赵英群

洗涤塔净化系统的改进

赵英群

（本钢机电安装公司液压检测处，辽宁本溪117000）

详细介绍了本钢5#高炉煤气净化系统的老洗涤工艺与生产中的不利因素，根据生产的需要对排水系统和液压控制系统进行了改进，新改进的系统在实际应用中相比原系统提高了工作效率。

净化；排水；切断；调节；控制

1 前言

本钢5#高炉煤气净化系统（简称洗涤塔）于2001年10月31日投入使用，由重庆钢铁设计研究院设计，引进卢森堡PAUL WURTH冶金技术有限公司（简称PW公司）专利技术，具有先进、可靠、可控制高炉炉顶压力等特点。

2 洗涤塔排水工艺

高炉煤气净化系统共分为上下两段，上段称为预洗段，可将高炉产生的荒煤气净化为半净煤气，下段称为精洗段，可将预洗段的半净煤气净化为净煤气，清洗后的净煤气通过管网最终输送给用户。

2.1 上段排水系统

上段排水由供水厂水泵直接供水到洗涤塔对半净煤气进行净化。图1中HY1阀为调节蝶阀，可自动开关控制水位；HY2和HY3为切断阀，可手动开关控制水位。当水位在L（800）～H（1600）位之间时，HY2阀全开，HY3阀全关，通过HY1阀调节排水量。当水位升至HH（2000）位时，HY3阀全开，当水位降至H（1600）位时，HY3阀全关。当水位降至LL（400）位时，HY2阀全关，当水位升至L（800）位时，HY2阀全开。

图1 上段排水

2.2 下段排水系统

下段排水由燃气厂循环水泵供水到洗涤塔对荒煤气进行净化，图2中HY4阀为调节蝶阀,HY5、HY6阀为切断阀。当水位在L（800）～H（1600）位之间时，HY5阀全关，HY6阀全关，通过HY4阀调节排水量。当水位升至H（1600）位时，HY5阀全开，当水位降至N（1200）位时，HY5阀全关。当水位升至HH（2000）位时，HY6阀全开，当水位降至H（1600）位时，HY6阀全关。当水位降至LL（400）位时，水泵停止运转，当水位恢复N（1200）位时，水泵自动运行。

图2 下段排水

3 洗涤塔排水系统改进

由图1和图2可以看出，上下两段排水各有一路带自动调节功能的蝶阀控制水位，一旦出现故障，只能靠另一路人工手动进行控制，对操作工人来说极为不便，因此借助高炉年修的机会对上下两段排水进行改进，在原有的基础上（如图3所示）在上段增加一路切断阀和调节阀，在下段增加一路调节阀，以便于控制水位和检修（原HY1改为HY1a、原HY2改为HY2a、原HY4改为HY4a，新增加HY1b、HY2b、HY4b，原HY6位置与名称未改变）。

图3 改造后的排水系统

4 排水液压系统改进

原5#洗涤塔排水液压系统上下段排水工艺改进后，老液压系统已经满足不了现今生产状况，需要增加新的回路用于控制改进后的排水蝶阀。

4.1 液压阀工作原理

图4所示系统为新增加的HY2b切断阀、HY1b调节阀和HY4b调节阀的液压原理图。执行器7、8、9为可输出角行程（0～90°）的齿条式液压缸。当二位四通电磁换向阀1通电时，P口与B口接通，A口与T口接通，执行器带动阀板旋转，此时HY2b切断阀阀板全开；反之二位四通电磁换向阀1断电时HY2b切断阀阀板全关，双单向节流阀2可对HY2b阀板开关的速度进行手动调节。HY1b和HY4b调节阀原理相同，其原理是设定水位高度值，当水位高于设定值时，比例阀电磁铁右侧得电，推动阀芯向左侧移动，使P口与B口接通，压力油打开液压锁进入执行器右端，A口与T口接通，使执行器左端与油箱接通回油，此时调节阀阀板开启。当水位低于设定值时，比例阀电磁铁左侧得电，推动阀芯向右侧移动，使P口与A口接通，压力油打开液压锁进入执行器左端，B口与T口接通，使执行器右端与油箱接通回油，此时调节阀阀板关闭。当水位与设定值接近时比

例阀处于中间O型位置，P、A、B、T四个油口处于断开状态，此时调节阀的阀板保持原位。阀芯的行程与电信号成正比，控制信号值越高，阀芯的位移越大，阀口通流面积和通过的流量就越大，阀板的调节速度也就越快。

图4 增加的液压阀原理图

4.2 闭环液压控制系统的组成

闭环控制系统由输入元件、比较元件、放大元件、执行元件、反馈元件和负载组成，可用图5所示的方块图表示。

图5 控制系统简化方块图

输入元件用于输入指令信号（例如4～20 mA），常见的输入元件有电位器、信号发生器、伺服控制器、计算机等。

比较元件通常不是单独存在，而是与放大元件装置一体，对输入端与反馈端的信号进行比较，产生偏差信号，此偏差信号加于放大装置。

放大元件是将偏差信号进行转换并放大，输入到执行机构，常见的放大元件有伺服阀、比例阀、数字阀等。

执行元件驱动负载动作，实现调节任务，常见的执行元件有液压缸、液压马达。

反馈元件用于检测系统的输出量并转换成反馈信号，加于系统的输入端与输入信号进行比较，从而构成反馈控制，常见的反馈元件有各类传感器。

负载和执行元件连接在一起，当执行元件动作时会带动负载做相应的运动，负载一般是被控制的主机设备或其中的机构、装置，如硬金属密封蝶阀。

5 结语

改进后的洗涤系统在使用过程中相比老系统大大提高了工作效率。当其中一路调节出现故障时，运行人员在控制室计算机上直接投送另一路进行调节，不必到现场使用步话机与控制室联系手动控制水位，既节省了人力，又可以在不影响生产的情况下对调节故障进行检修。

[1]张利平.液压控制系统及设计[M].北京：化学工业出版社，2007.

Improvement of the Purification System of Scrubbing Tower

ZHAO Yingqun
(Liquid Pressure Detecting Dept.of the Mechanical and Electric Installation Company of Benxi Steel,Benxi, Liaoning 117000,China)

The negative factors in the original scrubbing process and production of the gas purification system of Benxi Steel’s No.5 blast furnace are introduced.The water drainage and hydraulic control systems were renovated according to the requirement of production;and the improved systems performed more efficiently compared to the old ones.

purification;water drainage;cut off;adjustment;control

TQ546.5

B

1006-6764(2013)10-0018-03

2013-05-15

赵英群（1975-），男，钳工技师，现从事液压传动方面专业技术工作。