一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010563154.3

申请日:

2010.11.29

公开号:

CN102477467A

公开日:

2012.05.30

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C21B 7/16申请公布日:20120530|||实质审查的生效IPC(主分类):C21B 7/16申请日:20101129|||公开

IPC分类号:

C21B7/16; C21B7/24

主分类号:

C21B7/16

申请人:

宝山钢铁股份有限公司

发明人:

沈雪峰; 朱清天; 朱锦明; 李有庆; 徐天凤; 缪伟良

地址:

201900 上海市宝山区富锦路885号

优先权:

专利代理机构:

上海开祺知识产权代理有限公司 31114

代理人:

竺明

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内容摘要

一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法,喷煤开始后,在喷煤过程中的某一时刻作为开始计时点T1,记录计时点T1的喷吹罐重量W1;至喷吹结束时即第二计时点T2,记录计时点T2的喷吹罐重量W2;如计时点T2至计时点T1满1小时,则计算小时喷煤量为喷吹罐重量W1-喷吹罐重量W2;如计时点T2至计时点T1未满1小时,则换新的喷吹罐继续喷吹,并记录该罐启喷时的重量W0,直至开始计时点T1至第三时间点T3满一个小时停止喷煤,计量时间点T3时的喷吹罐重量W3;新的喷吹罐的初始喷吹罐重量W0;Δt1=T2-T1,Δt1内的喷吹量为W1-W2;Δt2=T3-T2,Δt2内的喷吹量为W0-W3;Δt1+Δt2=1h,每小时喷煤量为(W1-W2)+(W0-W3)。本发明确定方法可减小喷煤量的波动,为高炉稳定顺行创造条件。

权利要求书

1: 一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法, 喷煤开始后, 在喷煤过程中的某一时刻作为 开始计时点 T1, 记录该计时点 T1 的喷吹罐重量 W1 ; 至喷吹结束时, 即第二计时点 T2, 记录 该计时点 T2 的喷吹罐重量 W2 ; 如计时点 T2 至计时点 T1 满 1 小时, 则计算小时喷煤量为喷吹罐重量 W1- 喷吹罐重量 W2 ; 如计时点 T2 至计时点 T1 未满 1 小时, 则换新的喷吹罐继续喷吹, 并记录该罐启喷时的 重量 W0, 直至开始计时点 T1 至第三时间点 T3 满一个小时停止喷煤, 计量时间点 T3 时的喷 吹罐重量 W3 ; 新的喷吹罐的初始喷吹罐重量 W0 ; Δt1 = T2-T1, Δt1 内的喷吹量为 W1-W2 ; Δt2 = T3-T2, Δt2 内的喷吹量为 W0-W3 ; Δt1+Δt2 = 1h, 每小时喷煤量为 (W1-W2)+(W0-W3)。
2: 如权利要求 1 所述的高炉喷煤系统喷煤量的确定方法, 其特征是, 在喷煤主管输送 管道混合器后端增加一台可精确测量喷煤量的流量计和一个煤粉调节阀 ; 利用煤粉流量计 实时检测主管输送煤粉管道内的煤粉量, 通过流量变送器检测并输出反馈回中控, 同时由 新增加的煤粉调节阀来担当和执行调节与控制煤粉喷吹量的任务。

