磨机入口温度>=300℃； 

磨机出口温度>=95℃； 

磨机入口O2含量>=12%。 

（7）煤气快开阀切断 

炉膛内火焰熄灭时； 

高炉煤气压力<=2.5kPa。 

2.2煤粉喷吹系统自动化 

喷煤系统主要包括制粉、收粉和喷吹几个系统。本规格书主要包括收粉系统中的煤粉仓及喷吹系统。 

2.2.1工艺检测项目 

（1）煤粉仓 

●温度检测：正常值在50~80℃范围内，上限报警，提示有关人员注意。上上限报警，此时警示有关人员打开灭火氮气阀向煤粉仓内充氮气，并联锁停布袋，同时关闭所有卸粉阀，喷吹罐停喷。下限报警值：45℃。 

●CO浓度检测：正常值在0~200ppm范围内，上限报警值300ppm，提示有关人员注意。上上限报警值：500ppm， 此时警示有关人员打开灭火氮气阀向煤粉仓内充氮气，并联锁停布袋，同时关闭所有卸粉阀，喷吹罐停喷。 

●O2浓度检测：正常值在5%~10%范围内，上限报警值10%，提示有关人员注意。上上限报警，此时警示有关人员打开灭火氮气阀向煤粉仓内充氮气，并联锁停布袋，同时关闭所有卸粉阀，喷吹罐停喷。 

●称重系统：正常值在0~80t范围内，上限报警值80t，自动联锁给煤机。上上限报警值90t， 此时自动关闭给煤机，布袋收粉器停止下料。 

●料位检测：正常值在0~7m范围内，并作上下限报警。 

●压力检测：正常值在0~0.2MPa范围内，上限报警值0.25Mpa。 

（2）喷吹罐：温度检测：正常值在50~80℃范围内，上限报警值85℃，提示有关人员注意。上上限报警值：90℃，此时警示有关人员手动打开充压阀向喷吹罐内充氮气，并停机。下限报警值：75℃。 

●压力检测：正常值在0~0.7MPa范围内，上限报警，此时警示有关人员手动打开紧急放散阀进行紧急放散。 

●称重系统：正常值在0~10t范围内。 

●吹喷速率：通过计算得出喷吹速率。 

2.2.2主要调节控制要求  

（1）氮气源管路氮气温度调节：根据工艺要求，氮气温度稳定在50℃； 

（2）压缩空气总管温度调节：根据工艺要求，压缩空气温度稳定在50℃； 

（3）煤粉仓流化管氮气流量调节：根据工艺要求，流化氮气流量应稳定在一个定值； 

（4）煤粉仓灭火氮气压力调节：根据工艺要求，灭火氮气压力应稳定在一个定值； 

（5）喷吹罐流化氮气流量调节：根据工艺要求，流化氮气流量应稳定在一个定值； 

（7）喷吹罐二次风补气流量调节：根据工艺要求，压缩空气流量应稳定在600m3/h； 

（8）喷吹罐补压调节：根据工艺要求，喷吹罐压力应稳定在一个定值； 

（9）喷吹罐排压调节：根据工艺要求，喷吹罐压力与布袋入口压力之差应稳定在一个定值。 

2.2.3监控系统主要显示画面 

  （1）煤粉喷吹工艺流程画面—主要工艺参数显示报警与当前工艺状态（见图5）。 

图5 煤粉喷吹工艺流程画面 

（2）实时和历史趋势显示画面。 

（3）故障报警显示画面（包括实时报警和故障报警显示画面）。 

（4）流量、温度、补压、排压调节画面（见图6）。

图6 流量、温度、补压、排压调节画面 

（5）数据记录画面（见图7）。

图7 数据记录画面 

2.2.4电控部分连锁 

喷吹工艺为并罐喷吹工艺，即每座高炉进行喷煤操作时，由两个喷吹罐组成一个喷吹罐组交替向高炉喷煤。 

（1）煤粉仓 

安全检测设有温度，氧浓度，一氧化碳浓度，上述检测项目在系统中设有临界报警值，当系统发出上限报警信号时，可由操作人员采取相应措施，当发生上限报警时，可接通灭火氮气管路进行紧急处理，同时可自动或手动停止喷吹（由现场人员定）， 煤粉仓还设有料位指示及煤粉称重，煤粉仓的累积称重可以显示累积制粉量，也可用于仓内料位的上下限，报警，以便于平衡制粉和喷吹系统的物料平衡。煤粉仓下锥部设有流化床，对仓内煤粉连续进行流化。煤粉仓下面接有树叉状分料管，连有四个支管，每个支管上设有上、下卸粉阀，控制向四个喷吹罐给料。 

（2）并联罐喷吹主体系统 

喷吹罐为一压力容器，上面接有充压管路，补压管路，出口管路，流化管路，及放散和紧急放散管路，在开始喷吹操作时，需要关闭放散阀和紧急放散阀，出料口阀门，打开充压阀和流化阀门对喷吹罐进行一次充压，然后开启补压调节阀门调节罐内压力达到稳定的工作压力，在喷吹过程中，可通过调节阀门与罐内压力的连锁控制保证喷吹过程压力的稳定。喷吹量的调节可通过调节罐压和二次风量的方式实现。 

