一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金高爐冶煉自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)為多臺(tái)高爐撥風(fēng)時(shí)的冗余撥風(fēng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在高爐冶煉行業(yè)有這樣一句俗話:“有風(fēng)就有鐵”，說明風(fēng)機(jī)對(duì)于高爐的穩(wěn)定順行起到關(guān)鍵性的作用。隨著國(guó)內(nèi)鋼鐵廠高爐容積不斷大型化、高爐頂壓不斷提高，保障高爐的穩(wěn)定順行變得異常重要。但是在鋼鐵廠由于各種原因的鼓風(fēng)機(jī)事故跳閘時(shí)有發(fā)生，造成高爐斷風(fēng)，致使高爐“灌渣”、“坐料”等嚴(yán)重生產(chǎn)事故。目前企業(yè)常用的解決辦法是采用高爐風(fēng)機(jī)撥風(fēng)系統(tǒng)解決此類事故的發(fā)生，當(dāng)高爐供風(fēng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，臨時(shí)從另外一臺(tái)風(fēng)機(jī)撥適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量保證高爐當(dāng)時(shí)不灌渣、坐料，順利出完鐵進(jìn)入休風(fēng)狀態(tài)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?00810301630.7(申請(qǐng)日期為2008年5月19日)的中國(guó)專利，公開了一種“多母管高爐撥風(fēng)系統(tǒng)”，通過撥風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)風(fēng)機(jī)向至少兩根送風(fēng)母管撥風(fēng)；申請(qǐng)?zhí)枮?01120046451.0(申請(qǐng)日期為2011年2月24日)的中國(guó)專利，公開了一種“高爐多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)”;通過自動(dòng)撥風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了三臺(tái)以上鼓風(fēng)機(jī)向?qū)?yīng)數(shù)量高爐的送風(fēng)問題；但是，由于控制系統(tǒng)故障、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或撥風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，還是會(huì)影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，無(wú)法完全杜絕高爐斷風(fēng)事故的發(fā)生。且這兩個(gè)方案中撥風(fēng)系統(tǒng)與送風(fēng)母管之間均為直通，連接較為復(fù)雜，當(dāng)需要增加鼓風(fēng)機(jī)數(shù)量時(shí)，接線不太方便，而且使用的閥門數(shù)量較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，采用冗余配置的控制系統(tǒng)和撥風(fēng)系統(tǒng)，為高爐供風(fēng)設(shè)置雙保險(xiǎn)，同時(shí)，采用機(jī)旁操作箱可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)操作，確保高爐安全、順利生產(chǎn)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，包括至少4臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)和至少4臺(tái)高爐，每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)均與各高爐的送風(fēng)母管連通，所述送風(fēng)母管上設(shè)有主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)，且主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)的撥風(fēng)母管均與任意兩根送風(fēng)母管連通。
[0007]所述撥風(fēng)母管與任意兩根送風(fēng)母管之間可直接連通，也可間接連通。
[0008]所述各送風(fēng)母管之間的主撥風(fēng)系統(tǒng)或備用撥風(fēng)系統(tǒng)的撥風(fēng)母管上至少設(shè)一個(gè)氣動(dòng)快開閥和一個(gè)電動(dòng)切斷閥，其中電動(dòng)切斷閥為常開閥。
[0009]所述主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)包括冗余配置的后臺(tái)監(jiān)控裝置、交換機(jī)和PLC，其中后臺(tái)監(jiān)控裝置可通過主交換機(jī)和備用交換機(jī)與主PLC、備用PLC的CPU相連，主交換機(jī)、備用交換機(jī)之間通過通訊模塊連接。
[0010]所述后臺(tái)監(jiān)控裝置至少包括一個(gè)工程師站和兩個(gè)操作站。