说明书


一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法

    【技术领域】
     本发明涉及高炉喷煤技术, 特别涉及一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法。背景技术 高炉喷煤是高炉大幅度降低焦比和生铁成本的重大技术措施, 但随着喷煤比的不 断提高, 喷煤量的波动也呈不断增加的趋势。喷煤量的精确性与稳定性对高炉的炉温及炉 况波动有重大影响。而目前喷煤的技术与方法都不能很好达到喷煤的瞬时稳定, 有必要改 进目前技术发明能稳定自动喷煤技术。
     为了稳定高炉喷煤量及瞬时喷煤量的波动, 宝钢四号高炉在计量检测和自动控制 等方面进行深入的研究, 开发了新型的总管流量计和调节阀, 能精确检测和调节高炉喷煤 量, 并通过相应喷煤控制系统实现自动调节瞬时喷煤量的自动调节。
     现有高炉喷煤系统采用三罐并列、 输煤主管加分配器方式。喷吹设计指标为 220kg/t-p, 设备最大能力为 250kg/t-p。 煤粉喷吹系统作为一个相对独立系统, 从煤粉仓的 煤粉入口法兰起到高炉风口的煤粉喷枪为止。 喷吹系统由煤粉仓、 喷吹罐、 混合器、 分配器、 增压器、 喷吹管线、 喷枪以及阀门和喷吹用气体系统等组成。
     以一高炉喷煤系统为例, 喷吹量基本稳定在 100t/h 左右 ; 喷吹罐的罐压 1.1 ~ 1.2mpa ; 输送气流量 3500 ~ 4000m3/h ; 喷吹罐加压氮气压力设定值 1.7mpa。
     现有技术的不足之处在于 : 随着高炉喷煤量的不断增加, 由原来的每小时喷吹 70 ~ 80 吨煤粉提高到 100 吨以上, 喷煤量的波动也呈不断增加的趋势, 瞬时喷煤量的波动 由原来的 2 ~ 3 吨猛增到 10 吨以上。
     目前对高炉大喷煤量的操作指导思路只能通过人工控制干预, 尽可能地减少喷吹 中煤量的瞬时波动, 一般采取的方法就是 : 在喷吹罐罐压实行自动控制的情况下, 将原先自 动控制的输送气调节阀打手动, 根据喷煤量瞬时值的升降趋势, 瞬时快速加大或减小输送 3 3 气流量, 一般的调节范围在 3000 ~ 5500m /h( 正常值为 3500m /h), 但是通过人工控制输送 气调节阀的开度输出, 所要控制的结果无法马上显现, 数据反应存在滞后的现象, 一旦出现 喷煤瞬时量超出控制范围时, 就快速加大输送气量, 煤量小于设定值时就快速减小输送气 量, 如此频繁的操作带来的结果只是解决了煤量在一定时间段和高炉所要求的控制波动问 题, 带来的负面影响就是人为造成了小范围之内喷煤量波动次数。
     虽然每个小时喷煤量计算值的波动尚在允许的范围内, 但要靠人工的不断干预、 随时手动调节各种参数才能力求控制喷煤量在一定的偏差范围内, 这样的操作方式使操作 工的劳动强度大大增加, 同时增加喷煤瞬时波动, 这无不给高炉的稳定顺行带来了严重的 影响,
     随着高炉产量与煤比的不断提高, 高炉小时喷煤量也大大增加, 而这也加大了高 炉喷煤的瞬时波动, 而煤量的波动给高炉的稳定顺行带来了严重的影响, 而目前的喷煤技 术与控制方法已无法满足现代高炉要求。
     参见图 1, 原有小时喷煤量的确定方法。其中, T1 为喷吹状态下的某一时刻 ; W1 为
     T1 时刻的喷吹罐重量 ; Δt 为 T2-T1 计算喷煤流量的时间间隔 ; W2 为 T1+Δt 时刻的喷吹罐 重量。
     当喷吹罐进入喷吹状态时, 记录 T1 时刻的喷吹罐重量 W1, 经过 Δt 时间后, 再读 取 T1+Δt 时刻的喷吹罐重量 W2, 按公式 : (W1-W2)×3600÷Δt 进行计算, 计算结果就是每 小时喷煤流量 F。
