本發明涉及高爐煉鐵技術領域，尤其涉及一種高爐出鐵場除塵系統的節能控制方法。
背景技術：
高爐煉鐵是鐵礦石、焦炭和石灰石等原燃料在熱風幫助下把鐵礦石還原成生鐵的過程。據統計，噸鐵產生的煙氣量在2-3kg之間。還原過程中產生的大量煙塵會在高爐出鐵水時噴出，破壞現場作業環境并導致大氣污染，為此必須在出鐵場設置除塵設施。目前出鐵場除塵系統設計都采用負壓布袋除塵系統，在鐵口位置安裝煙塵捕集罩，并設置頂吸和側吸口，在主溝上設蓋板，在擺動流嘴處也設煙塵捕集罩。現代大型高爐大都有2-5個出鐵口，每個鐵口都設置有上述除塵設施。通常各個出鐵口輪流出鐵，特殊情況也有兩個鐵口搭接出鐵的情況。高爐出鐵場除塵的這種除塵點多、除塵風量大、持續運行的特點使得除塵系統設計困難，電耗巨大。一座2500m3高爐出鐵場除塵系統的年度電耗上千萬度。
出鐵場除塵系統的能耗與除塵風量的大小、除塵風量的分配、除塵管路(含捕集煙罩、風管、除塵器、煙囪等)的阻力，以及除塵器、除塵風機及傳動系統效率等緊密相關。除塵風機的運行能耗與其輸送的風量和運行轉速有關，對葉片式離心風機而言，除塵風機的能耗隨輸風量的增加而增加，隨風機轉速的增加而增加，因此，風量調節和調速控制是除塵風機節能的重要手段。目前大多數出鐵場除塵風機都配置有調速裝置，如液耦、變頻器等。在實際運行中，常用的控制策略主要有兩種：第一種是讓除塵風機長期保持某個高轉速運轉，由爐前除塵管路上除塵閥的開關調節輸風量而降低運行能耗；第二種是當除塵閥開啟時，認為準備出鐵水，則使除塵風機高速運行，當除塵閥關閉時，認為出鐵水完畢，則使風機低速。第一種策略現在普遍認為存在能量浪費，因為大量的能量消耗在除塵閥上，但這種策略將風機控制和出鐵場的工藝操作完全脫開，爐前操作可任意操作爐前設施保證崗位環境，能最大程度地保證除塵效果。第二種策略雖然已經有一定的節能效果，但仍然有可以深入節能的地方。首先，因為多個鐵口的存在，使得有可能出現搭接出鐵的情況，所以風機設計流量普遍定的大，而大多數時候是單個鐵口出鐵，此時風機高速運轉會使輸風量富余較大，能耗也高。其次，出鐵場除塵時煙塵量是變化的，開堵鐵口時的煙塵量較大，其它時間較小，要做到深入節能，出鐵過程中風機轉速也應作合理調節。第三，高速運行和低速運行的切換時機也十分關鍵，過早或過晚都可能影響除塵效果，增加能耗。第四，除塵器的阻力是隨附著灰塵量、環境狀況等因素而變化的，風機轉速雖然保持不變，但風機輸送的風量是不同的，致使系統除塵的效果也受影響。
技術實現要素：
針對常用的出鐵場除塵系統的控制策略存在的技術問題，本發明提出一種高爐出鐵場除塵系統的節能控制方法。
為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：
一種高爐出鐵場除塵系統的節能控制方法，包括以下步驟：
s1，控制裝置實時采集除塵器的入口主管上的壓力表的壓力以及開口機、堵口機和除塵閥的動作信號；
s2，當控制裝置收到除塵閥的動作信號，表示除塵閥對應的鐵口準備出鐵，則發升速指令給調速裝置，使除塵風機緩慢升速；當收到開口機的動作信號，則快速升速，同時開啟恒壓控制模式；
s3，當開口機的動作結束一段時間后，鐵口的煙氣量減小，關小鐵口的煙塵捕集罩上的閥門，控制裝置檢測到壓力表的壓力變化，通過調速裝置調節除塵風機的轉速，使壓力表的壓力保持穩定；
s4，控制裝置收到堵口機的動作信號并經延遲一段時間后，表示除塵閥對應的鐵口出鐵完畢，則發出降速指令，通過調速裝置降低除塵風機的轉速，使其低速運行，同時關閉恒壓控制模式；
s5，控制裝置收到所有除塵閥的關閉信號時，通過調速裝置進一步降低除塵風機的轉速，使除塵風機低速節能運轉。
較佳的，高爐出鐵場的煙塵，包括從鐵口、撇渣器、鐵溝、渣溝、擺動流嘴處溢出的煙塵，被捕集罩收集進入管路中。
較佳的，各捕集罩單獨設閥門控制。
較佳的，每個鐵口都設置有一個除塵閥、一套開口機和一套堵口機。