[0011]所述鼓風(fēng)機(jī)、主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)均設(shè)機(jī)旁操作箱，可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)操作。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013]I)采用冗余配置的控制系統(tǒng)和撥風(fēng)系統(tǒng)，為高爐供風(fēng)設(shè)置雙保險(xiǎn)，進(jìn)一步增加送風(fēng)系統(tǒng)的可靠性；
[0014]2)鼓風(fēng)機(jī)及主撥風(fēng)系統(tǒng)、備用撥風(fēng)系統(tǒng)均采用機(jī)旁操作箱，可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)操作，在網(wǎng)絡(luò)條件不好或控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的極端情況下，仍可確保高爐安全、順利生產(chǎn)；
[0015]3)采用冗余設(shè)置的撥風(fēng)系統(tǒng)，撥風(fēng)母管和送風(fēng)母管之間可采用間接連通方式，有利于減化系統(tǒng)連接關(guān)系，且可方便鼓風(fēng)機(jī)的增減配置。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明所述控制系統(tǒng)連接示意圖。
[0018]圖中:1.鼓風(fēng)機(jī)2.送風(fēng)母管3.主撥風(fēng)系統(tǒng)4.備用撥風(fēng)系統(tǒng)5.撥風(fēng)母管6.氣動(dòng)快開閥7.電動(dòng)切斷閥8.PLC 9.交換機(jī)10.操作站11.工程師站
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0020]見圖1，是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，包括至少4臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)I和至少4臺(tái)高爐，每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)I均與各高爐的送風(fēng)母管2連通，所述送風(fēng)母管2上設(shè)有主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4，且主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4的撥風(fēng)母管5均與任意兩根送風(fēng)母管2連通。
[0021]所述撥風(fēng)母管5與任意兩根送風(fēng)母管2之間可直接連通，也可間接連通。
[0022]所述各送風(fēng)母管2之間的主撥風(fēng)系統(tǒng)3或備用撥風(fēng)系統(tǒng)4的撥風(fēng)母管5上至少設(shè)一個(gè)氣動(dòng)快開閥6和一個(gè)電動(dòng)切斷閥7，其中電動(dòng)切斷閥7為常開閥。
[0023]所述主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4分別與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)包括冗余配置的后臺(tái)監(jiān)控裝置、交換機(jī)9和PLC8，其中后臺(tái)監(jiān)控裝置可通過主交換機(jī)和備用交換機(jī)與主PLC、備用PLC的CPU相連，主交換機(jī)、備用交換機(jī)之間通過通訊模塊連接。
[0024]所述后臺(tái)監(jiān)控裝置至少包括一個(gè)工程師站11和兩個(gè)操作站10。
[0025]所述鼓風(fēng)機(jī)1、主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4均設(shè)機(jī)旁操作箱，可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)操作。
[0026]以下實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說明均為常規(guī)方法。
[0027]【實(shí)施例1】
[0028]如圖1所示，本實(shí)施例中包含Gl?G6共6臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)I，分別通過SI?S4共4條送風(fēng)母管2與4座高爐相連通，鼓風(fēng)機(jī)I出口及與送風(fēng)母管2連接支路上分別設(shè)有電動(dòng)切斷閥。
[0029]主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4采用三條撥風(fēng)母管5與SI?S4連通，其中SI與S3?S4之間為直接連通，其連接段的撥風(fēng)母管5上均設(shè)置有一個(gè)氣動(dòng)快開閥6和一個(gè)電動(dòng)切斷閥7，而S2與S3之間、S2與S4之間及S3與S4之間均為間接連通。在只有一個(gè)撥風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)系統(tǒng)中，為了確保各路撥風(fēng)母管5與送風(fēng)母管2之間的連通，各路撥風(fēng)母管5與送風(fēng)母管2之間只能采用直通方式。但采用冗余配置的撥風(fēng)系統(tǒng)后，各路撥風(fēng)母管5與送風(fēng)母管2之間也可采用間接連接方式進(jìn)行連通，這種連通方式的優(yōu)點(diǎn)是方便鼓風(fēng)機(jī)I設(shè)置，且管路連接方式簡(jiǎn)單，使用閥門數(shù)量少，鼓風(fēng)機(jī)I可根據(jù)需要很方便地實(shí)現(xiàn)增減，而不用重新設(shè)計(jì)撥風(fēng)系統(tǒng)的接線位置。
