測，保證檢測信號的準確，并有效降低因誤信號造成的錯誤判斷，并針對逆流工作原理進行相應的保護措施，確保整個鼓風機系統的穩定運行。
文檔編號F04D27/00GK102927027SQ201210272798
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者李輝, 徐永強, 劉濤, 周德謀, 柳萬鵬 申請人:北京首鋼自動化信息技術有限公司