首钢京唐炼钢厂干法除尘控制系统研究与设计

论文摘要

本文以首钢京唐炼钢厂干法除尘系统为背景,结合首自信科研项目,对炼钢干法除尘控制系统进行设计研究。通过学习生产工艺、熟悉现场控制设备、解读控制程序,在掌握生产控制流程和设备控制参数后,结合现场实际工况对首钢京唐厂除尘生产进行工艺优化和设备改造。本文的研究内容主要包括以下几个方面：（1）电除尘原理和转炉炼钢生产的干法除尘生产工艺,比较了湿法除尘和干法除尘的技术参数和工艺参数,重点阐述了转炉干法除尘的工艺和干法除尘主要设备功能组。（2）从现场设备的控制参数入手,结合生产工艺流程,详细讨论了干法除尘系统控制。对蒸发冷却器、静电除尘器、除尘灰输送、煤气输送、煤气回收功能组的控制设备、设备运行条件、主要技术参数及HMI人机操作功能进行研究。（3）设计干法除尘系统软硬件。系统以西门子公司S7-400CPU实现设备的控制调节；用STEP7软件实现硬件的在线检测、诊断功能；人机控制界面采用WINCC组态软件,用于显示设备运行状态,对重要工艺参数作实时和历史趋势,并实现故障报警、报表打印,进行数据设定和操作显示等功能。（4）PLC控制程序设计。按照设备的重要程度和功能,设计各个功能块的作用、执行频率、调用关系。详细讨论了蒸发冷却器的PID控制,通过对PID的算法的研究,修正PID控制参数。（5）结合日常维护工作中的常见故障,对常见故障的设备提出维护方法和预防方案,并对部分工艺进行改进,对设备进行改造。通过对干法除尘系统的研究,掌握生产工艺和工艺参数,理顺了控制程序和连锁条件。提高了维护队伍的技术水平,为工艺优化和设备改造创造了条件,为公司的技术输出打下基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究行业背景
• 1.1.1 炼钢除尘背景
• 1.1.2 首钢京唐炼钢生产及干法除尘生产系统
• 1.2 本课题研究的意义
• 1.3 本文所做主要工作
• 第2章 干法除尘生产工艺流程
• 2.1 电除尘原理
• 2.2 干法除尘工艺流程
• 2.3 干法除尘系统
• 2.3.1 蒸发冷却器功能组
• 2.3.2 静电除尘器功能组
• 2.3.3 除尘灰输送功能组
• 2.3.4 煤气输送功能组
• 2.3.5 煤气回收功能组
• 第3章 干法除尘设备控制研究与改进
• 3.1 蒸发冷却器功能组研究
• 3.1.1 设备运行条件和控制要求
• 3.1.2 主要技术参数
• 3.1.3 HMI控制
• 3.2 静电除尘器功能组研究
• 3.2.1 设备运行条件和控制要求
• 3.2.2 参数
• 3.2.3 HMI控制
• 3.3 ID风机的控制研究
• 3.3.1 设备运行条件和控制要求
• 3.3.2 参数
• 3.3.3 HMI控制
• 3.4 液压控制系统研究
• 3.4.1 设备运行条件和控制要求
• 3.4.2 参数
• 3.4.3 HMI控制
• 3.5 输灰功能组研究
• 3.5.1 设备运行条件和控制要求
• 3.5.2 HMI控制
• 3.6 煤气分析
• 3.7 除尘系统改进和完善
• 3.7.1 粗输灰功能改进
• 3.7.2 煤气分析系统改进
• 3.7.3 煤气回收功能完善
• 3.7.4 急停系统完善
• 第4章 干法除尘系统设计
• 4.1 控制系统软硬件
• 4.1.1 STEP7
• 4.1.2 WINCC
• 4.2 系统设计
• 4.3 程序结构及程序块
• 4.4 其他系统功能
• 第5章 PID控制器设计与实现
• 5.1 PID控制原理
• 5.2 串级控制
• 5.3 西门子PID功能块
• 5.4 蒸发冷却器温度控制
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