鋼鐵廠燒結工藝脫硝自動化控制系統設計

楊寶仁

（張家口宣鋼機電工程有限公司 河北 張家口 075100）

引言

作為國家產業的重要一部分，鋼鐵產業對環境保護的要求越來越嚴格。結果發現，鋼鐵工廠內各種設備釋放的氮氧化物的總量不僅是二氧化硫的釋放，而且是固定源的第二個。根據歐盟IPPC的調查，燒結煙氣氮氧化物排放約占鋼鐵廠氮氧化物排放總量的一半左右，因此對燒結煙氣氮氧化物排放量的嚴格控制可有效降低鋼廠氮氧化物的排放量。

1 鋼鐵廠燒結工藝脫硝工藝選擇

1.1 SCR脫硝工藝

選擇性接觸還原（SCR）過程主要是特定溫度和催化劑的存在，但廢氣還原劑NH3將廢氣中的NOx還原為無害的氮和水。在現有的排煙脫硝過程中，scr脫硝過程具有最高的脫硝效率，并被廣泛使用。但是，煤炭火力發電廠廢氣處理的高溫scr主要使用，反應溫度需要320-400℃。低溫的scr在燒結廢氣中是必要的，但是反應溫度需要在200～280℃之間。為了避免煙道氣中粉塵和高濃度SO2引起的催化劑的毒性阻塞，通常需要使用低溫SCR。

1.2 臭氧脫硝工藝

煙道氣中的主要氮氧化物是NO，不易溶于水，難以吸收。臭氧脫硝技術的基本機制是，在煙道氣體中難以溶于水的NO通過附加的脫氮器的氧化轉換成易溶于水的高價氮氧化物。然后，利用具有大表面積的吸附粒子作為循環流層反應器中的湍流作為載體，通過高價氮氧化物和鈣類吸收劑的快速反應來完成脫硝過程。臭氧是最強大的氧化劑之一，可以將任何二次污染物質都不殘留地有效地將NO轉換成高原子價狀態[1]。

2 鋼鐵廠燒結工藝脫硝自動化控制系統設計

2.1 系統特點

在鋼鐵企業的生產工序中，通過全部工序進行安全性的生產，在系統設計中保護生產工序的安全性是系統整體的最優先課題。在系統設計中，手動啟動和停止、聯鎖啟動和停止、自動保護啟動和停止所有設備的啟動和停止都將增加3個級別的訪問許可。最高級別的自動保護啟動和停止是閉環控制，沒有人介入該系統作為安全生產的保護措施，選擇了根據系統安全、穩定性和可靠性、先進技術原則的控制系統選擇。簡單的操作和之后的發展，我們會選擇安全可靠的制造商。經過長時間和多個測試，產品沒有主要的質量問題，而且編程方法簡單易懂。使用新機器后[2]。

2.2 自動控制系統

2.2.1 設備啟停

為了確保整個制造工序的安全性，減少人員誤動作造成的危險性，所有設備的啟動、停止按鈕都有二次確認箱，重要設備的啟動或停止具有容許條件。添加二次子彈盒開始停止允許條件的文本描述，并在滿足允許條件時修改顏色。在設備操作彈出窗口中設置禁止操作按鈕。按鈕操作后，所有的啟動停止按鈕都不動作。這樣，操作接口的寫入不僅能夠防止誤動作的大部分，還能夠使操作員能夠理解裝置在時間上起動而不停止的理由。系統設備的啟動和停止分為三個階段，保護開始和停止處于最高水平。下面的計算機被編程為設置自動保護啟動和停止的條件。在滿足條件的情況下，操作者可以在沒有操作裝置的情況下自動啟動和停止[3]。

2.2.2 吹灰系統

在脫硝系統中，全蒸汽排放子系統由12 rake煙塵噴射器組成。各塵斗在開始時按照機械設定速度向前執行，之后到達最后后返回原點?；趦啥说南尬婚_關，裝置的電控制系統將前向和反向的三個di信號反饋給plc。由于煤塵鼓風機的電氣控制系統的設計不能同時執行兩個煙塵鼓吹，所以在系統中，每一個煙塵鼓風器都會一個接一個地被執行，直到所有的煙塵被執行為止，這被認為是煙塵處理的結束。在系統中使用順序控制方法，通過低階計算機實現子系統。具體而言，設定作為序列控制的各步驟數的標志變量，將標志設為實際變量。例如，如果標記變量是1，則意味著子系統轉移到第一步驟，并且當標記變量是2時，子系統轉移到第二步驟。在滿足各步驟的結束條件之后，對標志變量加1，可以進入下一步驟。下一步驟的開始條件是當標志變量等于上一個標志變量+1的值時。一個煤風機在操作期間可能會發生器材故障，或者操作員想跳過設備的必要條件，所以系統在子程序中添加旁路功能。所有12個煙塵的圖例都有相應的旁路按鈕。設置旁路按鈕時，不啟動對應的燃燒器。然后，標志變量和一個程序跳至下一步[4]。

2.2.3 補燃系統

輔助燃燒系統的控制是整個控制系統中最復雜的系統。主要功能是將煙道氣加熱到催化作用溫度。輔助燃燒系統有3種輔助燃燒器。燃燒器的每一套主要由點火管、火災檢測裝置和燃氣管線上的各種閥門構成。自動控制系統主要分為點火、關機、監控。點火系統的燃氣管道更加危險，因此控制系統有很多保護措施。管道內的4個氣壓排氣閥在停電或煤氣損失的情況下全部自動打開，在停電的情況下，將管道內的氣體放空，或使氣壓箱內的氣體不放空。當燃氣主氣壓閥停止輔助燃燒風機、升壓風機和GGH時，或打開任意燃燒器的氣體早閉閥1和氣體早閉閥2，并在發出氣體壓力警報時，具有用于切斷主管道內的氣體的保護關閉作用。準備在點火前插入點火槍，點火時關閉排氣閥，在排氣閥關閉位置信號接通后啟動點火槍，同時打開對應的2根閉閥。當點火檢測傳感器在點火槍的設定運行時間內檢測到火災信號時，表示點火成功。此時，點火槍必須手動完成，直到下一步點火為止[5]。

3 結語

綜上所述，本文通過實例分析深入了解鋼鐵廠燒結工藝脫銷控制系統的設計，該系統對于目前鋼鐵企業需要減少污染物排放的迫切需求具有非常有效的實用參考價值。