高炉煤气管网系统控制说明
高炉控制系统
第1章高炉控制系统工艺分析 (1)1.1高炉控制系统工艺介绍 (1)1.2高炉控制系统的组成及应用 (1)1.3高炉控制系统主要控制内容 (2)第2章高炉控制系统设计 (2)2.1高炉系统控制分析 (3)2.2仪表的选择 (4)2.3传感器的选型 (4)第3章基于组态王的高炉系统监控程序设计 (5)3.1主控界面设计 (5)3.2报警和趋势界面设计 (7)3.3历史数据报表 (8)3.4实时数据报表 (9)第4章结论与体会 (11)参考文献 (12)第1章高炉控制系统工艺分析1.1高炉控制系统工艺介绍随着工业的发展，高炉的运用愈来愈渗透进多个行业。
但是在高炉产生巨大经济效益.应用多套PLC组成高炉控制系统的实现方法和功能特点，以及多座高炉控制系统进行两级联网通讯，实现过程控制和生产管理自动化。
实际应用表明，系统整体设计合理，运行稳定可靠，满足了高炉生产要求并取得很好的效益.。
主体工艺系统采用三电（电气，仪表，计算机）控制一体化程度较高的分布式控制系统进行集中控制、监视和操作，主要的辅助工艺系统则视工艺过程控制的难易程度，选用独立的PLC（DCS）或继电器（模拟仪表）系统进行控制、监视和操作。
主体工艺自动控制系统与辅助工艺PLC（DCS）或继电器（模拟仪表）系统之间通过数据通信接口或I/O模件接线方式进行通信。
本文仅对高炉生产主体工艺自动控制系统的各个设计阶段、内容，进行总结和介绍。
高炉控制系统主要包含高炉本体控制、给料和配料控制、热风炉控制，以及除尘系统控制等。
高炉炼铁自动化控制系统就是保证炼铁生产过程的连续性和实时监控性，进而保证高炉操作的四个主要问题：正确配料并以一定的顺序及时装入炉内、控制炉料均匀下降、调节炉料分布及保持其与热煤气流的良好接触、保持高炉整体有合适的热状态。
高炉控制是集机械、电气控制和计算机应用为一体的技术，采用以和利时公司HOLLiASLK系列PLC为核心的，集中与分散相结合的自动化控制系统，系统由1个中央控制室和上料系统、高炉本体、热风炉、除尘等四个控制站组成，通过高速100Mbps光纤工业以太网进行数据通信，自动化过程监控系统的布局及网络结构。
高炉煤气系统安全技术规程范文
高炉煤气系统安全技术规程范文第一章总则第一条为了加强高炉煤气系统的安全管理，确保高炉煤气的安全使用和运行，保护人员和设备的安全，制定本技术规程。
第二条本技术规程适用于高炉煤气系统的设计、建设、改造、运行和维护的各个环节。
第三条高炉煤气系统必须符合国家相关的法律法规和标准规范的要求。
第四条煤气系统的运行管理人员必须具备相应的专业知识和技术能力，并严格按照本技术规程进行操作和管理。
第五条高炉煤气系统应实行“安全第一、预防为主”的原则，建立和完善安全管理制度和安全技术措施。
第六条高炉煤气系统应定期进行安全检查和评估，发现问题及时整改，并做好相关记录。
第二章设计与建设第七条高炉煤气系统的设计与建设应符合以下要求：1. 根据高炉炉型、产量和性质等因素，确定合理的煤气系统容量和布局；2. 确保煤气系统与高炉的配套程度，提高煤气利用率；3. 煤气系统的设计应考虑炉群的整体结构和连续作业的需求，保证各项指标的稳定；4. 重点设计和设置高炉煤气的净化和脱硫装置，严格控制煤气中有害成分的含量；5. 确保高炉煤气系统与其他系统的安全隔离，避免交叉污染和事故的发生；6. 针对不同的高炉煤气系统，制定相应的建设方案和施工计划，加强施工管理和质量控制。