喷吹罐的安全检测有温度和压力检测：在温度上上限报警时，如果当前喷吹罐没有进行喷吹操作，可打开充压阀门进行罐内气体的惰化操作，如果喷吹罐内压力为高压可启动喷吹系统暂时停机程序。 

喷吹罐在放散过程中需通过调节阀控制放散气量，使布袋入口管道压力不能波动过大，以免影响制粉系统。可使调节阀与布袋入口压力连锁控制。 

喷吹罐出口管路上安装有二次补气器，用于引入喷吹用压缩空气，压缩空气管路调节阀通过调节二次风量达到调节喷吹量的目的，也可在系统中预先设定阀门开度，使系统根据预先设定的喷煤量进行喷吹操作。喷吹量的调节可通过调节罐压和二次风量的方式实现。 

煤粉分配器入口前有压力检测点，此处压力与高炉热风压力进行连锁比较，当小于设定值时，可将各支管三通球阀自动切换到吹冷风状态，同时喷吹系统自动停机。煤粉分配器入口前还接有氮气反吹管道，当输粉管路堵塞时，可将管中煤粉反吹到煤粉仓内。各支管在风口设备前也接入反吹氮气管道。 

（3）喷吹系统控制过程 

喷吹系统的电力控制主要包括“倒罐”控制、“喷吹”控制等。 

●倒罐操作（以A系列罐为例说明）：当工作罐(A1)中的煤粉量达到设定的下限值(现场根据经验确定)时，A2罐进行充压，煤粉流化，等待喷吹等操作，当A1罐中的煤粉喷吹完毕时并且A2满足喷吹条件时， A2罐开始进行喷煤操作，A1罐停止喷吹， 然后A1罐进行装煤粉的准备操作, 如此两个喷吹罐进行循环交替喷吹。喷吹罐中的煤粉量设有上限报警值，当达到设定上限值时，煤粉仓停止对喷吹罐给料。 

●喷吹过程的控制及连锁：喷煤工艺为并罐喷吹工艺，两罐交替喷吹，喷吹控制分为自动控制和手动控制两种方式，设有两种控制方式的转换开关，自动控制在启动喷吹程序后，由系统自动控制装料，倒罐，喷吹等操作。手动控制需人工通过控制单体阀门完成这些操作。在自动控制方式进行过程中， 可由操作人员中断正在进行的程序，转到手动控制方式进行操作，待操作完成后，可重新切换回到主程序，继续执行自动控制方式。各种控制程序，在顺序执行时，在遇到故障不能执行时报警提示故障原因。 

●事故停机：手动控制，在正常生产中，如喷吹罐安全监测项目（温度，压力）发出上限报警，手动启动紧急停喷程序。如果是煤粉仓或布袋收粉器安全监测项目（温度、压力、氧浓度等）发生上限报警，可开启相应的灭火氮气管路阀门，与检测参数的连锁控制进行处理。 

●连锁：不可同时开启的阀门 

①输粉阀和返粉阀； 

②卸粉阀与充压阀； 

③充压阀与放散阀； 

④流化阀与放散阀； 

⑤输粉阀与总管反吹阀门。 

●必须同时打开的阀门：煤粉仓流化气阀组。 

●必须顺序打开和关闭的阀门 

①同一喷吹罐的上下卸粉阀 

开启顺序：下卸粉阀——延时2s后开启上卸粉阀； 

关闭顺序：上卸粉阀——延时2s后关闭下卸粉阀。 

②同一喷吹罐的出料口阀和输粉阀 

开启顺序：输粉阀——出料阀； 

关闭顺序：出料阀——输粉阀。 

③输粉阀与二次风阀门的连锁 

输粉阀打开的条件是二次风阀门必须打开（仅指同一喷吹罐的阀门）。 

说明：输粉阀打开的条件是二次风阀门必须打开（仅指同一喷吹罐的阀门）以上阀门的控制均由电磁阀控制气动球阀来实现。 

2.2.5喷吹系统基本控制方式 

●基本控制方式分为：自动操作、CRT手动控制方式、检修控制方式。 

●自动操作： 控制室人员通过键盘或鼠标发出“装料”、“喷吹”等命令后，按规定的程序自动完成自动装料、喷吹等顺序动作。 

●CRT手动操作：除必要的安全连锁外，人工在CRT上手动操作各单体设备。 

●检修操作：检修操作是在手动操作之下的一种操作，解除设备的安全连锁，进入完全的人工手动操作各单体设备。 

3  结束语 

整个控制系统是以PLC为核心完成各个单体设备的控制。对于整个控制系统来说需要将这些单体设备通过二级网络连成一个统一的系统集中管理和监控，这体现了现代控制理论的集中管理，分布控制的原则。 

实践证明：此系统分发挥了网络通讯的优势（所有模拟信号都是以数字方式传递，高速、可靠），同时选用UniMAT品牌的PLC模块与西门子的S7-400PLC组成集中—分布式的网络结构控制系统，既保证了控制系统的性能稳定，又大大节约了硬件投资和相关的施工费用，不失为高炉喷煤控制系统的一个性价比优良的解决方案。