转炉煤气回收量的计量装置及方法研究.pdf

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1、第１０期魏金辉．转炉煤气回收量的计量装置及方法研究１１３１转炉煤气回收量的计量装置及方法研究魏金辉（承德钢铁集团有限公司自动化中心，河北承德０６７１０２）摘要针对转炉煤气管道口径大、直管段小、工艺管道连接复杂无法找到计量管道，以及转炉煤气流速低，无法使用现有流量仪表进行流量检测的问题，提出了不使用流量仪表设备，利用回收瞬时量计算模型单元、回收时间计算单元和回收量累积计算单元，间接计量转炉煤气的回收量。关键词转炉煤气回收计量中图分类号ＴＨ８９文献标识码Ｂ文章编号１０００３９３２（２０１４）１０１１３１０３转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，提高成本高，不宜推广；

2、四是现场工艺管道连接复杂，转炉煤气的回收量，不仅能有效降低生产成本，而有些转炉找不到一个总管用于安装转炉煤气计量且能极大地降低钢厂排放，实现清洁生产。转炉装置。由于以上原因，使转炉煤气回收量计量缺煤气回收量的计量存在以下难点：一是为了减少失，仅能靠工艺理论计算来估算回收量。因此，寻压力损失和工艺扩产后的管道能继续使用，工艺找一种不用流量仪表设备间接计量转炉煤气回收管径往往选择过大，工艺管道是３～４座转炉的总量的装置和方法势在必行。管，但实际回收时仅１～３座转炉回收，转炉煤气１转炉煤气回收量计量装置回收量过小，不能满足插入式差压流量计的最低转炉煤气回收量计量装置包括

3、变频器、三通流速要求，从而使计量数据不准，误差较大（回收阀、压力测量装置、温度测量装置、现场控制站和量大时，仪表误差较小），无法满足工艺生产的需操作员站。现场控制站由输入模件、输出模件、电要；二是生产运行后，以往安装的流量计由于回收源模件、ＣＰＵ控制器件、接口模件和总线底板模件量过小，大都无法使用，但由于没有停产机会，管（图１）组成。回收瞬时量计算模型单元、回收时道无法缩径来提高流速，也无法安装孔板等节流间计算单元和回收量累积计算单元安装在ＣＰＵ装置；三是超声波气体流量计价格昂贵，备品备件控制器件上。现场控制站的接口模件与操作员图１转炉煤气回收量计量装置组成框图收

4、稿日期：２０１４０８０７１１３２化工自动化及仪表第４１卷３站连接，接口模件为工业交换机、以太网模板或现出），（ｍｉｎ·ｍ）／（ｒ·ｓ）；场总线中的一种，操作员站为工业计算机或工业η———风机效率，根据现场整定。触摸屏。风机额定工作流量Ｑ、风机额定转速ｎ和额额变频器与除尘风机的电机连接，用于控制回风机效率η在操作员站上输入。收时的风机转速，三通阀安装在除尘管道上用于２．２计算回收时间控制煤气回收与放散，压力测量装置和温度测量利用回收时间计算单元计算回收时间，当三装置分别安装在除尘管道上用于检测煤气的压力通阀的回收侧到位信号为１时，触发定时器开始和温度，用于流量补

5、偿，压力测量装置、温度测量计时，表示煤气回收开始；当三通阀的回收侧到位装置的输入信号与现场控制站的输入模件连接，信号为０时，定时器停止计时，计算出这段时间为变频器、三通阀的输入信号和控制信号分别与现τｉ，τｉ表示第ｉ次回收的煤气回收时间。场控制站的输入模件和输出模件连接，输入模件、２．３计算累积流量输出模件、电源模件、ＣＰＵ控制器件、接口模件通利用回收量累积计算单元计算累积流量：过总线底板模件连接并安装在总线底板模件上组ｎＱ＝∑Ｆ·τ，（ｎ＝１，２，３，…）ｉｉｉ＝１成了现场控制站。压力测量装置可为压力变送３式中Ｆ———第ｉ次回收的煤气瞬时流量，Ｎｍ／ｓ；ｉ器，温

6、度测量装置可为Ｐｔ１００热电阻，压力测量装３Ｑ———ｎ次回收的煤气累积流量，Ｎｍ；置、温度测量装置、变频器和三通阀为成型设备，τ———第ｉ次回收的煤气回收时间，ｓ。现场控制站为标准的ＰＬＣ或ＤＣＳ产品。ｉ由于煤气回收是间断进行的，统计出８ｈ内的２转炉煤气回收量计量方法流程每次煤气回收时间与每次流量乘积的累加和，可２．１计算回收瞬时流量以求出班累积流量；统计出２４ｈ内的每次煤气回利用回收瞬时量计算模型单元计算回收瞬时收时间与每次流量乘积的累加和，可以求出日累流量的模型为：积流量；以此类推。Ｆ＝ｎ［κ·η·Ｐ·Ｔ／（Ｔ·Ｐ）］ｉｉ１０１０式中Ｆ———第ｉ次回收的煤气瞬

7、时流３转炉煤气回收量计量装置实例ｉ量，Ｎｍ３／ｓ；某转炉煤气回收量计量装置变频器的型号为ｎ———第ｉ次回收的风机的转速，６ＥＳ７０，三通阀２的型号为ＳＱＤ６４３Ｘ１，压力测量ｉ由变频器控制并监测，随时装置的型号为ＥＪＡ５３０Ａ，温度测量装置的型号为变化，０＜ｎ＜ｎ，ｒ／ｍｉｎ；ＷＺＰ２４０，输入模件的型号为６ＥＳ７３３１７ＫＦ０２ｉ额Ｐ———标准大气压，Ｐ＝１００ｋＰａ；０ＡＢ０和６ＥＳ７３２１１ＢＬ０００ＡＡ０，输出模件的型号００Ｐ———风机绝对工作压力，Ｐ＝为６ＥＳ７３３２７ＫＦ０２０ＡＢ０和６ＥＳ７３２２１ＢＬ００１１１００＋ｐ（ｐ为工作

8、压力，０Ａ