點(diǎn)火程序控制和熄火聯(lián)鎖保護(hù)裝置在燃?xì)忮仩t上的應(yīng)用

王秀枝

(河鋼宣鋼設(shè)備能源部,河北張家口 075100）

1 概述

宣鋼設(shè)備能源部共有9臺全燃?xì)忮仩t,主要燃料為高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣。焦?fàn)t煤氣為點(diǎn)火及穩(wěn)燃燃料。原設(shè)計(jì)鍋爐采用人工手動點(diǎn)火方式，即將點(diǎn)燃的焦?fàn)t煤氣作為點(diǎn)火槍，依次送入鍋爐四角點(diǎn)火孔內(nèi)引燃焦?fàn)t煤氣，待焦?fàn)t煤氣燃燒穩(wěn)定后抽出點(diǎn)火槍，點(diǎn)火完畢。若送煤氣后不著火或著火后又滅火時，則關(guān)閉煤氣門，查明原因，經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽凈爐內(nèi)混合氣體后，再按規(guī)定重新點(diǎn)火。手動點(diǎn)火的缺點(diǎn)是操作步驟多、耗時長、職工勞動強(qiáng)度大、安全性低。此外鍋爐沒有安裝火檢裝置，觀測鍋爐燃燒情況需要通過觀火孔肉眼觀察，具有一定危險(xiǎn)性。為此，設(shè)備能源部對鍋爐點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行改造，并增加熄火保護(hù)系統(tǒng)，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)鍋爐點(diǎn)火及運(yùn)行時設(shè)備安全性和穩(wěn)定性的目的。

2 項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)方案

利用鍋爐技改工程對1#75 t/h鍋爐裝設(shè)自動點(diǎn)火及熄火保護(hù)系統(tǒng)。為配合自動點(diǎn)火及熄火保護(hù)系統(tǒng)的安裝，在高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣主管道上各加一個氣動切斷閥，在轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣燃燒器上加設(shè)點(diǎn)火孔、觀火孔、火焰檢測孔，實(shí)現(xiàn)自動點(diǎn)火及火焰監(jiān)測，進(jìn)行熄火保護(hù)。

2.1 安裝主機(jī)柜和PLC控制系統(tǒng)，用于收集系統(tǒng)所需監(jiān)測信號和發(fā)出控制指令。此次設(shè)計(jì)在煤氣燃燒器加裝自動點(diǎn)火及管路熄火保護(hù)系統(tǒng)，并增加PLC集中控制系統(tǒng)。自動點(diǎn)火系統(tǒng)和熄火保護(hù)系統(tǒng)均由PLC集中控制,通過PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖保護(hù)，該點(diǎn)火系統(tǒng)具有遠(yuǎn)傳功能，以后可實(shí)現(xiàn)通過后臺在主控室進(jìn)行自動點(diǎn)火操作。

2.2 由于自動點(diǎn)火系統(tǒng)需要能夠安全快速的開啟、關(guān)斷煤氣，且發(fā)生熄火事故后要能夠及時排出煤氣，為實(shí)現(xiàn)以上目的在焦?fàn)t煤氣總管安裝電動蝶閥，在四角焦?fàn)t煤氣燃燒器進(jìn)口前主管道上依次安裝蒸汽吹掃閥、煤氣放散閥、手動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥、及檢漏儀，在煤氣管道及熱風(fēng)管道內(nèi)安裝欠壓開關(guān)并將控制信號接引至主機(jī)柜。

檢漏儀在管道閥門系統(tǒng)前后各有一個壓力測點(diǎn)，正常運(yùn)行管道前后的壓力應(yīng)該一致，如果由于閥門、法蘭密封不嚴(yán)造成的煤氣泄露，檢漏開關(guān)的前后壓力就會發(fā)生較大的偏差，從而實(shí)現(xiàn)對管道的漏點(diǎn)檢測?？捎行Х乐姑簹庑孤叮缑簹獍l(fā)生泄漏則通過放散氣動閥放散，避免造成進(jìn)一步的傷害。

當(dāng)煤氣、助燃風(fēng)壓力低于設(shè)定值時欠壓開關(guān)會動作，向PLC系統(tǒng)發(fā)出信號，通過程序聯(lián)鎖切斷主管煤氣閥，可有效防止由于煤氣、助燃風(fēng)壓力過低，造成燃燒不充分，而發(fā)生管道回火、爆燃、爆炸等情況。

