SO2风机自动控制方案的改造.pdf

2 0 0 ] 年 2月第 1期 S O 风机 自动控制方案的改造 扬国才 3 g S O。 风机 自动控制方案的改造 杨 国 才 贵溪冶炼 厂．江西 贵溪3 3 5 4 2 4 [ 摘要] 简述 责溪 冶炼厂二期改造后， 硫酸 S O 风机 自动控制方案的改进 。 [ 关键诃] S O2 风机 } 自动控制 } 硫酸 系统 [ 中图分类号] T Q1 1 1 1 8 TP 2 7 3 [ 文献标识码 ] B [ 文章编号 1 0 0 2 8 9 4 3 2 0 0 1 0 1 0 0 3 9 0 2 1 贵冶一期工程 中 S O 风机 的 自动 控制系统概况 贵溪冶炼厂是采用闪速冶炼技术的铜冶炼厂 ， 冶炼烟气回收制硫酸。一期工程 1 9 8 5 年投产 ， 年产 铜 1 0 万 t 。其主要设备是 1台闪速炉 、 3台转炉和 1 套年产 4 0 万 t 硫酸的装置及其它一些设备 。 闪速炉 厂 蠢黥舞 ] S E T 3 S T2 S E TI I } I 『 1 3 0 1 I 和 女1 ∞ 『 时 I T 2 1 『 『 x 1 ∞ l u tⅢ娃 T j [ 亘 j ] r 一 硫 酸 一 束 列 L⋯ 是连续生产的， 但转炉吹炼是间隙的 ， 这对后边的制 酸系统干扰很大 ， 固为转炉 吹炼时烟气量大 ， 停吹时 烟气量小， 制酸系统的生产很难稳定进行 为此在硫 酸的空塔进口设置了一套复杂的控制系统 图 1为空塔入 口压力控制系统图， 从图 1可以 看出， 当转炉送风时， 代表转炉送风的设定值 B 2通 过开关 K送到加法器 C2 ； 当转炉停风时， 代表转炉 聿 } 率转建 世定 器 ＆I 群调 l 倥 丧 审 - _ J L ] I J L _ i 表 j T 向 ＼ 一 转 I ⋯ 一 s 赫 柔 ⋯ ⋯ ⋯ 一 的部廿 图 l 空塔人口压力控制系统图 停风的设定值 B 1 也通过开关 K切换后送到加法器 C 2 。 C 2的输 出1 7是风机转速调节器的远方设定值 ， 由于 B 2 B ] ， 所以转炉送风时风机转速加快 ， 转炉 [ 怍者简舟] 杨国才 I 9 4 5 一 ， 男 ， 湖北 汉 J 『 l ， 教授缎高级工程师 从事仪表 自动化技术与管理工作 [ 收稿 日期] 2 o 0 0 0 】 一 1 1 停风时风机转速减慢； 在调整风机转速的同时 ， 还调 整风机进 口阀门的开度 ， 使得在任何情况 下， 空塔进 口压力都控制在土0 P a ， 保证生产正常稳定的进行 。 这就是控制空塔进 口压力的前馈加反馈的复合调节 系统 。 维普资讯 4 0 有色冶炼 口冶金自动化 2自动控制方案的改造 2 ． 1 冶炼烟气的分配 贵溪冶炼厂从 1 9 9 6 年开始进行二期改造 ， 工程 完工后电铜的年产量将达到 2 0万 t 改造的主要 内 容为 将 闪速炉 的精矿下料喷咀由 4个小的改成 1 个 大的， 增加 2台转炉、 1个排风机 、 1 个年 产酸 3 5 万 t 的制酸装置及其它一些辅助设备 改造后冶炼 烟气量达 2 ． 3 5万 m ／ h ， 其中闪速炉产生烟气 1 0 ． 5 万 m ／ h， 一台转炉吹炼时产生烟气 6 、 5万 m。 ／ h， 两 台转炉同时吹炼时产生烟气 1 3万 m。 ／ h 。 虽然有 5 台转炉， 但最多只能有 2台转炉同时吹炼。 速只是冶 炼过程产生的烟气， 并不是硫酸系统处理的烟气 ， 硫 酸系统处理的烟气量还要包括 自然漏风和从干燥塔 进 口进入的风 ， 总量为 2 3 ． 5万 m ／ h1 ． 2 ， 最大约 为 2 8万 m ／ h 。 