楊寶仁

（張家口宣鋼機(jī)電工程有限公司 河北 張家口 075100）

引言

作為國(guó)家產(chǎn)業(yè)的重要一部分，鋼鐵產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越嚴(yán)格。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鋼鐵工廠內(nèi)各種設(shè)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(gè)。根據(jù)歐盟IPPC的調(diào)查，燒結(jié)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(duì)燒結(jié)煙氣氮氧化物排放量的嚴(yán)格控制可有效降低鋼廠氮氧化物的排放量。

1 鋼鐵廠燒結(jié)工藝脫硝工藝選擇

1.1 SCR脫硝工藝

選擇性接觸還原（SCR）過(guò)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(wú)害的氮和水。在現(xiàn)有的排煙脫硝過(guò)程中，scr脫硝過(guò)程具有最高的脫硝效率，并被廣泛使用。但是，煤炭火力發(fā)電廠廢氣處理的高溫scr主要使用，反應(yīng)溫度需要320-400℃。低溫的scr在燒結(jié)廢氣中是必要的，但是反應(yīng)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(shù)的基本機(jī)制是，在煙道氣體中難以溶于水的NO通過(guò)附加的脫氮器的氧化轉(zhuǎn)換成易溶于水的高價(jià)氮氧化物。然后，利用具有大表面積的吸附粒子作為循環(huán)流層反應(yīng)器中的湍流作為載體，通過(guò)高價(jià)氮氧化物和鈣類(lèi)吸收劑的快速反應(yīng)來(lái)完成脫硝過(guò)程。臭氧是最強(qiáng)大的氧化劑之一，可以將任何二次污染物質(zhì)都不殘留地有效地將NO轉(zhuǎn)換成高原子價(jià)狀態(tài)[1]。

2 鋼鐵廠燒結(jié)工藝脫硝自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)特點(diǎn)

在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工序中，通過(guò)全部工序進(jìn)行安全性的生產(chǎn)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中保護(hù)生產(chǎn)工序的安全性是系統(tǒng)整體的最優(yōu)先課題。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，手動(dòng)啟動(dòng)和停止、聯(lián)鎖啟動(dòng)和停止、自動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)和停止所有設(shè)備的啟動(dòng)和停止都將增加3個(gè)級(jí)別的訪問(wèn)許可。最高級(jí)別的自動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)和停止是閉環(huán)控制，沒(méi)有人介入該系統(tǒng)作為安全生產(chǎn)的保護(hù)措施，選擇了根據(jù)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定性和可靠性、先進(jìn)技術(shù)原則的控制系統(tǒng)選擇。簡(jiǎn)單的操作和之后的發(fā)展，我們會(huì)選擇安全可靠的制造商。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間和多個(gè)測(cè)試，產(chǎn)品沒(méi)有主要的質(zhì)量問(wèn)題，而且編程方法簡(jiǎn)單易懂。使用新機(jī)器后[2]。

2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)

2.2.1 設(shè)備啟停

為了確保整個(gè)制造工序的安全性，減少人員誤動(dòng)作造成的危險(xiǎn)性，所有設(shè)備的啟動(dòng)、停止按鈕都有二次確認(rèn)箱，重要設(shè)備的啟動(dòng)或停止具有容許條件。添加二次子彈盒開(kāi)始停止允許條件的文本描述，并在滿(mǎn)足允許條件時(shí)修改顏色。在設(shè)備操作彈出窗口中設(shè)置禁止操作按鈕。按鈕操作后，所有的啟動(dòng)停止按鈕都不動(dòng)作。這樣，操作接口的寫(xiě)入不僅能夠防止誤動(dòng)作的大部分，還能夠使操作員能夠理解裝置在時(shí)間上起動(dòng)而不停止的理由。系統(tǒng)設(shè)備的啟動(dòng)和停止分為三個(gè)階段，保護(hù)開(kāi)始和停止處于最高水平。下面的計(jì)算機(jī)被編程為設(shè)置自動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)和停止的條件。在滿(mǎn)足條件的情況下，操作者可以在沒(méi)有操作裝置的情況下自動(dòng)啟動(dòng)和停止[3]。

2.2.2 吹灰系統(tǒng)