     上述原喷煤量的确定以每小时喷煤流量为基础进行累积。 由于在计算每小时流量 时采用较短时间间隔 ( 以秒为单位 ) 的喷吹罐重量差除以时间间隔再乘以 3600( 转化为 每小时流量 ) 的方法, 其误差比较大, 且波动亦较大, 从而影响操作人员对喷煤量的人工计 算, 给平稳、 准确地控制喷煤量和精细地调控炉况带来了困难。 发明内容 本发明的目的在于提供一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法, 尽可能减小喷煤量 的波动, 为高炉稳定顺行创造条件。
     为达到上述目的, 本发明的技术方案是,
     一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法, 喷煤开始后, 在喷煤过程中的某一时刻作 为开始计时点 T1, 记录该计时点 T1 的喷吹罐重量 W1 ; 至喷吹结束时, 即第二计时点 T2, 记 录该计时点 T2 的喷吹罐重量 W2 ;
     如计时点 T2 至计时点 T1 满 1 小时, 则计算小时喷煤量为喷吹罐重量 W1- 喷吹罐 重量 W2 ;
     如计时点 T2 至计时点 T1 未满 1 小时, 则换新的喷吹罐继续喷吹, 并记录该罐启喷 时的重量 W0, 直至开始计时点 T1 至第三时间点 T3 满一个小时停止喷煤, 计量第三时间点 T3 时的喷吹罐重量 W3 ; 新的喷吹罐的初始喷吹罐重量 W0 ;
     Δt1 = T2-T1, Δt1 内的喷吹量为 W1-W2 ;
     Δt2 = T3-T2, Δt2 内的喷吹量为 W0-W3 ;
     Δt1+Δt2 = 1h, 每小时喷煤量为 (W1-W2)+(W0-W3)。
     进一步, 在喷煤主管输送管道混合器后端增加一台可精确测量喷煤量的流量计和 一个煤粉调节阀 ; 利用煤粉流量计实时检测主管输送煤粉管道内的煤粉量, 通过流量变送 器检测并输出反馈回中控, 同时由新增加的煤粉调节阀来担当和执行调节与控制煤粉喷吹 量的任务。
     改进后的煤量确定方法与原来的方法相比, 更准确、 更稳定。因为它的计算方法 是由喷吹罐重量直接减出来的, 虽然喷吹罐的重量变化同样避免不了小的阶跃, 但它不象 原来经计算后再乘 3600, 从而无形中将误差和波动放大了 3600 倍, 从而提高了稳定性。同 时, 由于改进后的的确定方法, 考虑了换罐时的重量变化, 所以消除了换罐状态对喷煤量计 算的影响。
     本发明的优点在于 :
     本发明提高了每小时入炉喷煤量的控制精度, 对稳定炉况作出了巨大贡献。稳定 控制住了瞬时喷煤量, 减少了因瞬时喷煤量波动大对高炉风压的冲击。
     高炉喷煤量的稳定, 有利于高炉热制度的稳定, 有利于高炉炉况的稳定顺行, 这在 目前高炉原燃料不断发生变化的情况下尤其重要。
     附图说明
     图 1 为现有高炉喷吹系统喷煤量确定的示意图。 图 2 为本发明高炉喷煤系统喷煤量确定的示意图。具体实施方式
     参见图 2, 本发明的高炉喷煤系统喷煤量的确定方法, 喷煤开始后, 在喷煤过程中 的某一时刻作为开始计时点 T1, 记录该计时点 T1 的喷吹罐重量 W1 ; 至喷吹结束时, 即第二 计时点 T2, 记录该计时点 T2 的喷吹罐重量 W2 ;
     如计时点 T2 至计时点 T1 满 1 小时, 则计算小时喷煤量为喷吹罐重量 W1- 喷吹罐 重量 W2 ;
     如计时点 T2 至计时点 T1 未满 1 小时, 则换新的喷吹罐继续喷吹, 并记录该罐启喷 时的重量 W0, 直至开始计时点 T1 至第三时间点 T3 满一个小时停止喷煤, 计量时间点 T3 时 的喷吹罐重量 W3 ; 新的喷吹罐的初始喷吹罐重量 W0 ;
     Δt1 = T2-T1, Δt1 内的喷吹量为 W1-W2 ; Δt2 = T3-T2, Δt2 内的喷吹量为 W0-W3 ;
     Δt1+Δt2 = 1h, 每小时喷煤量为 (W1-W2)+(W0-W3)。
     在喷煤主管输送管道混合器后端增加一台可精确测量喷煤量的流量计和一个煤 粉调节阀 ; 利用煤粉流量计实时检测主管输送煤粉管道内的煤粉量, 通过流量变送器检测 并输出反馈回中控, 同时由新增加的煤粉调节阀来担当和执行调节与控制煤粉喷吹量的任 务。
    

