荒煤气自动点火放散控制系统的改造

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本文针对宣钢焦化厂炼焦车间一区焦炉放散系统存在的问题和解决办法作出了阐述。在原来的煤气放散系统中，由于自动化控制系统落后和点火设备故障等原因，造成煤气点火不成功率较高，对荒煤气的燃烧不充分。我们重新设计了煤气放散系统，收到了较好的效果。

【关键词】点火放散 自动控制 火焰监控 系统改造

1 前言

近年来，随着宣钢焦化厂的炼焦工艺技术趋于完善，需要焦炉、化产工段设备自动控制水平跟着提高。尤其对于炼焦工艺来说，它的生产自动化程度会影响到它的生产效率和产品质量。

焦炉煤气放散系统作为整个炼焦自动控制系统的一部分，它的主要任务是将放散出去的荒煤气点燃。旧的放散系统采用的是用高压电极打火点燃净煤气，生成的火焰经过引火器来点燃荒煤气。但在生产过程中时常会由于某些原因出现点火不成功。针对这种现状，怎样实现焦炉荒煤气的自动、可靠放散燃烧，减少焦炉作业职工的危险因素，提高燃烧的反应速度，成为我们研究的主题。

2 原有系统隐患

鉴于炼焦煤气环境，尤其炉顶作业环境更加危险恶劣，如果荒煤气没有及时被燃烧，或者炉顶盖没有及时的关闭和打开，会造成煤气的回火，这是整个焦炉作业人员的一个重大的安全隐患。

原来的放散系统是依靠高压电极打火时产生的火花，点燃净煤气，再经引火器来点燃荒煤气，由于产生的高压是非连续性的，会使得燃烧有短暂的熄灭，存在不能一次点火成功和长期明火的问题。所以及时的改造荒煤气的自动点火装置是十分必要的。

炼焦原点火装置主要存在以下问题：

（1）原煤气放散系统采用高压电极打火产生火花来进行点燃动作，由于产生的高压是非连续性的，会使得燃烧有短暂的熄灭，存在不能一次点火成功的问题，这样就会造成荒煤气直接排入大气，对周围作业人员造成直接伤害。

（2）原供给高压电极的电源为从现场电磁站直接供给220V电压 ，并没有对输出的220V进行安全处理和控制，这是一个十分明显的安全隐患。

（3）旧的放散系统并没有对荒煤气放散状态进行监视，有时候在高压电极损坏的时候不会对煤气进行点燃，这样就会在岗位人员不知情的情况下直接将荒煤气排放到大气中，所以说改旧创新是十分必要的。

3 解决途径和系统改造

3.1 设计原理

焦炉放散管自动点火装置的设计，是通过一个电接点压力表，在荒煤气压力高或高高信号时，快速输出一个干接点信号，经过放大器放大，使现场继电器吸合，之后控制接触器得电吸合，将220V电压送到放散管顶部的碳棒，碳棒得电瞬间产生持续的高温，使经过碳棒的荒煤气燃烧，之后火焰监测器在监视有火焰信号5秒后使接触器线圈断开，碳棒失电。

相对于旧的点火装置，我们新加入了火焰监视器，它可以及时的给予控制人员点火是否成功的信息，避免了反复操作和调度或者其它的误操作。

3.2 改造方案

（1）原有的高压电极打火设备已经不能满足打火需求，我们采用高压碳棒，并自己做了碳棒的支架和碳棒夹套，将碳棒安置在最适当的位置。

（2）旧的供给打火装置的电源控制存在安全隐患，我们决定采用弱电控制强电的方法来进行改造。即当荒煤气压力高或高高时，通过现场压力表，输出一个信号，通过放大器，使得电气控制室内的小继电器吸合，继而使接触器得电吸合，送给碳棒一个持续的高压，使得碳棒瞬间产生持续的高温，达到煤气燃烧的临界点，使得荒煤气燃烧。

（3）更换新的气动调节阀。

新的调节阀采用一进一出的气动控制方式。在定位器的输出和输入有可以直接读数的压力表，可以实时的观察输入和输出的气的压力，便于检修和巡检。

（4）安装火焰监视器。

焦炉顶部空间狭小，且煤气设施众多，增加新设备，必须兼顾实用性与安全性。我们将火焰监视器焊接到蒸汽出口槽上，与碳棒成90度角。同时新拉火焰监视器的通信电缆，信号缆采用抗高温的防火线。

图1为改造完整体平视示意图

新安装的支架和夹套完全保障了碳棒和火焰监视器的稳定，在支架上安装了穿线钢管，管内放碳棒和火焰监视器的信号防火电缆。放散阀、压力表和蒸汽阀继续保留，减少了硬件的成本。

碳棒安装的位置与火焰监视器成90度角，而且火焰监视器安装在适当远离放散口，避免了火焰对监视器的灼烧，同时也保证了监视器能及时收到火焰信号。

（5）设置焦炉煤气压力范围，并编写火焰监视器程序。

如P0201为1#炉煤气压力，加入到2号站第三块板卡，取第六个通道，之后打开参数设置，设置上下限，这样煤气压力调节成功设置完毕。

最后设置火焰监视器信号，并进行报警设置，这样控制人员就可以根据报警面表判断火焰监视器信号是否正常。

4 实施效果

采用新安装的自动点火装置，实现了点火的全自动安全控制，碳棒点火反应迅速，火焰监视器信号回执正常快速，现场调节阀反应灵敏，控制人员调度顺畅，接触器、继电器吸合正常，放散过程中也没有出现煤气回火和煤气放炮现象。

经过实际投运，此煤气放散自动控制系统大大提高了焦炉炉顶作业人员的安全保障，同时也保证了生产的稳定运行，为焦炉生产做出了较大的贡献。

5 结束语

该项目实施后，现场点火反应迅速，控制人员可以看到火焰点燃信号，避免了控制操作的反复。调节阀反应灵敏，开度控制恰当。实现了使用弱电控制强电，现场作业人员安全系数增加。与此同时集气管压力稳定性得到很大的改善，有效防止了荒煤气的无效放散；避免焦炉铁件的损坏，有效延长焦炉使用寿命，取得了明显的经济效益。同时焦炉的冒烟冒火现象明显降低，大大改善工人的劳动条件，达到国家环保的要求。

作者单位

河北钢铁集团宣钢检修公司 河北省张家口市宣化区 075100