較佳的，控制裝置還包括手動操作方式和安全保護連鎖控制。
較佳的，出鐵場開口機、堵口機和除塵閥的動作信號包括啟動信號和停止信號。
與現有技術相比，本發明的有益技術效果在于：
本發明針對出鐵場除塵的特點，通過采集除塵主管壓力信號，以及出鐵場開口機、堵口機和除塵閥的動作信號，由邏輯判斷調整除塵風機運行轉速，實現結合工藝操作的恒壓控制，在保證除塵效果同時做到最大化節能。
附圖說明
圖1為本發明一實施例的高爐出鐵場除塵系統的節能控制方法的系統圖。
圖中，1-捕集罩；2-除塵閥；3-控制裝置；4-壓力表；5-除塵器；6-除塵風機；7-調速裝置；8-煙囪；9-輸灰系統；10-開口機；11-堵口機。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。
結合圖1，高爐出鐵場的煙塵，包括從鐵口、撇渣器、鐵溝、渣溝、擺動流嘴處溢出的煙塵，被捕集罩1收集進入管路中，經除塵器5除去大部分灰塵后，由除塵風機6抽送至煙囪8排除。除塵器5除下的灰塵由輸灰系統9送出。每個鐵口都設置有一個除塵閥2、一套開口機10和一套堵口機11。除塵風機6通常由調速裝置7傳動控制。整個除塵系統由控制裝置3控制。為實現恒壓控制，在除塵系統中除塵器5的入口主管上設置壓力表4。捕集罩1分別設置在鐵口、擺動流嘴等處，各捕集罩1可單獨設閥門控制。
本實施例中，出鐵場開口機10、堵口機11和除塵閥2的動作信號包括啟動信號和停止信號，用其作為預先升降速的控制信號。
本實施例中，壓力信號是采集除塵器5的入口主管上的壓力，通過對風機轉速的控制實現其壓力恒定。
本實施例中，控制裝置3還包括手動操作方式和安全保護連鎖控制。
具體實施步驟如下：
step1，控制裝置3實時采集除塵器5的入口主管上的壓力表4的壓力以及開口機10、堵口機11和除塵閥2的動作信號。
step2，當控制裝置3收到除塵閥2的動作信號，表示除塵閥2對應的鐵口準備出鐵，則發升速指令給調速裝置7，使除塵風機6緩慢升速；當收到開口機10的動作信號，則快速升速，同時開啟恒壓控制模式，確保鐵口開口時突然噴出的煙氣能被全部吸走，保證出鐵場崗位粉塵滿足要求。
step3，當開口機10的動作結束一段時間(具體時間根據實際情況確定)后，鐵口的煙氣量減小，關小鐵口的煙塵捕集罩1上的閥門，控制裝置3檢測到壓力表4的壓力變化，通過調速裝置7調節除塵風機6的轉速，使壓力表4的壓力保持穩定。
step4，控制裝置3收到堵口機11的動作信號并經延遲一段時間(具體時間根據實際情況確定)后，表示除塵閥2對應的鐵口出鐵完畢，則發出降速指令，通過調速裝置7降低除塵風機6的轉速，使其低速運行，同時關閉恒壓控制模式。
step5，控制裝置3收到所有除塵閥2的關閉信號時，通過調速裝置7進一步降低除塵風機6的轉速，使除塵風機6低速節能運轉。
本實施例具有以下的積極效果：
(1)采用恒壓控制可進行總風量的控制，不論有否搭接出鐵，都能通過恒壓控制自動調節風機轉速實現節能；
(2)以除塵器5的入口主管上的壓力為信號點，則由于除塵器5在其下游，除塵器5狀態對該壓力沒有影響，保證了系統的輸風量，從而可保證系統除塵效果；
(3)采用恒壓控制，可較大程度地將風機控制和出鐵場的工藝操作脫開，爐前操作可隨意操作爐前設施保證崗位環境，同時做到降低系統能耗；
(4)采集出鐵場的開口機10、堵口機11和除塵閥2的動作信號，包括啟動信號和停止信號，可及時調整風機轉速，在保證除塵效果情況下及時升降速，從而達到節能效果；
(5)采集出鐵場的開口機10、堵口機11和除塵閥2的動作信號，可使非正常生產狀態下系統仍具有較好的節能效果。如，某些時候需要查看爐內狀況，這時除塵閥2開啟，開出小鐵口后很快又堵上，但除塵閥2可能仍保持開啟狀態。由于采集了開口機10和堵口機11的狀態信號，則可以調低風機轉速做到系統節能。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。