2.3 安裝點(diǎn)火管路，在四角焦?fàn)t煤氣管道煤氣放散閥后接引Ф20煤氣點(diǎn)火管，并安裝手動閥、電動閥各一個；在四角熱風(fēng)管道各引出一根Ф25點(diǎn)火助燃空氣管，安裝手動蝶閥一個，這兩個管路分別與焦?fàn)t煤氣點(diǎn)火燒嘴連接。

2.4 在煤氣燃燒器上安裝點(diǎn)火裝置、及火檢裝置，并將火檢信號引入主機(jī)柜中。

點(diǎn)火裝置主要包括高壓點(diǎn)火電極及控制器，安裝在點(diǎn)火管路入口，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出點(diǎn)火信號后，高壓點(diǎn)火電極會進(jìn)行放電，在點(diǎn)火管路入口產(chǎn)生電火花，此時通入焦?fàn)t煤氣，經(jīng)過點(diǎn)火電極處開始燃燒，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。

火檢裝置采用RSK-1紫外線火焰監(jiān)測器，由控制器和紫外線傳感器兩部份組成。根據(jù)火焰能放射出紫外線的原理，由紫外線傳感器經(jīng)信號處理電路處理后送比較電路進(jìn)行判別，結(jié)果送至PLC系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)火焰正常燃燒時，控制器著火指示燈亮。當(dāng)火焰未燃燒或熄火時，控制器熄火指示燈亮。

2.5 熄火保護(hù)系統(tǒng)是通過火檢裝置來對閥門組進(jìn)行安全聯(lián)鎖的控制系統(tǒng)，燃燒器燃燒過程中，因某種原因造成燃燒器熄火后，煤氣閥不切斷，會造成大量未燃煤氣進(jìn)入爐膛，如遇明火，會產(chǎn)生爆燃或爆炸。熄火保護(hù)就是在燃燒器熄火后火檢裝置會向系統(tǒng)發(fā)出熄火信號，系統(tǒng)會通過程序控制自動切斷煤氣閥，避免未燃燒的煤氣進(jìn)入爐膛，發(fā)生危險(xiǎn)。

2.6 點(diǎn)火操作采用小火點(diǎn)大火方式。即啟動電子點(diǎn)火器，讓設(shè)置在點(diǎn)燒嘴上的電極放電，同時開啟小火煤氣閥，點(diǎn)燃小火。系統(tǒng)將自動開啟大火煤氣閥進(jìn)行正常燃燒。自動點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火流程見圖1。 具體點(diǎn)火過程如下，PLC系統(tǒng)首先對煤氣管路進(jìn)行檢測是否有漏點(diǎn)、管道煤氣壓力是否符合要求，滿足要求后，發(fā)送允許點(diǎn)火信號，并顯示在主機(jī)屏上，此時按照A、C、B、D四角順序，依次按下點(diǎn)火按鈕，點(diǎn)火電級開始放電，同時自動打開點(diǎn)火管路的氣動快切閥通入煤氣，焦?fàn)t煤氣通過點(diǎn)火電極處開始燃燒，點(diǎn)燃點(diǎn)火燒嘴，此時系統(tǒng)將得到火檢信號確認(rèn)小火點(diǎn)燃，然后開啟四角焦?fàn)t煤氣主管上的氣動閥，四角焦?fàn)t煤氣主管通入煤氣，利用點(diǎn)火燒嘴引燃主燃燒器。如果系統(tǒng)沒有得到火檢信號，將不會開啟焦?fàn)t煤氣主管上的氣動閥，并在10 s后自動切斷點(diǎn)火管路的氣動快切閥，防止?fàn)t膛通入大量煤氣。如果點(diǎn)火失敗，在5 min內(nèi)系統(tǒng)不允許自動點(diǎn)火再啟動，可以有效防止?fàn)t膛混合氣體未排凈就點(diǎn)火引起爐膛爆燃事故。

圖1 自動點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火流程圖

收高日期：2017-11-20

3 實(shí)施效果

改造完成后，75 t/h鍋爐實(shí)現(xiàn)了鍋爐自動點(diǎn)火、火焰自動在線監(jiān)測、聯(lián)鎖自動保護(hù)等功能，提高了鍋爐點(diǎn)火的自動化程度，降低了點(diǎn)火時間和職工勞動強(qiáng)度，提高了人員和的設(shè)備安全性。增加了煤氣管道檢漏、火焰在線監(jiān)測和聯(lián)鎖自動保護(hù)系統(tǒng)。加強(qiáng)了鍋爐點(diǎn)火和運(yùn)行時的安全性。