第八条高炉煤气系统的建设应按照以下步骤进行：1. 建立项目组织，确定项目目标和任务，制定项目计划和工程方案；2. 进行土地勘察和环境评估，确保建设过程和建成后的运营符合环境保护要求；3. 按照设计要求进行设备采购和施工招标，选择合适的供应商和施工单位；4. 进行设备安装和施工，确保质量过关；5. 完成设备调试和联调联试，确保设备和系统的正常运行；6. 进行安全评估和验收，确保高炉煤气系统的安全性能符合要求。
第三章运行与维护第九条高炉煤气系统的运行与维护应符合以下要求：1. 运行人员必须熟悉高炉煤气系统的工艺流程和设备特点，掌握操作技能；2. 定期检查和调整煤气系统的各项参数，确保运行的稳定性和合理性；3. 处理和记录煤气系统运行过程中的异常情况和事故，并采取相应的应急措施；4. 定期对高炉煤气系统进行维护和保养，清洁设备和管道，更换老化和磨损的部件；5. 对设备和管道进行定期检查和试验，发现问题及时处理和修复；6. 建立设备运行记录和维护记录，留存备查。
煤气管网及附属设施的操作、检查、维护、事故处理
燃气管网及附属设施的运行、检查、维护、事故处理一、燃气管网停输操作：1、气体输送前的检查：1-1、新建或扩建后的煤气管道，气密性试验必须在气体输送前进行，合格后方可使用。
1-2、检查管道内无人员和杂物，封闭人孔。
1-3、检查所有排水器，达到要求水位。
1-4、除末端放散外，其余部分已关闭。
1-5、管道的所有阀门都灵活且易于使用，开关位置正确。
1-6、与用户分界点处的阀门和管网仪表导管关闭。
1-7、必须有监护人员在场，并通知用户准备气体收集。
2、气体输送操作：2-1、从管网开始N2，在末端取样分析，氧含量低于2%时，停止N2。
2-2、打开煤气阀门，用煤气置换N2，最后取样进行爆炸试验，连续三次合格，关闭末端放散。
2-3、按用户要求，在与用户的边界处打开阀门。
2-4、打开仪表导管阀。
3、停止气体操作：3-1、检查所有要操作的阀门，放散是否可靠。
3-2、通知燃气用户停止火灾，停止使用煤气。
3-3、如果停气检修，用户止火后，关闭管道阀门和两端盲阀。
3-4、打开末端放散，由始端通入N2，最后的采样和测试CO<1%为合格。
3-5、如需进入管道内部工作，燃气管道必须强制或自然通风，取样化验O2>20.5%，CO<30mg%,方可进入工作。
二、燃气管网日常检查:1、每四小时检查一次管网及附属设施是否完好，有无煤气泄漏及其它异常情况。
2、每四小时检查一次排水器的水位是否正常，保温是否完好，并排水一次。
3、每班检查一次各燃气管网阀门开度是否正确。
4、管道的每个支架应每月检查一次、接地线检查一次，有无开焊，断裂现象。
5、燃气管道不得随意增加负荷，周围不准堆放易燃物。
三、燃气管网的维护：1、每月润滑一次燃气管网的每个排污阀。
2、每月检查一次各燃气管网的排放情况。
3、每六个月清洁一次排水器内部污垢。
4、每年刷新一次各种标志。
5、每4燃气管道每年刷一次防腐漆。
6、每年春季测试一次管网接地电阻。
高炉煤气放散系统
高炉煤气放散系统
一、煤气放散系统简介：
在冶金企业中，伴随着产品生产会产生煤气。
比如在炼铁，炼钢，炼焦等过程中产生的煤气经过除尘净化进入管网，管网煤气一大部分可以进行生产再利用，一小部分会排放到大气中。
