李 濤，周茂林，崔金強(qiáng)，柴曉峰

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東 萊蕪 271104）

1 前言

某煉鋼廠3座120 t轉(zhuǎn)爐的三管式煤氣放散塔由各自獨(dú)立的放散管組成，每個(gè)放散管原設(shè)計(jì)各配備3只焦?fàn)t煤氣點(diǎn)火燒嘴，保持“長明火”點(diǎn)火方式，隨時(shí)點(diǎn)燃相對應(yīng)放散管放散的轉(zhuǎn)爐煤氣。由于焦?fàn)t煤氣中含有萘、硫等雜質(zhì)，在使用過程中點(diǎn)火管出氣口經(jīng)常發(fā)生堵塞，造成不能正常點(diǎn)火。要處理該故障，必須將該3座120 t轉(zhuǎn)爐全部停爐后才能進(jìn)行。鑒于以上原因，將焦?fàn)t煤氣長明火系統(tǒng)改為自身轉(zhuǎn)爐煤氣在高壓電弧作用下自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)煤氣放散時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火伴燒，達(dá)到環(huán)境保護(hù)目的。

2 高空直燃式自動(dòng)點(diǎn)火伴燒系統(tǒng)

1）系統(tǒng)組成。對3座轉(zhuǎn)爐放散煙囪長明火系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)、改造，采用高空直燃式自動(dòng)點(diǎn)火伴燒系統(tǒng)，使用電梯電弧和催化反應(yīng)伴燒器的專利技術(shù)產(chǎn)品，安裝在放散塔燃燒器上端，直接點(diǎn)燃放散的轉(zhuǎn)爐煤氣。系統(tǒng)主要由直燃式高空點(diǎn)火伴燒器、火焰探測器、高壓發(fā)生調(diào)理器、高壓電纜及支撐組件、主控器和DCS系統(tǒng)組成。

主控制器系統(tǒng)由PLC+PC及其他信號處理器、驅(qū)動(dòng)器、手動(dòng)切換開關(guān)組成。每座放散塔上安裝1套直燃式高空點(diǎn)火器。每只放散管上各安裝1套火焰探測組件和火炬火焰遙測器。每套高空點(diǎn)燃器都配備1臺高壓發(fā)生調(diào)理器。啟動(dòng)點(diǎn)火信號來自DCS的放散開閥信號。在現(xiàn)場主控制柜的面板上安裝硬手動(dòng)點(diǎn)火裝置，可以直接控制每個(gè)高空點(diǎn)火器的發(fā)弧，以便應(yīng)急操作。高壓發(fā)生調(diào)理器至高空點(diǎn)燃伴燒器的電纜使用高壓電纜，絕緣子使用石英絕緣子。

2）系統(tǒng)工作原理。高空直燃式自動(dòng)點(diǎn)火伴燒系統(tǒng)的主控系統(tǒng)獲得啟動(dòng)點(diǎn)火信號后，向高壓發(fā)生調(diào)理器饋送220 V交流電，高壓發(fā)生調(diào)理器產(chǎn)生的高壓電通過高壓電纜送給高空點(diǎn)火伴燒器內(nèi)的電梯發(fā)弧發(fā)生裝置，產(chǎn)生面狀電弧，同時(shí)放散的轉(zhuǎn)爐煤氣自動(dòng)被引入直燃式高空點(diǎn)火器內(nèi)部，在催化反應(yīng)作用下，從高空點(diǎn)火伴燒器上部噴出火焰。高空直燃式自動(dòng)點(diǎn)火伴燒系統(tǒng)的啟動(dòng)點(diǎn)火信號，DCS系統(tǒng)對系統(tǒng)吹氧過程中CO含量、O2含量的高低或放散閥的開信號及下槍的信號判斷。啟動(dòng)點(diǎn)火信號分別與1#、2#、3#放散管的放散相對應(yīng)。

系統(tǒng)主控器對現(xiàn)場設(shè)備實(shí)施全面管理和進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時(shí)將信息傳給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，還可進(jìn)行半自動(dòng)、硬手動(dòng)點(diǎn)火操作。主控器的信息以硬件連接的方式傳送給DCS系統(tǒng)。通過DCS系統(tǒng)可觀察到現(xiàn)場的工作過程、火焰情況、事件記錄和各種趨勢圖及各參量變化，進(jìn)行點(diǎn)火操作等。高空直燃式自動(dòng)點(diǎn)火伴燒系統(tǒng)共享轉(zhuǎn)爐煤氣的壓力及流量、CO含量、O2含量、吹氧過程中下槍、收槍信號及煤氣放散閥的開、關(guān)信號，并顯示主燃燒器放散閥的工作狀態(tài)。主控系統(tǒng)獲得啟動(dòng)點(diǎn)火信號后立即啟動(dòng)相應(yīng)的直燃式高空點(diǎn)火伴燒器點(diǎn)火，點(diǎn)燃放散的轉(zhuǎn)爐煤氣。安裝在放散管上的火焰探測器時(shí)刻監(jiān)測火焰情況，當(dāng)放散氣體點(diǎn)燃后，繼續(xù)伴燒直到該放散管停止放散。

3 應(yīng)用效果

1）使用本系統(tǒng)后，消滅現(xiàn)有3個(gè)放散頭內(nèi)的9只“長明火”。當(dāng)某只放散管需要排放煤氣時(shí)，對應(yīng)的高空直燃式自動(dòng)點(diǎn)火伴燒系統(tǒng)自動(dòng)將該放散管排放出的轉(zhuǎn)爐煤氣點(diǎn)燃，并在該放散管排放過程中始終點(diǎn)燃，但高空點(diǎn)火伴燒器內(nèi)的電梯電弧在煤氣被點(diǎn)燃后就停止工作，不消耗電能。2）每個(gè)放散頭的燃燒情況都有對應(yīng)的火焰監(jiān)測，確保排放煤氣時(shí)放散管處于燃燒狀態(tài)。3）改造后的高空點(diǎn)火伴燒器的點(diǎn)火和伴燒氣體使用的是轉(zhuǎn)爐自身煤氣，且只是在對應(yīng)的放散管放散時(shí)才使用，大幅度地降低了伴燒燃?xì)獬杀尽?）節(jié)省焦?fàn)t煤氣394.2萬m3，避免了排空放散和污染環(huán)境等事故。