[0030]在本實(shí)施例中，主撥風(fēng)系統(tǒng)3連接SI與S2送風(fēng)母管2的撥風(fēng)母管5上設(shè)有氣動(dòng)快開閥6 (Q3)，電動(dòng)切斷閥7 (D3);連接SI與S3送風(fēng)母管2的撥風(fēng)母管5上設(shè)有氣動(dòng)快開閥6 (Q2)，電動(dòng)切斷閥7 (D2);連接SI與S4送風(fēng)母管2的撥風(fēng)母管5上設(shè)有氣動(dòng)快開閥6 (Ql)，電動(dòng)切斷閥7 (Dl);而S2與S3之間需通過設(shè)置有Q2、D2和Q3、D3的的兩段撥風(fēng)母管5間接連通，S2與S4之間需通過設(shè)置有Q2、D2和Ql、Dl的的兩段撥風(fēng)母管5間接連通，S2與S4之間需通過設(shè)置有Q3、D3和Q1、D1的的兩段撥風(fēng)母管5間接連通。
[0031]備用撥風(fēng)系統(tǒng)4連接SI與S2送風(fēng)母管2的撥風(fēng)母管5上設(shè)有氣動(dòng)快開閥6 (Q) 4，電動(dòng)切斷閥7 (D4);連接SI與S3送風(fēng)母管2的撥風(fēng)母管5上設(shè)有氣動(dòng)快開閥6 (Q5)，電動(dòng)切斷閥7 (D5);連接SI與S4送風(fēng)母管2的撥風(fēng)母管5上設(shè)有氣動(dòng)快開閥6 (Q6)，電動(dòng)切斷閥7(D6);其送風(fēng)母管2之間的連通關(guān)系與主撥風(fēng)系統(tǒng)3為同一原理，在此不加贅述。
[0032]本實(shí)施例的控制系統(tǒng)如圖2所示，后臺(tái)監(jiān)控裝置包括一個(gè)工程師站11和兩個(gè)并聯(lián)的操作站10，每個(gè)操作站10和工程師站11都可通過主交換機(jī)或備用交換機(jī)9與主PLC或備用PL8C的CPU相連，主PLC與備用PLC8之間通過通訊模塊串聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)中相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和供電也采用冗余配置。
[0033]撥風(fēng)系統(tǒng)的工作原理在已公開的其他文獻(xiàn)中已有詳細(xì)介紹，在此只針對(duì)本發(fā)明一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行說明:
[0034]以圖1所示撥風(fēng)系統(tǒng)為例，可選擇Gl?G4鼓風(fēng)機(jī)為工作風(fēng)機(jī)，Gl?G4鼓風(fēng)機(jī)為備風(fēng)機(jī)，備用風(fēng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)撥風(fēng)功能，也可在檢修時(shí)代替其他主鼓風(fēng)機(jī)工作。當(dāng)高爐送風(fēng)系統(tǒng)一切正常時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)IGl?G4分別向?qū)?yīng)的I?4#高爐送風(fēng)，此時(shí)，G5?G6鼓風(fēng)機(jī)1、主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4不工作，主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4撥風(fēng)母管5上的電動(dòng)切斷閥7為常開閥，氣動(dòng)快開閥6處理關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)控制系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)到供風(fēng)系統(tǒng)中的某臺(tái)主鼓風(fēng)機(jī)I出現(xiàn)故障不能滿足高爐供風(fēng)需要時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷故障主鼓風(fēng)機(jī)I的送風(fēng)總閥門，同時(shí)緊急啟動(dòng)主撥風(fēng)系統(tǒng)3，此時(shí)主撥風(fēng)系統(tǒng)3撥風(fēng)母管5的氣動(dòng)快開閥6迅速打開，主撥風(fēng)系統(tǒng)3自動(dòng)撥風(fēng)。如主撥風(fēng)系統(tǒng)3的氣動(dòng)快開閥6在設(shè)定時(shí)間(如3S)內(nèi)未打開，則備用撥風(fēng)系統(tǒng)4自動(dòng)啟動(dòng)，打開相應(yīng)的氣動(dòng)快開閥6實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥風(fēng)。同理，當(dāng)主操作站10、主交換機(jī)9或主PLC8出現(xiàn)故障時(shí)，相應(yīng)的備用操作站10、備用交換機(jī)9和備用PLC8都會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)工作，確保在任何情況下，系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)雙向撥風(fēng)功能。