管网本身即是传送管道，也是储存装置。
如果部分管网无煤气柜联通，那么，管网本身压力会随着生产排放煤气和煤气用户的变化而波动，为了维持管网压力恒定在一个范围内，通常管网会连接一个或多个煤气放散系统。
但是靠手动调节放散调节阀进行煤气放散，不能很好地保证管道压力的稳定，如果引入管道压力信号， PLC系统根据管网压力进行PID调节控制阀门开度，可以很好地维持控制管道压力。
二、煤气放散系统的组成
系统通常为三管放散，每个支管均加装调节阀。
其中2个支管为电动调节阀，1个支管为电动快开阀。
放散主管安装两台压力变送器，测量主管压力。
（有时系统采用多点单管放散）
电气控制系为PLC控制柜一套，操作站(电脑)一套。
三、煤气放散系统图。
煤气及煤气管网、设施管理制度及考核办法
煤气及煤气管网、设施管理制度及考核办法根据集团公司生产需要，高炉煤气将作为XXX公司生产主要能源介质，转炉煤气是XXX公司回收的主要能源介质，针对目前XXX公司高炉煤气烘烤器和高炉煤气、转炉煤气管网分布实际情况，确保XXX 公司煤气系统安全稳定运行，特制定本制度。
一、职责划分：1、XXX公司设备科是炼钢煤气设备及管网的主管单位。
2、XXX公司生安科是XXX公司煤气安全管理的主管单位。
二、范围划分1、预处理工段工段：负责钢水接受跨外高炉煤气分管接口DN800电动盲板阀至900T混铁炉高炉煤气管道、进车间焦炉煤气总阀（铁水预处理厂房外）至转炉焦炉煤气管道的操作、检查、维护、维修润滑和保养工作。
2、准备工段：负责维修跨外高炉煤气分管接口DN800电动盲板阀至冷修高炉煤气管道、连铸跨高炉煤气至热修和在线烘烤器高炉煤气管道、钢水接受跨外焦炉煤气分管截止阀至维修跨焦炉煤气管道、连铸跨焦炉煤气至热修和在线烘烤器焦炉煤气管道的操作、检查、维护、维修润滑和保养工作。
3、连铸工段：负责钢水接受跨外高炉煤气分管接口DN900电动盲板阀至3#连铸高炉煤气管道、钢水接受跨焦炉煤气分管截止阀至3#连铸焦炉煤气管道的操作、检查、维护、维修和润滑保养工作。
三、煤气的使用1、检修停用高炉煤气必须报设备科由XXX公司向公司申报批准。
按照检修实施方案进行作业。
2、各用气单位操作高炉煤气设备时，必须根据高炉煤气的安全要求和XXX公司制定的高炉煤气设备的操作规程，防止一切安全事故的发生。
3、煤气管道的使用应当实施标准化程序作业，定时放水，定时检漏，防止水堵，防止泄漏，放水和检漏时必须严守操作规程，防止中毒。
四、管道管理：1、任何单位未经批准，不得在高炉煤气、转炉煤气管道上开孔，搭接任意管径的任一介质的其它管道。
2、所有与高炉煤气、转炉煤气管道连接的其它介质的管道（如氮气、蒸汽管道）在没有使用时，一律与煤气管道断开（必须安装双阀和用软管连接），并确保管道内的介质不泄漏。
高炉煤气管网TGNET建模及调度策略
0引言高炉煤气的智能管控是钢铁工业智慧能源管理的关键环节[1]。
高炉煤气输送管网构成了一个庞大且复杂的体系，其中各个环节相互关联并制约着彼此[2]。
探究高炉煤气管网模型对钢铁工业煤气智能管控的迫切需求具有重要意义。
当前，钢铁行业中的煤气调度主要依赖于现场调度人员实时观测的数据，并根据经验推测系统演变状况以制定调度方案，这种调度模式很难精确获取调度的最优量值[3]。
而工业现场情况复杂，往往多个节点的流量和压力同时发生变化[4]。
