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第一节大型高炉仪表工程一、高炉仪表工程概述:大型高炉过程检测与控制,自动化仪表设备及安装工程(为叙述方便以下简称高炉仪表工程)。是高炉系统工程的一部分,在工艺生产中有工业眼睛之称。随着自动控制水平的不断提高,智能仪表和PLC及DCS计算机系统在高炉生产中广泛应用,其作用越来越大,地位越来越高。3200m3高炉设计年产生铁225万吨,计划投资16.8亿元,其中工程费用是13.98亿元,生产备用金2.82亿元,2004年8月8日破土动工,2005年12月26号联动试车完毕,工期17个月18天。3200m3高炉是仅次于宝钢高炉(4063m3)的第二等高炉,是国内同等容积高炉中的第三座。它汇聚了中国、俄罗斯、卢森堡、美国、意大利、日本、瑞典及英国等国家的高炉冶金技术、设备和优质材料,集当代高炉先进技术之大成。技术含量高,自动化水平高,经济技术指标高。从高产长寿(20年),节能消耗、环保要求各方面都进入全国高炉的先进行列。1、高炉仪表工程构成高炉仪表工程按生产系统大致可分为如下部分:(1)外部管网仪表(含热力综合管线、燃气综合管线、富氧系统)(2)供料及上料系统仪表(含槽上供料、矿槽、矿槽除尘、矿槽碎料仓)(3)本体及附属工程仪表(含高炉本体,炉顶、煤气分析)(4)出铁场系统仪表(含液压站管道泵、出铁场除尘)(5)水冲洗仪表(含干渣泵房,炉后役循环水)(6)热风炉系统仪表(含热风炉、双予热系统)(7)煤气清洗系统仪表(含煤气清洗及水处理)(8)中心循环水泵房仪表(9)鼓风机站仪表(10)煤气余压发电TRT系统仪表(11)喷煤系统仪表2、高炉仪表工程量自动化仪表在高炉过程中,点多、线长、面广。温度、压力、流量、重量、物位、机械量,成份分析等。工艺参数检测控制分布在高炉的所有系统。随时监控高炉的工作状况,给生产操作提供可靠的依据。(1)高炉本体测控点:检测参数285点,设置为:炉基温度1点,炉底温度82点,分二层第一层41点第二层41点,均匀分布在直径30m的炉底底面上。炉缸温度48点,分四层,每层12点,均匀分布在炉缸周围。冷却壁100点,分别均匀分布在11段冷却壁上炉喉十字测温29点,均匀分布在炉喉测温十字冷却架上(为保证炉体温度测温准确可靠,热电耦采用特制双支铠装热电耦),热风温度2点,一点用于检测,一点用于热风温度自动控制。热风压力1点,炉身静压检测10点,分五段均匀分布在炉身周围。静压变送器集中安装在炉台上。炉身压差检测4点,用于检测高炉上下部位的透气率。氮气、氧气、蒸汽、压缩空气、天然气流量检测5点。压力检测5点。(2)高炉仪表工程量:A、仪表设备1225台套B、PLC仪表检测控制1484点,包括仪表模拟量输入/输出(AI/AO),开关量输入/输出(DI/DO)C、仪表工程预制件5792套D、仪表电缆导线250316mE、仪表钢管型材101519mF、仪表阀门管件5279件。见附表1、2。(3)高炉仪表工程设计高炉仪表工程设计设备和施工图共53套,基础自动化仪表31套,PLC检测控制系统21套(其中电控15套,仪控6套)。见附表3、4。(4)高炉仪表工程慨算高炉总投资16.8亿元,其中工程费用13.98亿元,设备安装费用6.78亿元,其中仪表自动化设备安装费用5497.03万元。见附表5二、高炉仪表技术特点1、基础自动化仪控系统(1)热风炉拱顶温度检测:热风炉拱顶温度生产工艺一般为1000℃~1300℃。目前主要采用S分度铂铑-铂热电锅或B分度双铂铑热电偶,配置相应的补偿导线进行环境温度补偿后检测拱顶温度,性能稳定可靠,为一般设计常选。国内也有些高炉采用“插入式光电温度传感器及配套仪表”检测拱顶温度。传感器由感温管,一般采用刚玉管(也可采用金属陶瓷管,耐高温合金管),具有很好的耐高温,高压,防爆裂,抗腐蚀功能。感温管定长、管腔密封,内表面热辐射与温度符合热辐射定律:E=ΣδT4,其中δ~斯缔芬.波兹曼常数5.67*10-8W/m2.K4,Σ~黑度系数。由于感应管内径远小于管长,可近似于黑体辐射Σ=1(利于互换性),感温管热辐射光束经光电转换器(由物镜、光栏、光电转换器及有温度补偿特性负载网络组成)产生光电信号。光电温度传感器的输出特性经验公式:Vt=e(12.9-15655/t+273.15)+0.02技术指标为:适用温度为:750-16...

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