[0035]除在監(jiān)控室內(nèi)通過操作站10遠(yuǎn)程監(jiān)控外；鼓風(fēng)機(jī)1、主撥風(fēng)系統(tǒng)3和備用撥風(fēng)系統(tǒng)4均可在機(jī)旁操作箱上脫機(jī)操作，即使在網(wǎng)絡(luò)故障或控制系統(tǒng)全部停止運(yùn)行的狀況下，仍然可以通過人工在機(jī)旁操作箱上進(jìn)行設(shè)備操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，包括至少4臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)和至少4臺(tái)高爐，每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)均與各高爐的送風(fēng)母管連通，其特征在于，所述送風(fēng)母管上設(shè)有主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)，且主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)的撥風(fēng)母管均與任意兩根送風(fēng)母管連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述撥風(fēng)母管與任意兩根送風(fēng)母管之間可直接連通，也可間接連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述各送風(fēng)母管之間的主撥風(fēng)系統(tǒng)或備用撥風(fēng)系統(tǒng)的撥風(fēng)母管上至少設(shè)一個(gè)氣動(dòng)快開閥和一個(gè)電動(dòng)切斷閥，其中電動(dòng)切斷閥為常開閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)包括冗余配置的后臺(tái)監(jiān)控裝置、交換機(jī)和PLC，其中后臺(tái)監(jiān)控裝置可通過主交換機(jī)和備用交換機(jī)與主PLC、備用PLC的CPU相連，主交換機(jī)、備用交換機(jī)之間通過通訊模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述后臺(tái)監(jiān)控裝置至少包括一個(gè)工程師站和兩個(gè)操作站。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)、主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)均設(shè)機(jī)旁操作箱，可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)操作。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種冗余撥風(fēng)系統(tǒng)，包括至少4臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)和至少4臺(tái)高爐，每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)均與各高爐的送風(fēng)母管連通，所述送風(fēng)母管上設(shè)有主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)，且主撥風(fēng)系統(tǒng)和備用撥風(fēng)系統(tǒng)的撥風(fēng)母管均與任意兩根送風(fēng)母管連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1)采用冗余配置的控制系統(tǒng)和撥風(fēng)系統(tǒng)，為高爐供風(fēng)設(shè)置雙保險(xiǎn)，進(jìn)一步增加送風(fēng)系統(tǒng)的可靠性；2)鼓風(fēng)機(jī)及主撥風(fēng)系統(tǒng)、備用撥風(fēng)系統(tǒng)均采用機(jī)旁操作箱，可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)操作，在網(wǎng)絡(luò)條件不好或控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的極端情況下，仍可確保高爐安全、順利生產(chǎn)；3)采用冗余設(shè)置的撥風(fēng)系統(tǒng)，撥風(fēng)母管和送風(fēng)母管之間可采用間接連通方式，有利于減化系統(tǒng)連接關(guān)系，且可方便鼓風(fēng)機(jī)的增減配置。
【IPC分類】C21B9-10, C21B7-00
【公開號(hào)】CN104561423
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410804790
【發(fā)明人】陳正邦, 童立瑜, 鄧寧川
【申請(qǐng)人】鞍鋼集團(tuán)信息產(chǎn)業(yè)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日