在脫硝系統(tǒng)中，全蒸汽排放子系統(tǒng)由12 rake煙塵噴射器組成。各塵斗在開(kāi)始時(shí)按照機(jī)械設(shè)定速度向前執(zhí)行，之后到達(dá)最后后返回原點(diǎn)?；趦啥说南尬婚_(kāi)關(guān)，裝置的電控制系統(tǒng)將前向和反向的三個(gè)di信號(hào)反饋給plc。由于煤塵鼓風(fēng)機(jī)的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不能同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)煙塵鼓吹，所以在系統(tǒng)中，每一個(gè)煙塵鼓風(fēng)器都會(huì)一個(gè)接一個(gè)地被執(zhí)行，直到所有的煙塵被執(zhí)行為止，這被認(rèn)為是煙塵處理的結(jié)束。在系統(tǒng)中使用順序控制方法，通過(guò)低階計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)。具體而言，設(shè)定作為序列控制的各步驟數(shù)的標(biāo)志變量，將標(biāo)志設(shè)為實(shí)際變量。例如，如果標(biāo)記變量是1，則意味著子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到第一步驟，并且當(dāng)標(biāo)記變量是2時(shí)，子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到第二步驟。在滿(mǎn)足各步驟的結(jié)束條件之后，對(duì)標(biāo)志變量加1，可以進(jìn)入下一步驟。下一步驟的開(kāi)始條件是當(dāng)標(biāo)志變量等于上一個(gè)標(biāo)志變量+1的值時(shí)。一個(gè)煤風(fēng)機(jī)在操作期間可能會(huì)發(fā)生器材故障，或者操作員想跳過(guò)設(shè)備的必要條件，所以系統(tǒng)在子程序中添加旁路功能。所有12個(gè)煙塵的圖例都有相應(yīng)的旁路按鈕。設(shè)置旁路按鈕時(shí)，不啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的燃燒器。然后，標(biāo)志變量和一個(gè)程序跳至下一步[4]。

2.2.3 補(bǔ)燃系統(tǒng)

輔助燃燒系統(tǒng)的控制是整個(gè)控制系統(tǒng)中最復(fù)雜的系統(tǒng)。主要功能是將煙道氣加熱到催化作用溫度。輔助燃燒系統(tǒng)有3種輔助燃燒器。燃燒器的每一套主要由點(diǎn)火管、火災(zāi)檢測(cè)裝置和燃?xì)夤芫€上的各種閥門(mén)構(gòu)成。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要分為點(diǎn)火、關(guān)機(jī)、監(jiān)控。點(diǎn)火系統(tǒng)的燃?xì)夤艿栏游ｋU(xiǎn)，因此控制系統(tǒng)有很多保護(hù)措施。管道內(nèi)的4個(gè)氣壓排氣閥在停電或煤氣損失的情況下全部自動(dòng)打開(kāi)，在停電的情況下，將管道內(nèi)的氣體放空，或使氣壓箱內(nèi)的氣體不放空。當(dāng)燃?xì)庵鳉鈮洪y停止輔助燃燒風(fēng)機(jī)、升壓風(fēng)機(jī)和GGH時(shí)，或打開(kāi)任意燃燒器的氣體早閉閥1和氣體早閉閥2，并在發(fā)出氣體壓力警報(bào)時(shí)，具有用于切斷主管道內(nèi)的氣體的保護(hù)關(guān)閉作用。準(zhǔn)備在點(diǎn)火前插入點(diǎn)火槍?zhuān)c(diǎn)火時(shí)關(guān)閉排氣閥，在排氣閥關(guān)閉位置信號(hào)接通后啟動(dòng)點(diǎn)火槍?zhuān)瑫r(shí)打開(kāi)對(duì)應(yīng)的2根閉閥。當(dāng)點(diǎn)火檢測(cè)傳感器在點(diǎn)火槍的設(shè)定運(yùn)行時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，表示點(diǎn)火成功。此時(shí)，點(diǎn)火槍必須手動(dòng)完成，直到下一步點(diǎn)火為止[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)實(shí)例分析深入了解鋼鐵廠燒結(jié)工藝脫銷(xiāo)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)對(duì)于目前鋼鐵企業(yè)需要減少污染物排放的迫切需求具有非常有效的實(shí)用參考價(jià)值。