一种转炉静电除尘工艺的高压控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种转炉静电除尘工艺的高压控制系统。该转炉静电除尘工艺的高压控制系统包括依次电连接的第一控制模块、第二控制模块、IGBT执行机构和高压整流变压器，其中：第一控制模块用于根据预设的控制模型对收到的一次电流反馈值、二次电压/电流运行值、电场粉尘浓度和转炉冶炼工艺操作状态进行处理，并输出相应的控制范围至第二控制模块；第二控制模块用于通过比对收到的一次电流反馈值和控制范围的关系，改变IGBT执行机构开关频率的高低，进而控制电流的大小。采用本实用新型专利技术的方案，能够有效提高转炉静电除尘系统的除尘效果和除尘效率，在满足粉尘排放达标的前提下，输出最低的电场电功率，提高节电水平。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及转炉电除尘
，特别涉及一种转炉静电除尘工艺的高压控 制系统。
技术介绍
目前，随着钢铁行业的结构性调整，炼钢转炉已趋于大型化（达到120吨~300 吨），钢铁企业大多采用转炉全三脱冶炼工艺以提高钢水纯净度，为降低生产成本，国内大 型转炉炼钢普遍采用转炉造渣加石灰和白云石工艺，，由于造渣料中含有大量粉状CaO可 导致瞬时回收烟气中粉尘成分剧烈变化，从而使粉尘排放的控制难度大大增加。目前，很多 大型转炉都还使用湿法除尘，其粉尘最大排放大于300mg/Nm3以上，无法实现环保指标，节 能环保形势严峻。 为了解决转炉粉尘净化问题，越来越多的钢铁企业采用转炉煤气静电除尘系统， 该系统的核心技术是高压控制系统。目前，该高压控制系统均采用单向可控硅（可控硅又 叫晶闸管，SiliconControlledRectifier,可控娃）调幅方式。 然而，在转炉冶炼周期内，尤其在加料、吹氧前期、后期、溅渣阶段，周期短、温度波 动导致比电阻变化大，快速变化的粉尘比电阻会诱发闪络的电压限值不断改变。而现有的 单相可控硅调幅控制方式的系统存在功率因数低（0.7以下）、谐波污染大、动态响应慢等 因素，因而在以上工艺阶段已难以满足排放要求。另外，由于单向可控硅控制系统的电效率 低（大约仅为64% )，因而只能采用大功率的单相系统，造成电耗大。 如何克服上述不足，开发即要满足大转炉冶炼过程粉尘排放达标，又能节省电耗 的高端技术是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提供一种针对转炉静电除尘工艺的高压控制系统，既 能有效提高转炉静电除尘系统的除尘效率，又能节省电耗。 为达到上述目的，本技术提供了一种转炉静电除尘工艺的高压控制系统，高 压控制系统包括依次电连接的第一控制模块、第二控制模块、IGBT执行机构和高压整流变 压器，其中：第一控制模块用于根据预设的控制模型对收到的一次电流反馈值、二次电压/ 电流运行值、电场粉尘浓度和转炉冶炼工艺操作状态进行处理，并输出相应的控制范围至 第二控制模块；第二控制模块用于通过比对收到的一次电流反馈值和控制范围的关系，改 变IGBT执彳丁机构开关频率的尚低，进而控制电流的大小。 进一步地，第一控制模块为智能控制模块，第二控制模块为工业嵌入式控制模块。 进一步地，高压控制系统还包括一次电流采集装置，用于采集IGBT执行机构输出 的电流，并反馈至工业嵌入式控制模块。 进一步地，高压控制系统还包括二次电压/电流采集装置，用于采集高压整流变 压器输出的二次电压/电流，并反馈至智能控制模块。 进一步地，高压控制系统还包括电场粉尘浓度检测装置，用于检测电除尘器除尘 后的电场粉尘浓度，并反馈至智能控制模块。 进一步地，高压控制系统还包括转炉信号接收装置，用于实时接收转炉冶炼工艺 操作状态等信息，并反馈至所述智能控制模块。 进一步地，高压控制系统中第一控制模块包括闪络电压限值自动跟踪子单元，用 于在转炉除尘运行期间，系统依照变化的粉尘负载所诱发的闪络电压限值，进行闪络极限 扫描，通过预设模糊逻辑跟踪这种变化，计算出新的闪络极限电压，使得在粉尘浓度大时， 在保证不击穿的情况下尽可能输出高的除尘电功率。 进一步地，高压控制系统中第一控制模块包括闪络模糊判别与控制子单元，用于 对获取的二次电压/电流运行值与前两次采样加权值比较后，触发预置的模糊闪络判别程 序，并根据检测的闪络类型和密度，进行闪络自动控制。 