荒煤气自动放散点火技术要求
1 概述
焦炉炼焦过程中,由于荒煤气疏导系统故障,引起焦炉集气管管压上升,造成焦炉炉门,加煤口,上升管及相关的各个接口处跑烟,冒火,既严重影响焦炉铁件的使用寿命,又恶化了焦炉的工作环境,造成严重的大气污染。为了解决上述问题和贯彻执行《炼焦炉大气污染物排放标准》(GB1617----1996)中要求机械化炼焦炉的荒煤气不得直接排入大气,应在荒煤气放散顶部安装自动放散点火消烟装置的规定,在两座焦炉机侧集气管荒煤气放散管上安装自动放散点火装置。这样减少煤气放散时产生污染,改善大气环境,减轻工人劳动强度,具有潜在的经济效益和社会效益。
2 设计条件及要求
2.1 设备基本参数:
1、被放散介质:焦炉荒煤气
2、焦炉数量:2座
3、放散管数量:10根
4、火焰传输器:10套
5、UPS电源柜(延时1小时) 2套
6、自动点火控制柜(含PLC及软件) 2套
7、激发器保护箱(材质:不锈钢) 10台
8、点火方式:通过高空火焰传输器点火或点火枪直接点火。
9、点火器配置:荒煤气每个放散管配两套点火(直接点火和间接点火)。
10、点火杆防护:多重防护式
11、燃烧器种类:蒸汽强制引风助然式
12、引风助燃介质:蒸汽
13、引风助燃介质压力:0.2-0.6MPa
14、控制助燃气的阀门种类:电动球阀
15、控制系统PLC:西门子S7-300(可通过以太网实现远程操作)
2.2 公用工程条件
蒸汽
低压蒸汽0.4——0.6MP a 饱和
操作环境
安装在现场仪器运行在焦炉上面的多腐蚀性气体、粉尘的区域,能使煤气自动放散点火系统在雨、雪、冰冻、高温、积水、强腐蚀性气体等恶劣环境条件下正常工作。
3 方案及配置
根据多家生产单位及公司各种放散点火的研制、开发、生产的经验,该方案由点火系统(含间接点火专用不锈钢火焰传输器、高能激发器、高能半导体点火杆及点火专用电缆组成)、执行系统(电动执行机构、不锈钢电动球阀组)、控制系统(西门子PLC)及蒸汽引射安全防护系统组成。
3.1 荒煤气放散控制原理
点火自动控制柜根据来自焦炉集气管的压力信号,控制系统阀门动作、点火、消烟等一系列的动作,实现荒煤气放散的全过程,同时还能在一定程度上调节集气管煤气压力。其过程为集气管压力升高——预警——压力持续升高——报警(同时激发器工作)——打开水封阀(分级)——引燃放散荒煤气——打开引射蒸汽电动球阀——关闭点火电动球阀——(荒煤气压力下降到下限值)关闭放散阀——关闭蒸汽阀——一次放散过程完成。
自动控制系统采用西门子PLC,除按照下图所示进行控制以外,还设置水封阀定期短时活动程序(在系统压力允许的情况下),防止水封阀体因长时间不活动作而被焦油粘连,影响自动控制的顺利执行(出厂整定为三周)
设置备用电源,当系统停电时仍可保证手工打开放散水封阀,利用备用电源打开引燃煤气球阀并打开蒸汽球阀,激发点火而进行放散点火消烟作业。
系统程序设置压力尖峰智能判断,即当集气管压力升高时,系统程序确定是持续高压而非压力尖峰信号时,PLC才发出指令进行放散点火的吹扫、点火。
系统程序可根据压力超高的情况进行放散水封阀的分级打开,根据情况可分3—5级,出厂设定为三级。
自动点火装置工艺系统图
压力信号(4-20mA)
控制系统
予 警
报 警
放散点火
打开放散阀 电动蒸气阀打开
激发点火 持续放散
停止点火 压力下降停止放散关闭放散阀
停止供气
一次放散完成
一、工程概况
1.工艺条件:
1.1集气母管的工艺条件
1.1.1煤气种类:焦炉集气母管荒煤气;
1.1.2介质温度:同大气;
1.1.3放散管出口最大压力: 0~1 Kpa;
1.1.4点火煤气:荒煤气;
1.1.5点火方式:直接点火
1.1.6吹扫介质:饱和蒸汽
1.1.7蒸汽压力:0.1MPa;温度:180度蒸汽管口径:DN50
1.1.8拢火介质:蒸汽,连接口径ф40
1.1.9灭火介质:蒸汽,连接口径ф50
1.1.10放散塔标高:集气管上约6米;
1.1.11放散塔直径:DN500;
1.1.12放散筒根数:10根
1.1.13电源:AC220V/20A 50Hz;
1.1.14环境温度:-10~80℃;
1.1.15排放类型:荒煤气通过水封阀,进入筒体,进行防风式燃烧器排放燃烧;