高爐雙頂壓控製知識分享
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摘要： 通過雙頂壓技術把高爐頂壓與BPRT頂壓控製結合在一起，保證高爐正常生產。
1、簡介：
在高爐的控製參數中,爐頂壓力是非常重要的參數之一。爐頂壓力的控製精度直接影響高爐的順行、產量。BPRT是高爐煤氣餘壓透平回收裝置的簡稱，即利用高爐爐頂煤氣具有壓力能和熱能，使煤氣通過透平機組膨脹作功，進行能量回收的一種裝置。可回收高爐鼓風消耗能量的1/3以上。它的特點是不消耗任何燃料，不改變原煤氣品質，無汙染公害的是最經濟的設備，完全代替高爐調壓閥組調節能力穩定高爐頂壓，保證高爐爐頂壓力波動在工藝許可範圍內。
2、透平工藝流程說明：
高爐煤氣工藝流程圖如下：
高爐煤氣從爐頂經重力除塵初步過濾後變為含有小顆粒的煤氣，再通過布袋除塵後變為淨煤氣，正常生產時平均煤氣流量為12萬方，壓力為140KPa，溫度為150度左右。在沒有BPRT時，煤氣從減壓閥組減壓後進入煤氣總管網供後續設備使用，總管網壓力保持在10KPa左右。
BPRT是在減壓閥組前、 後段管道上接入透平裝置。在BPRT投入使用時，減壓閥組是關閉的，為保證盡可能的多利用高爐煤氣來節能，所以為了減少閥組煤氣泄漏量，在調壓閥組關閉的同時也關閉調壓閥組旁邊的蝶閥。在透平機組退出時，一定要先保證蝶閥的開啟，不然會造成高爐煤氣無地方流動而憋壓造成事故。
通過上邊工藝流程乐鱼官网可以看到，高爐頂壓139.1KPa與透平機組入口壓力136.7KPa不同，這是因為高爐煤氣經過管網及布袋除塵時有壓力損。正常時壓力損小於5KPa，如壓力損過大則說明煤氣管網異常。
3、存在問題與改造措施：
通過工藝說明可看到BPRT透平機組與減壓閥組一樣也采用高爐頂壓測量信號和頂壓設定信號來調節高爐頂壓。不同的是減壓閥組的調節信號在高爐本體PLC上，經過測量與設定對比後直接輸出控製。而透平機組則需要把高爐頂壓測量與設定信號經硬連線屏蔽後送到BPRT的PLC上，經運算後輸出到透平機組靜葉控製上。在信號異常時，減壓閥組會因為無信號而保持不動，透平機組則因為無頂壓控製信號而緊急自行關閉，保護機組不會損壞。
所以透平機組對頂壓控製信號要求十分嚴格，維護好頂壓控製信號對機組的安全運十分重要。但各種情況都會發生，如09年4#高爐多次因料場高壓突然斷電，造成高爐值班室因停電檢測不到相關數據而無法發出控製指令， 4#煤氣透平機組頂節調節係統被迫停止運行，致使高爐水封擊穿，造成生產設備的重大損失。
經過相關人員的共同分析，確認這種情況存在設備運行安全隱患。提出雙頂壓改造，即高爐爐頂雙頂壓，高爐與透平機組雙頂壓概念。
高爐爐頂雙頂壓意思是在上升管道再取一個頂壓測量裝置，兩個頂壓定期進行檢修。平常維護好第二頂壓，在第一頂壓出現異常時能自動投入，保證生產連續性。
高爐與透平機組雙頂壓意思是在高爐因異常情況發不出頂壓測量與設定信號時，透平機組入口流量補償壓力作為備用頂壓自動投入使用，設定信號自動保持異常前設定值，高爐正常後又自動投入高爐頂壓測量與控製信號來控製。為保證與高爐頂壓切換時無擾動，透平機組入口流量補償壓力還要加上管網損失才能作為高爐頂壓測量信號來控製使用。
乐鱼官网針對現場進行了如下改造：
1 .對高爐與BPRT控製線路的高爐端采取一點接地措施，並在BPRT端進隔離器前再加入一級LC濾波器，能很好的濾掉低次諧波。
2 .在高爐上升管道接入防堵頭取壓管及PDS壓力變送器，得到第二個頂壓，在高爐本體PLC上加入比較程序，兩個壓力相差4KPa報警，提示需要維護。斷線自動投入另一頂壓，在高於6KPa時自動投入頂壓高的信號。
3 .在BPRT微機上作高爐頂壓測量信號與設定信號斷線或短路報警及自動投入程序。
圖1：入口流量補償壓力與高爐信號進行差動比較，波動大於6KPa則報警提示壓差過大。入口流量補償壓力加上管道壓力損6KPa（留有安全餘量）作為備用頂壓。
圖2：在高爐頂壓小於20KPa或大於200KPa時自動切換到備用頂壓上，並同時發出報警。否則以高爐頂壓為準。
圖3：高爐設定壓力如出現斷線或短路時自動鎖定高爐設定頂壓並發出頂壓設定信號異常報警。
在改造項目完成後，在09年的10月份就遇到一起事故：當時4#高爐爐前PLC的CPU損壞，由於采用了雙頂壓控製技術，4#BPRT透平機組及時自動的把機組入口壓力作為高爐的頂壓來進行調壓控製，完美的保證了高爐頂壓的穩定，槽下因此也能正常上料，並得以給乐鱼官网處理故障的時間，隨後乐鱼官网查找故障、更換CPU、編譯硬件、下載程序，花費大約2個多小時，整個事故中沒有影響高爐的正常生產，同時也保證了風機與透平機組的安全運行，受到生產單位的好評。
4、結束語：
隨後乐鱼官网把雙頂壓技術推廣到其它高爐上應用，也多次在高爐控製係統出現問題時發揮了重大作用，穩定了高爐爐況運行，並有充足的時間來解決生產中遇到的突發問題。