进一步地，高压控制系统中第一控制模块包括最低功耗优化子单元，用于根据转 炉冶炼工艺各阶段的操作状态下的电场电功率和实测粉尘排放量，获得粉尘的实际运行排 放量、与目标排放量及电场输出功率的对应关系；根据粉尘排放量的变化趋势，计算出电场 输出功率的调整量，进而确定对应的控制范围，实现排放达标与最低功耗协同控制。 进一步地，高压控制系统中第一控制模块包括调幅变频控制子单元，用于将所述 电除尘器的除尘负载与第一预定值和第二预定值进行比较，当所述电除尘器的除尘负载大 于第一预定值时，调节所述IGBT执行机构的开关频率快于9KHz，当所述电除尘器的除尘 负载小于第二预定值时，调节所述IGBT执行机构的开关频率慢于9KHz，进而控制电流的大 小。 与现有技术相比，本技术的方案是以转炉冶炼工艺的阶段和操作状态、电场 粉尘浓度值、高压整流变压器的二次电压/电流运行值和一次电流反馈值作为动态输入变 量，通过自动控制-炼钢-电除尘工艺相结合，建立除尘专家系统高压控制模型，采用这种 控制方案，解决了由于除尘工艺比电阻变化大所引发的除尘效率低的问题，尤其可以有效 解决了第一电场在吹炼时粉尘量过大引起的系统掉电现象，保证了比电阻动态变化大时的 除尘电功率，显著提高了除尘效率。【附图说明】 构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本实用新 型的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在 附图中： 图1为实现本技术实施例的高压控制系统的控制过程图； 图2为本技术实施例的高压控制系统的结构框图。【具体实施方式】 应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不 应视为对本技术的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实 施例以及实施例中的特征可以相互组合。 请同时参考图1和图2,下面将结合附图对本技术实施例高压控制系统作详 细说明。 在本实施例中，转炉静电除尘工艺的高压控制系统包括依次电连接的第一控制模 块、第二控制模块、IGBT执行机构和高压整流变压器，其中：第一控制模块用于根据预设的 控制模型对收到的一次电流反馈值、二次电压/电流运行值、电场粉尘浓度和转炉冶炼工 艺操作状态进行处理，并输出相应的控制范围至第二控制模块；第二控制模块用于通过比 对收到的一次电流反馈值和控制范围的关系，改变IGBT执行机构开关频率的高低，进而控 制电流的大小。 本专利技术的方案是以转炉冶炼工艺的阶段和操作状态、电场粉尘浓度值、高压整流 变压器的二次电压/电流运行值和一次电流反馈值作为动态输入变量，通过自动控制-炼 钢-电除尘工艺相结合，建立除尘专家系统高压控制模型，采用这种控制方案，解决了由于 除尘工艺比电阻变化大所引发的除尘效率低的问题，尤其可以有效解决了第一电场在吹炼 时粉尘量过大引起的系统掉电现象，保证了比电阻动态变化大时的除尘电功率，显著提高 了除尘效率。 这样，在烟气量过大时，可以通过变频提升输出电晕功率，使系统反应速率显著提 高，电流控制更为平稳，从而有效地提高除尘效率。高压整流变压器用于通过其输出侧为电 除尘器提供直流供电。 第一控制模块为智能控制模块，第二控制模块为工业嵌入式控制模块。 高压控制系统还包括一次电流采集装置，用于采集IGBT执行机构输出的电流，并 反馈至工业嵌入式控制模块。一次电流采集装置可以实时将IGBT执行机构输出的电流反 馈至当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉静电除尘工艺的高压控制系统，其特征在于，所述高压控制系统包括依次电连接的第一控制模块、第二控制模块、IGBT执行机构和高压整流变压器，其中：所述第一控制模块用于根据预设的控制模型对收到的一次电流反馈值、二次电压/电流运行值、电场粉尘浓度和转炉冶炼工艺操作状态进行处理，并输出相应的控制范围至第二控制模块；所述第二控制模块用于通过比对收到的一次电流反馈值和所述控制范围的关系，改变所述IGBT执行机构开关频率的高低，进而控制电流的大小。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涤，李崇坚，
申请(专利权)人：北京博谦工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11