转炉除尘的plc控制系统设计(附件)
转炉干法除尘，简称LT法，系统采用德国西门子S7-400系列可编程控制器，主CPU为S7-416-PN/DP，采用STEP7 5.5作为开发软件。用MCGS软件进行仿真。工作时使烟气经过蒸发冷却器降温和进行粗除尘后放入静电除尘器进行精除尘，处理后不合格的煤气点火放散，达标的煤气降温后运输到煤气柜储存。从各控制模块的控制条件要求入手，编写程序，绘制梯形图，并分析其连锁条件。对各个部分的程序及运行调试原理进行简短的介绍，言简意赅。设计各部分控制模块，与上位机相连，实现自动控制，节省人工。关键词 转炉除尘, LT法，自动控制，PLC
目录
1 引言 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外转炉除尘技术研究现状 1
1.2.1 国内转炉除尘技术研究现状 1
1.2.2 国外转炉除尘技术研究现状 2
1.3 课题研究的基本思路 2
2 转炉干法除尘的工艺技术 3
2.1 干法除尘的主要工艺流程 3
2.2 干法除尘系统中存在的问题及解决方案 4
2.2.1 除尘系统中可能存在的问题 4
2.2.2 出现问题后的解决方案 5
3 总体方案设计 5
3.1 方案选择 5
3.2 软件平台选择及系统介绍 5
3.2.1 软件平台的选择 5
3.2.2 S7400PLC介绍 6
3.2.3 STEP7 编程软件的介绍 7
3.2.4 MCGS软件介绍 7
4 软件系统设计 8
4.1 系统硬件配置 8
4.2 监控主画面及软件通讯配置 9
4.3 程序中的PLC的I/O口 13
4.4 控制系统连锁条件设置 13
4.5 系统各部分控制模块 16
4.5.1 蒸发冷却器控制模块 16
4.5.2 电场控制模块 20
4.5.3 液压控制模块 22
4.5.4 输灰系统控制模块 23
4.5.5 ID风机控制模块 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录...................................................................33 1 引言
1.1 研究背景与意义
众所周知，钢铁行业在工业中是基本经济制度，同样也是一个重要的污染源，特别是空气污染问题，抓好钢铁工业的环境评估是尤其重要的，特别是大气污染，在当前严峻的全国环境污染的形势下，仍具有重要的意义。煤是钢铁行业最主要的能源消耗，会排放出大量的如二氧化碳之类的温室气体，对环境的影响很大。所以，降低巨大的能源消耗、提升经济效益对公司有很大的影响，并且对国家经济、环境、资源的可持续发展也有很多的益处。
目前，我国拥有炼钢转炉600多座，其炼钢的年产量在4亿吨之上，节约资源、减少碳排放的潜力很大。现阶段国内钢铁企业炼钢的主要工艺是转炉炼钢，而在转炉的吹炼工艺中，会产生有害气体，其以一氧化碳为主、含有少量的二氧化碳和其他微量的有害气体，还夹带着含量巨大的氧化铁、金属颗粒以及其他微小颗粒的固体尘埃，对空气和工作车间环境造成严重的污染。其污染物的特点为：其烟气含有的尘土浓度高、粒度细，对环境污染严重；烟气的温度很高，在处理废气时工作量大，工艺复杂；但是废气中所蕴含的如热能、一氧化碳及其中的少量金属都是可以回收利用的，这些大量的排放就会造成很大的资源浪费。
从今年的一月一日开始，所有的钢铁企业之前所遵行的排放标准将废弃，执行新建企业污染物排放限值，在经济发达的重点区域的钢铁企业将执行更加严格的特别排放限值。所以，提升国内转炉除尘技术，能有效控制和减少炼钢过程中空气污染物排放量是目前急需解决的问题。
1.2 国内外转炉除尘技术研究现状
1.2.1 国内转炉除尘技术研究现状
目前阶段的转炉除尘主要由三个部分组成：汽化冷却系统、一次烟气除尘系统还有转炉煤气回收系统，通常分为两大类：湿法除尘和干法除尘。其中，湿法除尘以OG除尘法为代表，干法除尘以LT除尘法为代表。而国内的转炉除尘大多采用的是湿法除尘即OG法[4]。