在进行二期方案讨论时 ， 制定了一个原则 为了 在二期改造后 ． 整个生产系统能稳定进行 ， 决定第二 个制酸系统采用定流量生产 ， 即 S O。 风机不调 速， 每小时固定处理冶炼烟气量约为 1 0万 m。 在风机 的进 口加了一个进 口导叶控制系统 ， 可以在一定范 围内调整风机的风量 。 其余的烟气由第一套制酸装 置处理 。 硫酸一系统的烟气处理量是 6 ～1 8万 m ／ h ， 而 硫酸二系统的烟气处理量是 5 ～1 0万 m ／ h， 冶炼烟 气量分配如下 1 两台转炉 同时 吹炼时 ， 冶炼烟气 量是 2 8万 m。 ／ h， 囡硫酸二系统固定处理烟气量 1 O万 m。 ／ h ， 故 硫酸一系统要处理的烟气量是 1 8万 m ／ h 。 2 当只有一 台转炉 吹炼时， 冶炼烟 气量 是 2 O 万 m ／ h ， 因硫酸二系统固定处理烟气量1 O 万 m ／ h ， 故硫酸一系统要处理的烟气量是 】 0万 m ／ h 。 3 当两 台转炉 同时停止吹炼时 ， 冶炼烟气量是 1 2万 m ／ h ， 若这 时还将硫酸二系统处理烟气量 固 定 为 1 O万 m。 ／ h ， 则 硫 酸一 系 统烟 气 量 只 有 2 万 m。 ／ h ， 显然不行 。故将硫酸二系统的烟气处理量 改为 5万 I ／ 1 ／ h， 则硫酸一系统要处理的烟气量约为 7万 m ／ h 。 改造后的冶炼烟气分配参见图 2 。 注 N o 2 转炉排烟机及其出口的闸板阀可 为N o ． 1 和 N o ． 3 作备用， 这时输出的信号也相应改为被代用部 丹的信号． 故 S O z 风机调速系统接受到的信号只有 X S l 3 0 1 和X S 2 1 3 0 1 图 2 改造后冶炼烟气的分配 2 ． 2 自动控制方案的改造 根据上述原则， 转炉的不同工况和烟气量的变 化， 仍由一期制酸系统来处理 ， 故对硫酸一系统的自 动控制方案进行改造 。 1 在 3 转炉排风机出口闸阀上增加一个限位 开关 ， 其信号为 XS 2 1 3 0 1 。 以前是用 X S I 3 0 1 这个信 号来表示转炉的工况 这是 同时装有 I 和 2 转炉 排风机出口闸阀上的限位开关 ； 即转炉吹炼时这个 信号为高电平 ， 将代表转炉吹炼的高设定值信号 B 下转 第 4 8贾 维普资讯 4 8 有色冶炼 口练台利用与环保 干燥窑烟气条件极为相似 。 近几年来， 在治理立窑烟 气污染方面 已经取得了突破性的进展。江阴水泥厂 3 立窑烟气收尘， 采用了姜堰市康洁环保设备厂生 产的分室脉动反吹风大布袋除尘器 ， 过滤面积 为 1 2 2 4 m ， 滤料采用了微孔薄膜复合滤料 。从 1 9 9 8年 至今 ， 一切运转正常， 无糊袋现象发生 ， 也未更换过 滤袋， 1 9 9 9 年通过 了江苏省环保局的鉴定 。表 2列 出了江 苏省 环境监测 中心 1 9 9 9 年 1 1月的监测结 果。 表 2 3 立窑烟气监测结果 6结 论 微孔薄膜复合滤料的产生及清灰技术的不断改 进 如我国现 已开始进行 四状态清灰的研究工作 ， 使得采用袋式除尘器处理高湿度的烟气成为可能 ， 这一项处理高湿烟气的技术可推广应用于有色冶炼 的干燥窑烟气收尘。 [ 参考文献] I t ] 张志凌． 精矿干燥收尘流程研讨_ J ] ． 重有色冶炼， 1 9 9 8 1 2 ] 髓阳岚 游袋路尘器的新型游料 _ J ] ． 有色设备 ， 1 9 8 6 9 3 胡鉴仲， 隋晴等编译． 袋式收尘器手册[ M] ． 中国建筑工业出版 社 ， 1 9 8 4 上接 第 4 0页 送给 S O 风机 ， 使风机加速 } 而转炉停吹时， 这个信 号为低 电平 ， 将代表转炉停 吹的低设定值信号 B l 送 给 S O。 