文/范保昊 范中偉

本文作者供職于安鋼集團信陽鋼鐵有限責(zé)任公司 。

對高爐煤氣放散塔燃燒器的改造——本文主要介紹FYZR-IG等離子激火器的工作原理和結(jié)構(gòu)組成及在高爐煤氣放散點火系統(tǒng)應(yīng)用后出現(xiàn)的故障現(xiàn)象及原因分析。

某鋼鐵公司煉鐵作業(yè)部高爐煤氣放散點火塔，原采用焦?fàn)t煤氣助燃來把高爐煤氣點燃。當(dāng)煤氣壓力達到放散值時，煤氣調(diào)節(jié)閥自動打開，用焦?fàn)t煤氣燃燒來點燃高爐煤氣，一旦焦?fàn)t煤氣停氣，該裝置無法直接點燃高爐煤氣，直接放散到空氣中，對環(huán)境造成一定的污染，而煤氣壓力高時若不及時放散對公司煤氣管網(wǎng)沖擊較大，存在較大的安全隱患。由于原焦?fàn)t產(chǎn)能淘汰被迫停產(chǎn)，無焦?fàn)t煤氣使用，原來的焦?fàn)t煤氣伴燒氣源被切斷，因此對高爐煤氣放散塔燃燒器改造。

工作原理及組成

FYZR-IG等離子激火器具有單路輸出高壓功能，是利用特殊工藝制成的升壓變壓器，由高壓發(fā)生部分和高壓調(diào)理部分組成，采用環(huán)氧樹脂真空灌注而成。高壓發(fā)生部分主要將220 V交流電提升至15 000 V 高壓電。高壓調(diào)理部分是對高壓發(fā)生部分的補充，消除負載回路中分布電容或分布電感的影響，同時，對輸出高壓電流進行調(diào)整，防止輸出短路或過載損壞。高壓調(diào)理部分將產(chǎn)生的高壓15 000 V進一步提升到雙路30 000 V，穩(wěn)定地提供給高爐點火器進行點火。

系統(tǒng)主要配置及作用

防風(fēng)式燃燒器

防風(fēng)式燃燒器是安裝在放散管頭部的，對放散的煤氣進行有效充分的燃燒，林格曼黑度≤1也是起到煤氣防回火的一個主要設(shè)備之一。在每一個火炬燃燒器上配置3套直燃式點火嘴，均布在火炬頭頂部；點火氣源采用自身的放散煤氣。

火焰探測組件

放散火焰檢測器是來判斷是否點燃的設(shè)施，它是構(gòu)成自動點火系統(tǒng)的關(guān)鍵信號源。本系統(tǒng)在每個直燃式點火嘴內(nèi)各安裝一只熱電偶作為點火焰檢測的信號。

高溫高壓支撐系統(tǒng)

從等離子激火器到點火嘴的高壓引線和支撐引線的部分稱為高壓支撐系統(tǒng)。一般將靠近放散管頂部約10 m段稱為高溫易腐蝕段，以下10 m段稱為次高溫段，高溫段受大火襲擊的可能性最大，要求高壓支撐系統(tǒng)必須抗腐蝕，耐高溫的沖擊和溫度的急劇變化，本系統(tǒng)有效地解決了這一技術(shù)難題。

點火控制柜

主控制內(nèi)安裝有PLC和各種信號處理器、驅(qū)動器、電源等，控制器面上有各種信號指示燈、按鈕、硬手動點火開關(guān)等?？刂破魇窃撓到y(tǒng)的控制核心，已形成了一個獨立系統(tǒng)，只需要給AC220V單相交流電源連接各種現(xiàn)場輸入輸出控制信號，便可以獨立工作。

現(xiàn)場氮氣吹掃系統(tǒng)

在點火后利用氮氣對放散管進行吹掃，主要由電控閥門和手動閥門組成的一路控制管路，稱為防回火系統(tǒng)，其作用是點火裝置中最重要的防回火設(shè)施。

常見故障及如何排除

固定點火嘴的石英絕緣子損壞

固定點火嘴石英絕緣子偶爾會出現(xiàn)由于兩頭緊固螺釘過緊，熱脹冷縮會造成炸裂損壞，因此安裝時松緊度要適可而止，并增加防緊固螺釘松動裝置。

支撐高壓瓷瓶及高壓點火線損壞

固定高壓點火線的高壓支撐系統(tǒng)絕緣瓷瓶炸裂，特別是冬天結(jié)冰容易凍炸，高壓點火線松緊度要適中，防止熱脹冷縮較緊而易斷或較松導(dǎo)致容易發(fā)生短路現(xiàn)象；高壓輸出端連接線處要絕緣處理，防止風(fēng)力擺動或絕緣破壞發(fā)生接地現(xiàn)象。雨水凝露天氣會影響放電，特別是冬天應(yīng)防止瓷瓶結(jié)冰爬電，漏電現(xiàn)象發(fā)生造成點不著火。

激火器無高壓輸出

用高壓輸出電纜對地點火觀察是否有激火現(xiàn)象，可以判斷激火器好壞。先將激火器引出的高壓輸出電纜接到高壓點火電極，擰緊壓緊螺母和防爆軟管的接頭，然后安裝好蓋，鎖緊螺釘即可。電纜連接在高壓輸出端時必須接牢固，并用U 形卡鎖緊接頭。

無溫度顯示

首先檢查熱電偶及線路是否良好；火焰探測熱電偶損壞，由于風(fēng)向問題會把背風(fēng)面火焰探測熱電偶引出的補償導(dǎo)線燒壞，其實現(xiàn)場已點著火，由于檢測熱電偶損壞，檢測不到火焰溫度，給值班人員造成沒點著火的假象。因此，使用長度稍長的熱電偶，將熱電偶偶頭接盒遠離熱源，這樣即使在背風(fēng)面也不會把引出線燒壞。

PLC柜控制繼電器損壞

PLC柜控制繼電器損壞，煤氣壓力達到放散點火要求，但系統(tǒng)無點火信號輸出，可把點火繼電器多余的觸點串到一起，某一副觸點損壞，仍然可以繼續(xù)安全運行，所以平常要多加強點檢，發(fā)現(xiàn)觸點故障，利用運行間隙立即換掉；或者用點火繼電器控制AC220V交流接觸器代替點火繼電器，這樣可以很有效地保證點火效果，延長點火繼電器使用壽命。

助燃催化劑較少、P L C損壞、煤氣調(diào)節(jié)閥損壞

催化劑要每半年到現(xiàn)場查看損耗情況，當(dāng)剩余只有1/3左右時要及時更換。PLC程序丟失或損壞及硬件損壞、放散時煤氣調(diào)節(jié)閥動作不正常均會造成點火不成功。

點火嘴損壞或距離不合適

檢查高壓電極點火嘴是否燒損或離火炬頭距離不合適，點火距離要保持在2 mm左右。該點火器采用高電壓低電流點火，距離較遠不產(chǎn)生火花或火花較弱，距離較近會造成電極短路均會造成點火不成功，所以要選擇合適的點火間距。

結(jié)語

直燃式點火器在信鋼高爐煤氣放散點火系統(tǒng)改造后已使用一年有余，當(dāng)高爐煤氣放散時，自動點燃放散的低熱值高爐煤氣。當(dāng)高爐煤氣流速變化或火焰溫度場發(fā)生變化時，仍能保持安全可靠的充分燃燒，為公司有效地緩解了煤氣管網(wǎng)的安全壓力。 ●