现阶段，我国大多数钢铁企业都是采用的较为落后的转炉湿法除尘，简称老OG除尘，其耗电耗水量巨大，是目前钢铁工业节能减排最薄弱的环节。而除了老OG法外，近年来有不少新建的转炉采用了第四代湿法除尘，简称新OG法，以及引进的干法除尘，简称LT法，是我国转炉煤气净化技术的突破性进展[16]。虽然我国的转炉除尘技术在不断大跨步的发展进步，但现阶段采用的转炉除尘方法都有或多或少的缺陷，主要表现在：转炉汽化冷却烟道的出口有900到1000摄氏度的热能没有得到很好的利用；均吨钢的生产还是要用新水0.5吨左右，全年消耗的新水达2亿吨；吹氧期只有一半的时间是用来回收可再利用的煤气，前烧和后烧期的可燃气体（ρ（CO）≤35％）没有得到回收利用，全都被放散或燃烧。所以想要彻底弥补转炉除尘的缺陷，实现节能减排，必须要努力研究，实现真正意义上的干法除尘[16]。
我国引进国外煤气净化技术的同时，国内的设计研究院单位进行了吸收开发，指导目前，国内掌握了转炉煤气净化的LT法、大量的设备设计、系统设计，只有新OG法在引进少量关键技术和部位，基本实现了新OG法的全国产化。对我国转炉炼钢节能减排、完成低能炼钢有很大的推动作用。但是，我们应清醒的认识到，这些技术发展到今天，包括引进的都不同程度的存在一些缺陷或应改进的地方，这是我国钢铁工业节能减排要研究突破的新课题。
1.2.2 国外转炉除尘技术研究现状
而现阶段，国外有两种转炉煤气干法除尘技术得到广泛的应用，分别是：鲁奇的LT法和奥钢联的DDS法，同时，德国的西马克也推出了第二代干法式电除尘法。
现在LT法除尘技术最早是由德国鲁奇(Lurgi)和蒂森( Thyssen) 在20世纪60年代末合作开发的。在1983年，由蒂森首次应用在Bruckhausen炼钢厂，并能成功回收煤气。整个系统由以下几部分组成：煤气冷却系统、除尘系统及回收系统。工作流程如下：1350到1550摄氏度的煤气通过流动烟罩、汽化冷却烟道回收蒸汽后降温至750到950摄氏度，进入蒸发冷却器，经过水雾处置后，一半上下的粗粉尘沉降去除，粉尘浓度由90到160g/m3降至35到50g/m3,烟气温度降至100到150摄氏度，之后煤气进入静电除尘器来精除尘，粉尘浓度约10mg/m3。在煤气切换站，通常将体积大于30％的一氧化碳、体积小于2％的氧气的合格煤气输送到煤气冷却器冷却至70摄氏度后储存，其他不达标的煤气经放散烟囱点火排放[17]。
目录
1 引言 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外转炉除尘技术研究现状 1
1.2.1 国内转炉除尘技术研究现状 1
1.2.2 国外转炉除尘技术研究现状 2
1.3 课题研究的基本思路 2
2 转炉干法除尘的工艺技术 3
2.1 干法除尘的主要工艺流程 3
2.2 干法除尘系统中存在的问题及解决方案 4
2.2.1 除尘系统中可能存在的问题 4
2.2.2 出现问题后的解决方案 5
3 总体方案设计 5
3.1 方案选择 5
3.2 软件平台选择及系统介绍 5
3.2.1 软件平台的选择 5
3.2.2 S7400PLC介绍 6
3.2.3 STEP7 编程软件的介绍 7
3.2.4 MCGS软件介绍 7
4 软件系统设计 8
4.1 系统硬件配置 8
4.2 监控主画面及软件通讯配置 9
4.3 程序中的PLC的I/O口 13
4.4 控制系统连锁条件设置 13
4.5 系统各部分控制模块 16
4.5.1 蒸发冷却器控制模块 16
4.5.2 电场控制模块 20
4.5.3 液压控制模块 22
4.5.4 输灰系统控制模块 23
4.5.5 ID风机控制模块 26 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录...................................................................33 1 引言
1.1 研究背景与意义