使得经验型的煤气调度方式更难实现精准操作[5]。
当煤气流量或管网压力超出设定的范围时，依托煤气管网模型就可以精准、快速地得到高炉煤气系统的最佳调度策略。
使煤气管网快速恢复安全运行状态。
因此有必要依据管网系统中各管段和节点的流量和压力变化制定明确的调度方案。
高炉煤气管网规模庞大、结构复杂，气源和用户状态变化速度快[6]，其调度的实时性要求较高。
目前，大部分研究所建立的水力模型计算时间长，响应速度慢[7]，不适合在线分析与策略制定[8]。
另外，现有研究大多仅根据管网流量变化趋势作粗略调度分析，调度效果不理想。
本研究案例中的工厂没有高炉煤气柜，高炉产生的煤气直接进入煤气管网，管网压力波动较大。
工厂对于管道内部压强的设定范围为8-20kPa。
这是因为，管道内高炉煤气压强低于8kPa时会影响高炉煤气的运输效率，而超过20kPa的压强则存在安全隐患，需要通过打开放散塔或者调整煤气用户用量来释放高炉煤气以降低压力。
目前，工厂的工人通过经验和观察管网压力趋势来手动调整高炉煤气用户的流量使得管网内的压强满足压力限制。
然而单纯靠经验实现的调整，不准确，不及时。
会对后续生产中煤气分配产生一定的影响。
因此，本研究通过TGNET软件，建立高炉煤气管网模型，来实现高炉煤气管网压力模拟，使得煤气分配更加合理准确。
1TGNET简介TGNET软件是由英国ESI能源集团开发的业界领先Pipeline Studio软件，具备对输气管道单相流进行稳态和动态模拟的能力。
高炉煤气系统安全技术规程
高炉煤气系统安全技术规程高炉煤气系统是高炉生产过程中的一个重要组成部分，它的安全运行对炉料正常供给和冶炼工艺的稳定进行起着关键作用。
下面是高炉煤气系统安全技术规程的一些基本内容：1. 设备选择与设计：应选择具有良好安全性能的设备，并根据高炉生产工艺的特点进行合理的系统设计。
煤气系统的各个部分和设备应具备抗热、抗压、抗腐蚀等特性，并且要能够适应高炉生产过程中的各种变化。
2. 安全阀与保护装置：在煤气系统的关键部位，应设置安全阀和其他保护装置，以保证系统的正常运行和安全操作。
安全阀应定期检修和更换，并且要进行定期的试压和校验，以确保其可靠性和准确性。
3. 气体检测与监控：应在煤气系统中设置气体检测与监控装置，及时发现和报警处理煤气泄漏、浓度超标等异常情况。
监控装置应具备远程监控和报警功能，以方便运行人员及时采取措施，保障系统的安全。
4. 压力控制与调节：高炉煤气系统的压力应保持在设计范围内，过高或过低的压力会对系统产生不良影响。
因此，应设置合适的压力控制与调节装置，并对其进行定期的校验和检修，确保其正常工作。
5. 停车与报警处理：在煤气系统出现异常情况或需要停车维修时，应及时采取相应的停车和报警处理措施，避免事故的发生和扩大。
停车维修期间，应做好安全防护措施，禁止其他人员进入维修区域。
6. 安全培训与管理：对从事高炉煤气系统操作和维护的人员，应进行相关的安全培训，使其熟悉系统的特点和工作流程，并掌握应急处理措施。
此外，还应建立健全的安全管理制度，加强日常的安全巡查和隐患排查。
总之，高炉煤气系统安全技术规程是保障高炉煤气系统安全运行的重要文件，它的严格执行对于保障高炉生产的连续和稳定起到至关重要的作用。
燃气管网设施安全运行管理说明