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1、(10)申请公布号 CN 102477467 A(43)申请公布日 2012.05.30CN102477467A*CN102477467A*(21)申请号 201010563154.3(22)申请日 2010.11.29C21B 7/16(2006.01)C21B 7/24(2006.01)(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址 201900 上海市宝山区富锦路885号(72)发明人沈雪峰 朱清天 朱锦明 李有庆徐天凤 缪伟良(74)专利代理机构上海开祺知识产权代理有限公司 31114代理人竺明(54) 发明名称一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法(57) 摘要一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法,喷。

2、煤开始后,在喷煤过程中的某一时刻作为开始计时点T1,记录计时点T1的喷吹罐重量W1;至喷吹结束时即第二计时点T2,记录计时点T2的喷吹罐重量W2;如计时点T2至计时点T1满1小时,则计算小时喷煤量为喷吹罐重量W1-喷吹罐重量W2;如计时点T2至计时点T1未满1小时,则换新的喷吹罐继续喷吹,并记录该罐启喷时的重量W0,直至开始计时点T1至第三时间点T3满一个小时停止喷煤,计量时间点T3时的喷吹罐重量W3;新的喷吹罐的初始喷吹罐重量W0;t1T2-T1,t1内的喷吹量为W1-W2;t2T3-T2,t2内的喷吹量为W0-W3;t1+t21h,每小时喷煤量为(W1-W2)+(W0-W3)。本发明确定方。

3、法可减小喷煤量的波动,为高炉稳定顺行创造条件。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1页21.一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法,喷煤开始后,在喷煤过程中的某一时刻作为开始计时点T1,记录该计时点T1的喷吹罐重量W1;至喷吹结束时,即第二计时点T2,记录该计时点T2的喷吹罐重量W2;如计时点T2至计时点T1满1小时,则计算小时喷煤量为喷吹罐重量W1-喷吹罐重量W2;如计时点T2至计时点T1未满1小时,则换新的喷吹罐继续喷吹,并记录该罐启喷时的重量W0,直至开始计时点T1。

4、至第三时间点T3满一个小时停止喷煤,计量时间点T3时的喷吹罐重量W3;新的喷吹罐的初始喷吹罐重量W0;t1T2-T1,t1内的喷吹量为W1-W2;t2T3-T2,t2内的喷吹量为W0-W3;t1+t21h,每小时喷煤量为(W1-W2)+(W0-W3)。2.如权利要求1所述的高炉喷煤系统喷煤量的确定方法,其特征是,在喷煤主管输送管道混合器后端增加一台可精确测量喷煤量的流量计和一个煤粉调节阀;利用煤粉流量计实时检测主管输送煤粉管道内的煤粉量,通过流量变送器检测并输出反馈回中控,同时由新增加的煤粉调节阀来担当和执行调节与控制煤粉喷吹量的任务。权 利 要 求 书CN 102477467 A1/3页3一。

5、种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法技术领域0001 本发明涉及高炉喷煤技术,特别涉及一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法。背景技术0002 高炉喷煤是高炉大幅度降低焦比和生铁成本的重大技术措施,但随着喷煤比的不断提高,喷煤量的波动也呈不断增加的趋势。喷煤量的精确性与稳定性对高炉的炉温及炉况波动有重大影响。而目前喷煤的技术与方法都不能很好达到喷煤的瞬时稳定,有必要改进目前技术发明能稳定自动喷煤技术。0003 为了稳定高炉喷煤量及瞬时喷煤量的波动,宝钢四号高炉在计量检测和自动控制等方面进行深入的研究,开发了新型的总管流量计和调节阀,能精确检测和调节高炉喷煤量,并通过相应喷煤控制系统实现自动调节瞬时喷煤量的。

