高炉出铁场布袋除尘控制系统的设计与实现

论文摘要

新钢2500m3高炉投产于2009和2010年,高炉技术装备处于全国同类型高炉的先进水平。环境保护越来越受到重视,出铁场是烟尘和粉尘产生的重点源。出铁场布袋除尘三电控制是复杂的控制系统,涉及中压10kV及低压380V众多设备的自动控制。本文基于2500m3高炉出铁场自动控制的设计,研究了出铁场的工艺流程,设计并实现了高炉出铁场布袋除尘自动控制系统。本文的主要研究工作如下：(1)剖析了出铁场布袋除尘的工艺流程及设备组成,全面地分析了出铁场控制中的供配电、工艺控制要求,过程检测内容及要求,风机的软起动控制。论述了出铁场布袋除尘工艺与调速型液力偶合器工作原理。(2)分析确定了关键设备的工作原理技术参数,给出了每一过程对象检测的上下限以及保护停机参数值。围绕出铁场布袋除尘工作时序曲线及分布,以电能物流自始至终的流程,逐步设计,完成了出铁场布袋除尘控制系统的总体设计。(3)设计了出铁场布袋除尘供电系统,对出铁场低压负荷进行了计算,完成了1kV、2000kW电机继电保护电路设计以及继电保护数据的整定计算。进行了低压配电系统设计,完成了UPS的设计选型、DC24V电源容量的计算。完成了出铁场布袋除尘过程检测与控制设计。(4)根据自动控制要求,完成布袋除尘PLC选型、I/O信号配置、硬件电路连接、以及主站与从站组网连接；完成出铁场L1级计算机网络连接、设计了出铁场风机启动、顺序清灰流程,卸灰控制及报警等关键环节的PLC程序设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 国外部分大型高炉出铁场烟尘治理概况
• 1.3 我国高炉出铁场除尘技术的发展
• 1.4 我国高炉出铁场除尘系统存在问题与不足
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 除尘工艺
• 2.1 出铁工序简介
• 2.2 上悬式伞形除尘罩
• 2.3 布袋除尘器工艺流程
• 2.4 调速型液力偶合器工作原理与控制
• 2.4.1 调速型液力偶合器系统构成
• 2.4.2 调速型液力偶合器工作原理
• 2.4.3 液力偶合器节电效果分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 除尘过程的检测与控制要求
• 3.1 出铁场布袋除尘控制过程的检测
• 3.2 主要设备保护的设定参数
• 3.3 主要工作状态与操作方式检测
• 3.4 出铁场布袋除尘主要控制功能
• 3.5 本章小结
• 第4章 除尘控制系统硬件设计
• 4.1 出铁场自动控制系统总体构建
• 4.2 出铁场自动控制系统PLC选型
• 4.2.1 罗克韦尔公司PLC控制器
• 4.2.2 PLC系统配置
• 4.3 UPS电源选型
• 4.4 24VDC直流电源选择
• 4.5 工控机（IPC）与显示器的选择
• 4.6 布袋除尘系统的供电设计
• 4.6.1 布袋除尘供电系统设计
• 4.6.2 供电负载计算
• 4.7 布袋除尘风机电机起动及运行控制的设计实现
• 4.7.1 2000kW风机电机10kV电路
• 4.7.2 进线柜与星点短接柜二次电路
• 4.7.3 液阻柜PLC控制
• 4.8 辅助部分电气控制的设计
• 4.9 本章小结
• 第5章 除尘系统的软件设计与实现
• 5.1 出铁场布袋除尘PLC程序设计
• 5.1.1 出铁场布袋除尘风机电机启动PLC程序设计
• 5.1.2 顺序清灰流程的PLC程序设计
• 5.1.3 卸灰控制PLC程序设计
• 5.1.4 允许布袋除尘机组开机及报警PLC程序设计
• 5.2 出铁场布袋除尘机组的HMI的设计实现
• 5.2.1 出铁场布袋除尘监控主画面
• 5.2.2 原料除尘操作画面、卸灰操作画面
• 5.2.3 出铁场布袋除尘监控历史趋势画面
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