燃气管网设施安全运行管理说明燃气管网设施安全运行管理是指针对燃气管网设施进行安全管理的一系列措施和方法，旨在确保燃气管网设施的安全运行，防止安全事故发生。
本文将围绕燃气管网设施的安全生产管理、设施维护管理、事故应急管理和责任追究等方面进行说明，以提高燃气管网设施的安全运行水平。
一、燃气管网设施的安全生产管理1. 安全生产责任制：建立健全安全生产责任制，明确各级责任人的安全生产职责和权力，并将其纳入工作目标考核中，以激励责任人切实履行安全生产责任。
2. 安全生产标准制定：制定燃气管网设施安全生产的管理标准与规范，明确各项安全指标和要求，并根据技术发展和实践经验进行更新和完善。
3. 安全培训和教育：进行燃气管网设施的安全培训和教育，提高员工的安全意识和技能水平，使其能够正确使用设备和工具，遵循操作规程，增强事故预防和应急处理能力。
4. 安全检查和评估：定期对燃气管网设施进行安全检查和评估，发现存在的安全隐患和问题，并及时采取措施进行整改，确保设施的安全可靠。
5. 安全监测与预警：建立燃气管网设施的安全监测系统，实时监测设施运行情况和参数，及时发现异常情况和隐患，并通过技术手段进行预警和预测，提高对安全风险的识别和应对能力。
二、燃气管网设施的设施维护管理1. 定期设施检修：对燃气管网设施进行定期检修和保养，包括设备的清洁、润滑、调整和更换等工作，确保设施的正常运行和使用寿命。
2. 设施修缮和更新：根据设施的状况和技术要求，进行设施的修缮和更新，包括设备的翻新、更换和升级等工作，提高设施的可靠性和安全性。
3. 应急备品备件储备：建立健全燃气管网设施的备品备件储备体系，确保关键设备和部件的及时更换和修复，以应对突发情况和故障。
4. 能源消耗管理：对燃气管网设施的能源消耗进行管理和优化，采用先进的节能技术和措施，减少能源的浪费和排放，提高设施的能源利用效率和环境可持续性。
三、燃气管网设施的事故应急管理1. 应急预案制定：根据燃气管网设施的特点和风险状况，制定完善的事故应急预案，明确应急组织和指挥体系，确保在事故发生时能够迅速、有效地进行应急响应。
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高炉煤气管网压力控制功能说明
2012年公司高炉煤气发电项目两套发电机组将相继投产，每台锅炉高炉煤气设计用量13.5万Nm3/h，为我公司最大的高炉煤气用户。
一旦煤气瞬间切断，将会造成管网压力短时急剧升高。
为防止管网疏水器被高压煤气击穿，或煤气在高压作用下大面积扩散造成危险，需要采取自动控制措施及时放散煤气缓解煤气管网压力的急剧升高。
特对高炉煤气管网压力自动控制作如下说明。
第一阶段
本阶段炼铁大放散集中控制和能源管理中心远程控制均未到位。
控制要求如下：
1、煤气发电快切阀动作指令通过继电器接点送炼铁三厂大放散，联锁打开大放散电动蝶阀进行放散。
同时进行声光报警、提醒炼铁三厂监控人员与煤气发电确认后将大放散联锁解除，将大放散转为压力（大放散就近测压点，设定值可根据发电投运后管网压力重新设定，以下同）自动控制。
得到煤气发电通知（即锅炉重新烧炉用气）后再将煤气发电联锁投入。
2、煤气发电快切阀动作指令通过继电器接点送十万高炉煤气柜柜前对空放散管道上的快开阀，联锁打开放散快开阀进行放散（对空放散管道上的盲板阀正常情况时全开、调节蝶阀正常情况下打开30%，以保证快开阀的响应速度）。