众所周知，钢铁行业在工业中是基本经济制度，同样也是一个重要的污染源，特别是空气污染问题，抓好钢铁工业的环境评估是尤其重要的，特别是大气污染，在当前严峻的全国环境污染的形势下，仍具有重要的意义。煤是钢铁行业最主要的能源消耗，会排放出大量的如二氧化碳之类的温室气体，对环境的影响很大。所以，降低巨大的能源消耗、提升经济效益对公司有很大的影响，并且对国家经济、环境、资源的可持续发展也有很多的益处。
目前，我国拥有炼钢转炉600多座，其炼钢的年产量在4亿吨之上，节约资源、减少碳排放的潜力很大。现阶段国内钢铁企业炼钢的主要工艺是转炉炼钢，而在转炉的吹炼工艺中，会产生有害气体，其以一氧化碳为主、含有少量的二氧化碳和其他微量的有害气体，还夹带着含量巨大的氧化铁、金属颗粒以及其他微小颗粒的固体尘埃，对空气和工作车间环境造成严重的污染。其污染物的特点为：其烟气含有的尘土浓度高、粒度细，对环境污染严重；烟气的温度很高，在处理废气时工作量大，工艺复杂；但是废气中所蕴含的如热能、一氧化碳及其中的少量金属都是可以回收利用的，这些大量的排放就会造成很大的资源浪费。
从今年的一月一日开始，所有的钢铁企业之前所遵行的排放标准将废弃，执行新建企业污染物排放限值，在经济发达的重点区域的钢铁企业将执行更加严格的特别排放限值。所以，提升国内转炉除尘技术，能有效控制和减少炼钢过程中空气污染物排放量是目前急需解决的问题。
1.2 国内外转炉除尘技术研究现状
1.2.1 国内转炉除尘技术研究现状
目前阶段的转炉除尘主要由三个部分组成：汽化冷却系统、一次烟气除尘系统还有转炉煤气回收系统，通常分为两大类：湿法除尘和干法除尘。其中，湿法除尘以OG除尘法为代表，干法除尘以LT除尘法为代表。而国内的转炉除尘大多采用的是湿法除尘即OG法[4]。
现阶段，我国大多数钢铁企业都是采用的较为落后的转炉湿法除尘，简称老OG除尘，其耗电耗水量巨大，是目前钢铁工业节能减排最薄弱的环节。而除了老OG法外，近年来有不少新建的转炉采用了第四代湿法除尘，简称新OG法，以及引进的干法除尘，简称LT法，是我国转炉煤气净化技术的突破性进展[16]。虽然我国的转炉除尘技术在不断大跨步的发展进步，但现阶段采用的转炉除尘方法都有或多或少的缺陷，主要表现在：转炉汽化冷却烟道的出口有900到1000摄氏度的热能没有得到很好的利用；均吨钢的生产还是要用新水0.5吨左右，全年消耗的新水达2亿吨；吹氧期只有一半的时间是用来回收可再利用的煤气，前烧和后烧期的可燃气体（ρ（CO）≤35％）没有得到回收利用，全都被放散或燃烧。所以想要彻底弥补转炉除尘的缺陷，实现节能减排，必须要努力研究，实现真正意义上的干法除尘[16]。
我国引进国外煤气净化技术的同时，国内的设计研究院单位进行了吸收开发，指导目前，国内掌握了转炉煤气净化的LT法、大量的设备设计、系统设计，只有新OG法在引进少量关键技术和部位，基本实现了新OG法的全国产化。对我国转炉炼钢节能减排、完成低能炼钢有很大的推动作用。但是，我们应清醒的认识到，这些技术发展到今天，包括引进的都不同程度的存在一些缺陷或应改进的地方，这是我国钢铁工业节能减排要研究突破的新课题。
1.2.2 国外转炉除尘技术研究现状
而现阶段，国外有两种转炉煤气干法除尘技术得到广泛的应用，分别是：鲁奇的LT法和奥钢联的DDS法，同时，德国的西马克也推出了第二代干法式电除尘法。
现在LT法除尘技术最早是由德国鲁奇(Lurgi)和蒂森( Thyssen) 在20世纪60年代末合作开发的。在1983年，由蒂森首次应用在Bruckhausen炼钢厂，并能成功回收煤气。整个系统由以下几部分组成：煤气冷却系统、除尘系统及回收系统。工作流程如下：1350到1550摄氏度的煤气通过流动烟罩、汽化冷却烟道回收蒸汽后降温至750到950摄氏度，进入蒸发冷却器，经过水雾处置后，一半上下的粗粉尘沉降去除，粉尘浓度由90到160g/m3降至35到50g/m3,烟气温度降至100到150摄氏度，之后煤气进入静电除尘器来精除尘，粉尘浓度约10mg/m3。在煤气切换站，通常将体积大于30％的一氧化碳、体积小于2％的氧气的合格煤气输送到煤气冷却器冷却至70摄氏度后储存，其他不达标的煤气经放散烟囱点火排放[17]。
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