环缝（文氏管）烟气除尘电液伺服闭环控制系统在转炉烟气净化中的应用

引言：

　　转炉烟气净化与回收系统（Oxygen ConverterGas Recovery，通常简称为“OG"系统）的工作直接影响到转炉烟气的回收效果、设备的寿命、现场的安全等。目前转炉烟气回收系统主要采用的是文氏管湿法除尘，基本原理是当转炉烟气通过文氏管收缩喉口时，产生较大而且相对稳定的气流阻力损失，使含尘烟气流流速升高，在喷水的作用下烟气与水进行水气混合，使尘粒从气流中分离出来，达到烟气除尘的目的。一级文氏管（简称“一文"）除去烟气中占全部尘量约70%的较粗颗粒粉尘，二级文氏管（简称“二文"）除去烟气中的细颗粒粉尘。二文喉口的主要设备是RD阀（Rice Damper）。阀体为椭圆形米粒板置于矩形喉口中间，阀体的转动在30°～90°范围可调节，使“二文"组成可调径文氏管。当转炉烟气压力发生变化时，使喉口开度变化与通过喉口的烟气流量变化在相同的阻损下基本呈一次函数关系变化调节。因此RD阀“二文"环节中主要有两大作用：其一是当烟气通过RD阀时加速，阀体两侧的喷嘴喷水产生水气混合对烟气进行除尘降温;其二是根据烟罩与炉内的微差压来调节阀板开度，以调节“二文"喉口气流阻损，避免空气混入炉内造成爆炸或煤气泄漏，提高煤气回收效率及除尘效率。因此RD阀工作性能在转炉烟气净化与回收系统中是十分重要的。以下为流程图：

　　RD阀虽然在转炉烟气净化与回收中起着至关重要的作用，但阀体庞大，维修相对困难，且阀体本身反应迟钝，即使接到信号响应较慢，致使除尘效果不佳，烟气量较大，还没及时响应，已经烟气外溢，严重影响吹炼质量及烟气回收效果，因此一种新型冶炼高炉煤气除尘的洗涤塔中的锥形环缝调节阀便应运而生。它具有降低制造、安装要求及提高可靠性、减少维护量、延长锥体寿命的特点。在冶金行业中,Bischoff除尘系统以其良好的炉顶压力控制能力和高质量的对高炉煤气的洗涤能力被新建的许多大型高炉所采用提高高炉效率又有利于环保和节约能源。

2、系统构成

　　环缝（文氏管）烟气除尘电液伺服闭环控制系统主要由人工洁净环境电液伺服油源、电液伺服阀、电磁换向阀阀控单元、伺服油缸（位移传感器）及电控柜组成。

　　人工洁净环境电液伺服油源由 油源系统由人工洁净箱、不锈钢主油箱单元、泵装置、调压单元等组成

　　2.1系统的主要技术参数：

　　最大净负载质量：8t

　　伺服油缸最大推力：10t

　　伺服油缸规格：φ125/φ90

　　工作行程:±250mm

　　油缸最大速度：40mm/s

　　油缸位移精度：±1mm

　　微压差传感器指令信号：4-20mA

　　伺服油缸位移反馈信号：4-20mA

　　额定工作压力：21Mpa

　　额定工作流量：15L/min

　　系统工作介质：L-HM32

　　介质清洁度：NAS 1638 6级

　　系统装机功率：2×7.5KW 380V （主泵）

　　1×1.1KW 380V （补油泵）

　　1×145KW 220V （风机）

　　伺服油源外形尺寸：1860×1238×1600 （长×宽×高）

　　2.2系统的使用与调整

　　1）检查系统设备周围是否杂物,必须清理干净,电控柜门及人工洁净箱各开孔板必须能方便打开。

　　2）查油箱液位是否清晰，液位高度是否达到液位计的2/3以上。

　　3）检查主泵进油口截止阀是否打开以手柄方头割线顺轴线为准.

　　2.3调试设备及操控步骤

　　对于电液伺服油源系统的压力调整:主油泵（恒压变量柱塞泵）上有恒压点的调整设定螺钉、每一主泵配置的电磁溢流阀上有压力调整旋柄，顺时针调整压力增高，反之下降。主系统配置的蓄能器装置上的安全阀，设有压力设定旋柄，顺时针调整压力升高，反之下降。主箱体上配置有压力表，并分别配置有压力表开关。系统压力调整时，上电前应预先将蓄能器安全阀的压力调整旋柄顺时针方向旋紧（关死），将电磁溢流阀压力旋柄逆时针方向完全打开，同时分别打开压力表开关，这时方可上电。补油泵启动开始供油后等待1-2分钟启动1#主油泵或2#主油泵，待运转平稳无异常声音后开始调整压力。具体步骤如下：顺时针缓慢调整电磁溢流阀的压力调整旋柄，同时观察压力表针变化，无反应可将主泵恒压点设定螺钉顺时针缓慢调整。直到压力表变化。依此方法，反复调整至系统压力表指针升至21MPA并稳定下来后可将电磁溢流阀旋柄锁母背死，这时，可将蓄能器安全球阀压力调节手柄逆时针下调，调至到压力在原基础上下降止，这时再将蓄能器按全球阀压力调节手柄适量顺时针上调。电磁溢流阀及安全球阀的压力设定值一般设定为高于系统压力的10%。电磁溢流阀及安全球阀此时启安全阀作用。电液伺服油源系统上还设置了压力传感器，与二次仪表配合使用可设定压力报警。电液伺服油源系统上设置了过滤器，在电控上有报警指示灯，当指示灯亮时应3及时更换滤芯，更换操作时应防止二次污染。电液伺服油源系统上设置了温度传感器，与二次仪表配合使用，可设定冷却系统（冷却器）电磁水阀的开启关闭。同时电控柜上有温度高报警指示，指示灯亮时电磁阀水自动打开工作。空气循环风机工作，当板式过滤网堵塞时，风机电机负载增大、断电，这时应更换板式过滤网或将过滤网取下用压缩空气反向吹扫。4阀控单元上设置了元件基础块及二组阀控元件、一组为伺服阀、一组为电磁换向阀、阀组加设阀前高压管道过滤器3u，2组阀控元件分别实现伺服闭环控制和手动电磁阀电动升降。伺服闭环控制可实现微压差传感器发讯（4-20ma）作为主令信号，通过伺服阀攻放进行放大闭环控制，也可通过电位器给定与伺服阀及位移传感器一起实现小闭环控制。即可将油缸位置设置在行程范围内任意位置并保持。阀控单元维护时。可通过基础上的节流阀进行二种控制的隔离切换。阀前高压管道过滤器，堵塞时电控柜上的报警指示灯亮。此时，应更换新的滤芯。更换操作时应防止二次污染。

3、控系统运行情况

　　电控柜是对宣钢110T转炉烟气控制（环缝式文氏管）电液伺服控制系统运行进行控制，并保证系统的正常工作，设计上采用了可编程控制器PLC。有效的保证了运行的可靠性、稳定性。主电机启动采用了电磁卸荷启动，确保了泵站启动、停止的平稳运行，提高了系统的使用寿命，降低了电网的负荷。系统电器元件均采用施耐德公司产品，保证了控制柜的质量。控制柜在使用过程中应避免撞击，温度不宜过高，不宜在振动较大的环境中使用。