[发明专利]双闭环动态优化LT法转炉煤气回收及风机节能控制方法

说明书

本发明双闭环动态优化LT法转炉煤气回收及风机节能控制方法属于转炉炼钢LT法煤气回收技术、风机变速节能技术，目的是根据LT法转炉煤气回收及风机变速运行的特点，研究开发与转炉煤气回收及风机变速节能工况相适应的控制方法，以提高转炉煤气回收率及实现风机变速节能优化控制，要点是根据转炉烟气量调节风机入口阀的开度，根据炉口微差压控制风机的速度，通过两者有机的结合来获得良好的煤气回收效果和风机节能效果，可广泛应用于新建、扩建或改造的各类LT法转炉除尘煤气回收系统。

技术领域

本发明属于转炉炼钢LT法煤气回收技术、风机变速节能技术。

背景技术

转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，转炉煤气的回收约占整个转炉工序能源回收总量的80％～90％，是负能炼钢和降低工序能耗的关键环节。转炉煤气的热值较高，是较为优质的燃料，可以在钢铁企业的燃料平衡中起到重要作用，转炉煤气回收是我国二次能源回收利用的薄弱环节之一，提高转炉煤气回收量，不仅能有效降低炼钢工序生产成本，为实现“负能”炼钢打下基础，而且能极大降低钢厂污染物排放总量，实现清洁生产。

目前国内转炉煤气回收水平参差不齐，高水平钢厂的转炉煤气回收水平已接近了国际高水平的标准，但大多数钢厂的转炉煤气回收仍处于较低水平，其中有管理的原因，但主要的应属技术方面的原因。

按转炉煤气的热值以7500kJ/m³为基准，目前国内煤气回收的较好水平在90～110m³/t之间，目前的转炉钢产量每年约为7～8亿吨，若煤气回收水平提高10％，则每年可多回收煤气约63*10^8～88*10⁸m³，折合标准煤约为161.4～225.5万吨；若按国内煤气回收的平均水平在60～80m³/t之间计算，煤气回收水平若提高20％，则每年可多回收煤气约84*10^8～128*10⁸m³，折合标准煤约为215.2～328万吨；节能效益相当可观，同时也对降低钢厂污染物排放总量做出了显著贡献。

目前转炉烟气除尘及煤气回收系统大体分为三种类型：湿法(OG法OxygenConverter Gas Recovery System)除尘、半干法除尘和LT(Lurgi-Thyssen)干法除尘。半干法除尘是从湿法(OG法)除尘演变出来的，亦属于OG法除尘。本专利讨论的范围仅限于LT干法除尘。

关于LT干法除尘控制技术，目前采用多段风机变速控制、微差压调节风机变速、微差压调节风机入口阀开度等控制策略。

现有控制技术基本分为两类，一是根据工艺运行状态或炉口微差压对风机转速进行控制，使风机的抽风量与烟气的生成量保持一致，避免烟气外溢或转炉罩内吸入过多空气，希望通过风机的转速控制来达到最佳控制状态；二是通过炉口微差压来调节风机入口阀的开度，使风机的抽风量与烟气的生成量保持一致，避免烟气外溢或转炉罩内吸入过多空气，希望通过风机入口阀的精确定位来达到开度的最佳控制状态。

现有控制技术的问题在于，由于依赖风机转速或依赖风机入口阀开度来控制煤气回收的整个过程，系统必然会存在某些缺陷，对于前者，由于风压和风速的限制，风机的变速范围受到了制约，特别是冶炼后期，随着烟气量的降低，风机变速调节显得无能为力，既损失了煤气回收数量，也浪费了不少的风机节能空间，由于控制策略的原因，风机变速控制的功能没有得到充分发挥，其节能效果受到很大影响；对于后者，由于风机入口阀固有的不适于大范围调节微差压的特性，使微差压系统存在不稳定运行的因素，特别是在出现大扰动的情况下，现有控制技术对风机入口阀的调节过程非但没有解决问题，反而使运行工况更加恶化，使现有系统通常难以实现全自动控制。

综上所述，现有控制技术从根本上适应不了转炉煤气回收和风机变速节能应用的需求，理论研究和应用技术亟待有所突破。

关于双闭环动态优化LT法转炉煤气回收及风机节能控制方法还未见到公开发表的出版物、文献或资料。