6、自动调节。0004 现有高炉喷煤系统采用三罐并列、输煤主管加分配器方式。喷吹设计指标为220kg/t-p,设备最大能力为250kg/t-p。煤粉喷吹系统作为一个相对独立系统,从煤粉仓的煤粉入口法兰起到高炉风口的煤粉喷枪为止。喷吹系统由煤粉仓、喷吹罐、混合器、分配器、增压器、喷吹管线、喷枪以及阀门和喷吹用气体系统等组成。0005 以一高炉喷煤系统为例,喷吹量基本稳定在100t/h左右;喷吹罐的罐压1.11.2mpa;输送气流量35004000m3/h;喷吹罐加压氮气压力设定值1.7mpa。0006 现有技术的不足之处在于:随着高炉喷煤量的不断增加,由原来的每小时喷吹7080吨煤粉提高到100吨以。

7、上,喷煤量的波动也呈不断增加的趋势,瞬时喷煤量的波动由原来的23吨猛增到10吨以上。0007 目前对高炉大喷煤量的操作指导思路只能通过人工控制干预,尽可能地减少喷吹中煤量的瞬时波动,一般采取的方法就是:在喷吹罐罐压实行自动控制的情况下,将原先自动控制的输送气调节阀打手动,根据喷煤量瞬时值的升降趋势,瞬时快速加大或减小输送气流量,一般的调节范围在30005500m3/h(正常值为3500m3/h),但是通过人工控制输送气调节阀的开度输出,所要控制的结果无法马上显现,数据反应存在滞后的现象,一旦出现喷煤瞬时量超出控制范围时,就快速加大输送气量,煤量小于设定值时就快速减小输送气量,如此频繁的操作带来。

8、的结果只是解决了煤量在一定时间段和高炉所要求的控制波动问题,带来的负面影响就是人为造成了小范围之内喷煤量波动次数。0008 虽然每个小时喷煤量计算值的波动尚在允许的范围内,但要靠人工的不断干预、随时手动调节各种参数才能力求控制喷煤量在一定的偏差范围内,这样的操作方式使操作工的劳动强度大大增加,同时增加喷煤瞬时波动,这无不给高炉的稳定顺行带来了严重的影响,0009 随着高炉产量与煤比的不断提高,高炉小时喷煤量也大大增加,而这也加大了高炉喷煤的瞬时波动,而煤量的波动给高炉的稳定顺行带来了严重的影响,而目前的喷煤技术与控制方法已无法满足现代高炉要求。0010 参见图1,原有小时喷煤量的确定方法。其中。

9、,T1为喷吹状态下的某一时刻;W1为说 明 书CN 102477467 A2/3页4T1时刻的喷吹罐重量;t为T2-T1计算喷煤流量的时间间隔;W2为T1+t时刻的喷吹罐重量。0011 当喷吹罐进入喷吹状态时,记录T1时刻的喷吹罐重量W1,经过t时间后,再读取T1+t时刻的喷吹罐重量W2,按公式:(W1-W2)3600t进行计算,计算结果就是每小时喷煤流量F。0012 上述原喷煤量的确定以每小时喷煤流量为基础进行累积。由于在计算每小时流量时采用较短时间间隔(以秒为单位)的喷吹罐重量差除以时间间隔再乘以3600(转化为每小时流量)的方法,其误差比较大,且波动亦较大,从而影响操作人员对喷煤量的人工。

