转炉烟气净化及煤气回收控制系统的研究与应用

【摘要】：转炉在吹炼时，转炉产生大量含有一氧化碳（CO）气体及含铁化合物的高温烟气，如果直接排入大气，严重影响周围的环境，因此，对转炉烟气排入大气之前必须完成除尘工作，避免对环境造成危害；吹炼阶段，烟气中含有大约80%~90%的CO，是一种高热值燃料，如果回收，可以节省能源，降低成本。目前，转炉烟气干法除尘技术在国际上已被公认为未来的发展方向，它可以部分或完全补偿在转炉炼钢过程的能耗，有望实现低能或负能炼钢。符合国家产业政策及钢铁行业可持续发展要求，从政策上得到支持，受到生产企业的重视，具有极其重要的实用价值和前瞻性。 本文以国内某钢铁公司150t转炉实际特点为研究背景，在认真查阅大量国内外文献，充分研究干法净化回收理论的基础上，结合150t转炉生产现场环境，建立了基于WinCC/S7-400二级计算机系统：上位机采用优秀组态软件WINCC，利用WINCC具有的功能属性编制监控画面、参数设置画面、报警画面、历史趋势图画面等，并且设置报表打印与存档功能，监控整个工艺过程；下位机使用西门子的S7-400系列PLC（416-2DP）作为主站，完成工艺参数的采集、处理和对象控制，包括蒸发冷却器（EC）温度控制、静电除尘器（EPS）控制，粗、细灰输灰系统控制，煤气冷却器温度控制，煤气放散、回收切换控制以及风机转速控制等。从现场采集到的数据通以光纤以太环网通信方式送到上位机同时接收上位机的管理控制等，实现干法系统和转炉炉体系统的联网通信，设置变频器、液压站、高压开关柜、远程I/O等从站实现上位机系统和转炉系统冶炼与自动化系统控制相协调工作和约束，进而实现集中管理，分散控制功能。 【关键词】：干法除尘 S7-400PLC WINCC组态 煤气回收
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TF341.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景8-9
• 1.2 转炉烟气净化技术的发展9-11
• 1.3 干湿法经济技术对比11-14
• 1.4 本文的主要研究内容14-15
• 2 系统设计方案15-24
• 2.1 系统方案15-21
• 2.1.1 系统总体方案15-16
• 2.1.2 重要设备控制方案16-21
• 2.2 控制系统测控点21-22
• 2.3 主要控制设备选择22-24
• 3 控制系统软硬件设计24-48
• 3.1 PID 控制及其控制算法24-26
• 3.2 控制系统硬件设计26-34
• 3.2.1 控制系统 S7400 系列概述26-28
• 3.2.2 S7400 PLC 硬件模块选择28-33
• 3.2.3 S7400 系列硬件组态33-34
• 3.3 系统软件设计34-41
• 3.3.2 应用程序开发软件 STEP734-35
• 3.3.3 用户程序的结构35-36
• 3.3.4 程序编程36-41
• 3.4 转炉本体控制系统与除尘控制系统的通讯41-42
• 3.5 S7400 与变频器的通信及控制42-48
• 3.5.1 6SE71 系列变频器的参数设置44-45
• 3.5.2 S7400 与变频器 6SE71 系列硬件组态过程45-48
• 4 监控系统设计48-61
• 4.1 组态软件 WniCC 简介48-50
• 4.2 WinCC 系统和 PLC 之间的过程通讯50-56
• 4.2.1 WINCC 通讯过程50-51
• 4.2.2 WINCC 通过工业以太网连接自动化系统过程51-56
• 4.3 设计 WINCC 画面56-61
• 结论61-62
• 参考文献62-65
• 附录 A 部分风机电机控制程序65-73
• 在学研究成果73-74
• 致谢74

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