风机 ， 使风机减速。以前三台转炉 ， 只有两个 排风机， 但始终只有一台转炉吹炼 ， 因此用一个信号 XS 1 3 0 1 就可以 了 现在增加 了两台转炉， 一个排风 机， 最多可以有两台转炉同时吹炼， 因此增加 了第二 个表示转炉工况 的信号 S X2 1 3 0 1 装在第 3 号排烟 机出口闸阀上 。 2 用 D C S系统的内部仪表取代原 E K 系列仪 表的手动操作器 ， 即 s E T1 一只有闪速 炉送风时的 设定值 相当于 B1 ； s E T2 一只有一 台转炉送风时 的设定值 相 当于 B 2 ； s ET 3 一两台转炉都送风 时 的设定值 新增加的 两台转炉 同时吹炼 时， 即 xS 1 3 0 1和 X S 2 1 3 0 1 的状态都为 1 ， 则设定值 S E T3作为 】 | ， 通过加法器 C 送给 S O 风机转速调节器， 作为远方设定值； 两 台转炉 中 只有 一 台 吹炼 时 不管 是 哪 一 台 ， 即 X S 1 3 0 1和 XS 2 1 3 0 1中只要有一个状态为 1时， 设 定值 S ET 2作为 I ， 通过加法器 C z 送给 S Oz 风机转 速调节器， 作为远方设定值 ； 两 台转炉 同时停吹时， 即 XS 1 3 0 1和 X 2 1 3 0 1的状 态 都为 0时， 设定 值 S E T1作为 I ， 通过加法器 C 送给 S O。 风机转速调 节器 ， 作为远方设定值 。 改造后的空塔人 口压力控制系统参见图 1 。 加法器 C 的输出 I 为 I ， K I K I 5 A 其 中K{ 1 ． 0 7 ， K 5 0 ． 1 3 ， A一1 9 ． 3 KnK 5 为 系数 ， A为偏值， 都是经验数据 这样两台转炉同时 吹炼时 ， S E T3 3 5 ， 代人 上式计算 ， 得风机转速为 2 7 9 0 r ／ mi n 。 同样， 一台转炉吹炼时， S E T2 2 5 ． 风机转速 为 2 3 6 2 r ／ rai n 。 两台转炉同时停吹时， S E T1 5 ， 风机转速为 约 1 5 0 0 r ／ mi n 。 需要说明的是 ， 为了计算方便， 这里 I 取最大 值 1 0 0 。 以上值为理论计算值 ， 实际上 ， 两台转炉同时 吹炼时 ， S E T , 一3 5 ， 风机转速 为 2 8 0 0 r ／ mi n ； 一 台转 炉 吹 炼 时， S E T2 2 5 ， 风机 转 速 为 2 2 0 0 r ／ rai n； 两台转炉同时停吹时， S E T 1 5 ， 风机转速 为 1 0 0 0 r ／ ml n 。 3 对硫酸二系统 自动控制的设计 ， 只要有一台 转炉吹炼时， 也就是 X S 1 3 0 1或 XS 2 1 3 0 1中只要有 一 个状 态为 1时 ， 风 机流量 的设定 值 S P都 为 1 0 万 1 T I 。 ／ h ， 只有两 台转 炉都停吹 时， 也 就是 XS 1 3 0 1 和 XS 2 1 3 0 1的状态都 为 0时， 风机 流量 的设定值 S P自动改为 5万 m ／ h 。这就保证即使两台转炉都 停止吹炼 ， 两个制酸系统也能维持正常生产 不过这 样的情况不多， 时间也不长 。 经过改造， 生产基本运行稳定， 但工艺数据波动 较大， 难以计算， 故有关参数不太准碲 ， 要在 实际生 产中进行调整， 这样的调整由生产工人在 D C S上很 容易进行。 本系统 自 1 9 9 9 年 l 】 月 2 5日投产以来 ， 已一年 多时间了 ， 该系统一直运行正常， 实践证 明这次改造 是成功的 。 维普资讯