同时进行声光报警、提醒煤气柜监控人员根据总管压力调节放散蝶阀开度，并与煤气发电确认后将放散快切阀联锁解除，一旦煤气发电厂煤气压力降低到15Kpa（可调整）,便将
对空放散管的阀门转为常规模式。
得到煤气发电通知后再将煤气发电联锁投入。
说明：
1、十万高炉煤气柜现在的模式：总管蝶阀关闭、入口蝶阀、入口盲板阀关闭、放散阀蝶阀、放散盲板阀、放散快切阀全部关闭。
（均需立即检修维护到位）。
2、新的模式：总管蝶阀打开、放散盲板阀打开、放散调节蝶阀打开30%（画面可设定，暂定），入口蝶阀、入口盲板阀、放散快开阀关闭。
3、煤气柜可根据需要解除联锁和切换到本地进行操作。
4、为了保证放散功能的正常，快开阀每周动作游动1~2次（当其他原因引起阀门动作、时间顺延）。
第二阶段
本阶段炼铁大放散实现集中控制，能源管理中心远程控制未到位。
控制要求如下：
1、大放散集中控制系统置于炼铁二厂，炼铁二厂与高炉煤气发电通过光纤以太网可同时监控大放散的状态（炼铁厂只进行监视、不进行集中操作，煤气发电对大放散进行监视和集中操作控制）。
2、煤气发电快切阀动作指令通过继电器接点送炼铁二厂大放散集中控制系统，联锁打开大放散电动蝶阀进行放散。
（优先打开炼铁三厂大放散，再根据压力联锁打开炼铁二厂大放散）。
同时进行声光报警、提醒炼铁厂监控人员，在自动模式故障情况下及时将大放散切
换到就地模式进行放散，再与煤气发电联系进行其他相关调节和控制。
3、煤气发电监控人员可以根据煤气发电情况将大放散联锁解除转为纯压力自动控制，正常后再将大放散联锁投入。
4、十万高炉煤气柜控制同第一阶段
第三阶段
本阶段炼铁大放散实现集中控制，能源管理中心实现远程控制。
控制要求如下：
1、能源管理中心可监控大放散的状态（炼铁厂只进行监视、不进行集中操作；煤气发电正常时煤气发电只对大放散进行监视不进行集中操作控制，煤气发电故障时可对大放散进行监视和集中操作控制；正常情况下大放散为纯压力自动控制，同时能源管理中心可以对大放散进行远程监视和操作控制）。
2、煤气发电快切阀动作指令通过继电器接点送炼铁二厂大放散集中控制系统，联锁打开大放散电动蝶阀进行放散。
（优先打开炼铁三厂大放散，再根据压力联锁打开炼铁二厂大放散）。
同时进行声光报警、提醒炼铁厂监控人员，在自动模式故障情况下及时将大放散切换到就地模式进行放散，再与煤气发电联系进行其他相关调节和控制。
3、煤气发电监控人员可以根据煤气发电情况将大放散联锁解除转为纯压力自动控制，正常后再将大放散联锁投入。
4、正常情况下能源管理中心对十万高炉煤气柜进行定期操作和
快切阀动作试验，根据管网压力进行放散操作，并根据情况及时将十万高炉煤气柜投入或切除。
大放散的维护还是归炼铁厂、煤气柜设施归煤气回收站维护，但切换到本地操作或检修维护均需通知总调办/能源管理中心，由其通知发电厂。
事故情况下发电厂、炼铁厂、煤气回收站可以直接联系采取措施，但需及时向总调办/能源管理中心汇报。
能源管理中心、能源环保处煤气回收站、炼铁一厂、二厂、三厂均需按上述要求对现有设备和系统进行修改和完善，自动化处进行技术指导和监督（第一阶段系统修改时充分结合第二第三阶段控制要求，争取一步到位，减少重复工作）。
能源环保处发电厂、机修总厂煤气发电项目部予以协调和配合。
各生产单位和总调办、能源管理中心落实相应的管理制度和作业指导书的修订。
总工办
2012.3.3。