10、计算,给平稳、准确地控制喷煤量和精细地调控炉况带来了困难。发明内容0013 本发明的目的在于提供一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法,尽可能减小喷煤量的波动,为高炉稳定顺行创造条件。0014 为达到上述目的,本发明的技术方案是,0015 一种高炉喷煤系统喷煤量的确定方法,喷煤开始后,在喷煤过程中的某一时刻作为开始计时点T1,记录该计时点T1的喷吹罐重量W1;至喷吹结束时,即第二计时点T2,记录该计时点T2的喷吹罐重量W2;0016 如计时点T2至计时点T1满1小时,则计算小时喷煤量为喷吹罐重量W1-喷吹罐重量W2;0017 如计时点T2至计时点T1未满1小时,则换新的喷吹罐继续喷吹,并记录该罐启喷。

11、时的重量W0,直至开始计时点T1至第三时间点T3满一个小时停止喷煤,计量第三时间点T3时的喷吹罐重量W3;新的喷吹罐的初始喷吹罐重量W0;0018 t1T2-T1,t1内的喷吹量为W1-W2;0019 t2T3-T2,t2内的喷吹量为W0-W3;0020 t1+t21h,每小时喷煤量为(W1-W2)+(W0-W3)。0021 进一步,在喷煤主管输送管道混合器后端增加一台可精确测量喷煤量的流量计和一个煤粉调节阀;利用煤粉流量计实时检测主管输送煤粉管道内的煤粉量,通过流量变送器检测并输出反馈回中控,同时由新增加的煤粉调节阀来担当和执行调节与控制煤粉喷吹量的任务。0022 改进后的煤量确定方法与原来。

12、的方法相比,更准确、更稳定。因为它的计算方法是由喷吹罐重量直接减出来的,虽然喷吹罐的重量变化同样避免不了小的阶跃,但它不象原来经计算后再乘3600,从而无形中将误差和波动放大了3600倍,从而提高了稳定性。同时,由于改进后的的确定方法,考虑了换罐时的重量变化,所以消除了换罐状态对喷煤量计算的影响。0023 本发明的优点在于:0024 本发明提高了每小时入炉喷煤量的控制精度,对稳定炉况作出了巨大贡献。稳定控制住了瞬时喷煤量,减少了因瞬时喷煤量波动大对高炉风压的冲击。0025 高炉喷煤量的稳定,有利于高炉热制度的稳定,有利于高炉炉况的稳定顺行,这在目前高炉原燃料不断发生变化的情况下尤其重要。说 明。

13、 书CN 102477467 A3/3页5附图说明0026 图1为现有高炉喷吹系统喷煤量确定的示意图。0027 图2为本发明高炉喷煤系统喷煤量确定的示意图。具体实施方式0028 参见图2,本发明的高炉喷煤系统喷煤量的确定方法,喷煤开始后,在喷煤过程中的某一时刻作为开始计时点T1,记录该计时点T1的喷吹罐重量W1;至喷吹结束时,即第二计时点T2,记录该计时点T2的喷吹罐重量W2;0029 如计时点T2至计时点T1满1小时,则计算小时喷煤量为喷吹罐重量W1-喷吹罐重量W2;0030 如计时点T2至计时点T1未满1小时,则换新的喷吹罐继续喷吹,并记录该罐启喷时的重量W0,直至开始计时点T1至第三时间。

14、点T3满一个小时停止喷煤,计量时间点T3时的喷吹罐重量W3;新的喷吹罐的初始喷吹罐重量W0;0031 t1T2-T1,t1内的喷吹量为W1-W2;0032 t2T3-T2,t2内的喷吹量为W0-W3;0033 t1+t21h,每小时喷煤量为(W1-W2)+(W0-W3)。0034 在喷煤主管输送管道混合器后端增加一台可精确测量喷煤量的流量计和一个煤粉调节阀;利用煤粉流量计实时检测主管输送煤粉管道内的煤粉量,通过流量变送器检测并输出反馈回中控,同时由新增加的煤粉调节阀来担当和执行调节与控制煤粉喷吹量的任务。说 明 书CN 102477467 A1/1页6图1图2说 明 书 附 图CN 102477467 A。

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