基于除尘自控系统整合提高除尘效率的探讨

　　摘要本文介绍了高炉出铁场及罐位除尘自控、仪表、网络及风机系统的改造实施；通过改造后极大程度的提升了除尘效果及人员配置。
　　【关键词】自控系统整合 网络优化 风机变频改造 环保节能
　　1 概述
　　为适应环保提升要求，加强操作沟通协作，将原有高炉炉前除尘控制分别引至高炉主控室，实现远程集中控制。由原来由二次仪表显示数据全部引入到PLC系统中，进行实时监控。采用调节阀门的大小进行调节风量，过去根据除尘的高低峰进行人为调节，并且调节精度不够，造成电能的浪费根除尘效果的差。因此，改进风门的调节方式是降低耗电量及提升除尘效果的最有效途径。系统改造后，节能及环保效果显著。
　　2 改造方案实施
　　现根据要求与现场设备的实际情况制定自动化、仪表系统、网络及风机变频改造方案如下：
　　2.1 自动化系统
　　出铁厂、罐位除尘系统采用西门子S7-300系统PLC，通讯为DP总线方式；控制系统整合至主控室后采用工业以太网方式对各系统进行集中操作，对现场所有仪表信号除转速及振动信号通过二次仪表进PLC系统外，其余各仪表信号均直接采集进入PLC系统。因此需增加相关PLC模板，并且完善优化程序。
　　2.2 仪表系统
　　为便于集中监控与管理，保障各除尘系统高效稳定运行，现场仪表信号需均进入PLC系统，并取消除振动及转速以外所有二次仪表。
　　2.3 网络部分
　　除尘系统整合后采用集中操作控制方式，出铁厂及罐位除尘集中操作，因此需对网络进行重新规划设计。根据现场实际情况采用以太网模式，通过光缆将信号引入主控室集中控制室的主交换机上，再引入上位机。
　　2.4 风机变频络部分
　　原风机工频运行时，通过调节进风口导流叶片调节风量，电机通过电抗器降压完成工频启动，工频启动特别困难，一般启动后不允许停机，电机始终满负荷运行，电耗惊人，故进行变频改造。
　　现将系统配电室到电机风机进线，从原进线柜拆除，接到新上变频器的进线柜（旁路柜）。简单的说就是变频器和原来的系统柜串联起来。使电机具备变频运行或者工频运行的条件。接到新上条件：正常情况下，电机变频运行（QS1、QS2、QF合状态，QS3分状态），一旦变频器出现问题，从变频器的旁路柜将变频器切除（QS1、QS2分状态，QF、QS3合状态），具体电路图如图一所示
　　完成后，可以实现单台工频或变频运行，工频或变频模式可以从监控画面上看到。变频器工控柜上设有工频或变频指示灯，指示灯的信号取自旁路柜QS1、QS2、QS3隔离刀闸的辅助接点：QS1、QS2合，QS3分状态，变频器变频指示灯亮；QS1、QS2分，QS3合状态，变频器工频指示灯亮。其中，QS2和QS3之间设有机械互锁，防止同时误合引起电源短路。
　　3 改造后效果
　　炼铁生产在物料存储、转运、卸料、出铁等各个环节中均有粉尘、烟气产生，且有些部位温度高、烟尘量大、阵发量大。对岗位和大气环境造成严重污染。对系统进行整合改造后大大降低了人员的配置，由于用PLC系统取代了原有的仪表控制，提升了除尘效率，风机变频控制极大降低了能耗。在高炉生产出铁时再也看不到烟尘漫天的场景了。
　　
　　参考文献
　　[1]蒋晨鹏.环境工程学[M].北京:高等教育出版社,1992.
　　[2]王庭才,王伟.变频器原理及应用[M].北京机械工业出版社,2005.
　　
　　作者简介
　　刘同飞（1986-），男，2009年毕业于鲁东大学电子信息科学与技术专业，现为莱钢自动化部助理工程师，主要从事工业自动控制系统的研发与系统维护工作。
　　
　　作者单位
　　莱芜钢铁集团自动化部山东省莱芜市271104