尚波
重庆钢铁集团电子有限责任公司
摘要
为配合重庆钢铁股份有限公司提产计划，进一步做好相关煤气平衡工作，优化公司现有煤气供应系统，确保能源系统高效运行，在混合煤气中增加转炉煤气，以达到多回收转炉煤气，置换出更多高炉、焦炉煤气用于发电，稳定煤气热值，满足轧钢系统煤气使用的需要，保证轧机正常生产，同时减少煤气放散对大气带来的污染。由于焦炉煤气是冶金企业附产煤气中的优质高热值煤气，需优先考虑和充分利用高热值煤气，杜绝放散，因此将焦炉煤气尽量供应给焦化使用。在轧钢系统全部满负荷生产时，为满足其混合煤气的使用量，需大量冲入高炉煤气，混合煤气热值也随之降低，难以保证轧机正常生产需要。因此在既要减少焦炉煤气放散、又要保证混合煤气用量和热值的条件下，必须考虑引入新的煤气品种参与混合才能满足轧钢系统煤气使用的需要。
关键词：煤气管网；三混配比技术
1 概述
随着公司下一步生产产能的提升，各轧钢系统正常生产的混合煤气需求量也将随之增加，因此就更需考虑在现有混合煤气系统中冲入比高炉煤气热值高2倍的转炉煤气。将转炉煤气冲入混合煤气中，不仅保证了混合煤气的热值及需求量，同时在目前的转煤供应系统中开发了转煤用户，优化了公司煤气的综合利用，可进一步稳定和提高转煤的吨钢回收率，同时转炉煤气冲入混合煤气后将置换出一部分的高炉煤气用于发电机组发电。
一、成果具体内容
1、新增转冲混控制系统，安装转煤管道，将转煤冲入加压后的高焦混合煤气中，在此管道上安装调节阀、电动蝶阀等设备，采集压力、流量、温度等信号；在煤气柜控制室新装一个盘柜，建立一套新的PLC自动控制系统，新PLC控制系统下位机采用GE RX3i系列，下位机控制软件为proficy ME，上位机监控软件采用GE IFix软件，实现对新增转煤管道各设备的监视及控制。
2、在原煤气混合站及新增转冲混系统上建立：“B+C+L（高焦转）”、“B+C（高焦）”、“C+L（焦转）”三种煤气混合模式，混合模式选择采取手动选择。
⑴、选择“B+C+L”时，高、焦、转均参与热值计算，计算公式如下：混煤计算热值=(4100*V焦+780*V高+1550*V转)/（V高+V焦+V转），焦煤调压、转煤体积和热量作为数值带入热值计算公式、高煤依照计算热值与设定热值对比调节阀位。
⑵、当选择“B+C”时，高、焦参与热值计算，计算公式如下：混煤计算热值=(4100*V焦+780*V高)/（V高+V焦），焦煤调压、高煤依照计算热值与设定热值对比调节阀位。
⑶、当选择“C+L”时，焦煤调压、转煤手动掺入一定量。
3、焦炉煤气阀调节逻辑：
⑴、机前压力以COG大管作为主调回路，COG大管压力调节阀为手动全开状态，由流量调节阀自动调节机前压力，机前压力追踪目标值人为设定P（此值在转充混系统画面上可调）;
⑵、COG小管作为机前压力保安措施，当混加机机前压力低于3.5 Kpa时COG小管流量调节阀自动开至70%(此值设在转充混系统画面上手动可调)，并发出报警声响，当机前压力恢复，COG大管可满足混煤需求量时人为干预关闭，COG小管压力调节阀为手动全开状态。
⑶、当混加机机前压力低于2Kpa时，混合加压机回流调节阀自动打开20%（此值在转充混系统画面上可调），并发出报警声响，当机前压力恢复正常后由值班人员切换为手动操作后手动关闭调节阀并切换至自动调节状态。
4、高炉煤气阀调节逻辑：
⑴、BFG大管调压阀投自动调压，压力目标值为BFG大管调压阀阀后监测压力；BFG大管流量调节阀调节热值，对比计算热值与设定热值，计算热值大于设定热值，高煤阀开，计算热值小于设定热值，高煤阀关。
⑵、BFG小管正常状态下手动全关，大阀故障时，可把小管的调节阀投自动进行热值调节。
5、转炉煤气阀调节逻辑：
目标值可设定，转煤冲入以操作人员自行设置转煤目标流量，投入自动通过PID调节。
6、增加联锁控制条件。混煤总流量取高、焦、转三者流量之和，当混合煤气大于X万立方（此值在画面上可调）时要报警，红色闪烁，这时需操作人员将当前参与调节的各阀门切换到手动，由操作人员根据需要的热值来操作各调节阀。若转煤柜容小于X万立方时（此值在转充混系统画面上可调），转煤调节阀联锁自动关闭并切换为手动。
二、成果的技术特点和先进性
1、实现高焦转三种煤气混合的自动调节，稳定了煤气热值，满足煤气用户的需求，同时减少煤气放散对大气带来的污染。
2、利用煤气热值进行调节，在煤气用户突然增量或减量时，能很快稳定煤气热值，同时保证加压机前压力不受影响。
三、效果分析
序号 名 称 主要技经指标 备注
1 改进前 1、转炉煤气回收量为93m3/t钢
2、焦炉煤气放散率为2.77%
2 改进后 1、转炉煤气回收量≥110m 3 /吨钢
2、焦炉煤气放散率<1.3%
四、存在问题和改进措施
1、进一步完善高焦转三种煤气的配比，使混合煤气的热值更加稳定；
2、目前使用的电动调节阀存在卡阻的现象，下一步将更换为液压调节阀。
五、推广应用情况
此项目成果与当前国内外同类先进技术相比较更具针对性，将转炉煤气冲入混合煤气中，实现了高焦转煤气混合的自动调节，能稳定混合煤气的热值，满足用户对煤气使用的需要。在目前的转煤供应系统中开发了转煤用户，优化了公司煤气的综合利用，可进一步稳定和提高转煤的吨钢回收率，同时减少煤气放散对大气带来的污染。
六、结论
成果完成后，实现高焦转三种煤气混合的自动调节，将转煤冲入混煤使用，稳定煤气热值，满足轧钢系统煤气使用的需要，保证轧机正常生产，使转炉煤气回收量由93m3/t钢增加到110m3/t钢；在稳定煤气热值后减少焦炉煤气放散量，使焦炉煤气放散量由年累计2.77%减少为0.5%，充分利用了焦炉煤气，同时减少煤气放散对大气带来的污染。
参考文献：
1基于MapGIS K9的供水管网管理信息系统建设与应用；高静?-?《天津大学》；2014
2地理信息系统技术在无锡市管网信息管理中的应用；王宜节，叶德燎?-?《现代测绘》；2002