轉爐煤氣放散點火裝置的改進

李 濤，周茂林，崔金強，柴曉峰

（萊蕪鋼鐵集團有限公司，山東 萊蕪 271104）

1 前言

某煉鋼廠3座120 t轉爐的三管式煤氣放散塔由各自獨立的放散管組成，每個放散管原設計各配備3只焦爐煤氣點火燒嘴，保持“長明火”點火方式，隨時點燃相對應放散管放散的轉爐煤氣。由于焦爐煤氣中含有萘、硫等雜質，在使用過程中點火管出氣口經常發生堵塞，造成不能正常點火。要處理該故障，必須將該3座120 t轉爐全部停爐后才能進行。鑒于以上原因，將焦爐煤氣長明火系統改為自身轉爐煤氣在高壓電弧作用下自動點火系統，以便實現煤氣放散時自動點火伴燒，達到環境保護目的。

2 高空直燃式自動點火伴燒系統

1）系統組成。對3座轉爐放散煙囪長明火系統重新設計、改造，采用高空直燃式自動點火伴燒系統，使用電梯電弧和催化反應伴燒器的專利技術產品，安裝在放散塔燃燒器上端，直接點燃放散的轉爐煤氣。系統主要由直燃式高空點火伴燒器、火焰探測器、高壓發生調理器、高壓電纜及支撐組件、主控器和DCS系統組成。

主控制器系統由PLC+PC及其他信號處理器、驅動器、手動切換開關組成。每座放散塔上安裝1套直燃式高空點火器。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。每套高空點燃器都配備1臺高壓發生調理器。啟動點火信號來自DCS的放散開閥信號。在現場主控制柜的面板上安裝硬手動點火裝置，可以直接控制每個高空點火器的發弧，以便應急操作。高壓發生調理器至高空點燃伴燒器的電纜使用高壓電纜，絕緣子使用石英絕緣子。

2）系統工作原理。高空直燃式自動點火伴燒系統的主控系統獲得啟動點火信號后，向高壓發生調理器饋送220 V交流電，高壓發生調理器產生的高壓電通過高壓電纜送給高空點火伴燒器內的電梯發弧發生裝置，產生面狀電弧，同時放散的轉爐煤氣自動被引入直燃式高空點火器內部，在催化反應作用下，從高空點火伴燒器上部噴出火焰。高空直燃式自動點火伴燒系統的啟動點火信號，DCS系統對系統吹氧過程中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。啟動點火信號分別與1#、2#、3#放散管的放散相對應。

系統主控器對現場設備實施全面管理和進行數據采集，同時將信息傳給計算機系統，還可進行半自動、硬手動點火操作。主控器的信息以硬件連接的方式傳送給DCS系統。通過DCS系統可觀察到現場的工作過程、火焰情況、事件記錄和各種趨勢圖及各參量變化，進行點火操作等。高空直燃式自動點火伴燒系統共享轉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、關信號，并顯示主燃燒器放散閥的工作狀態。主控系統獲得啟動點火信號后立即啟動相應的直燃式高空點火伴燒器點火，點燃放散的轉爐煤氣。安裝在放散管上的火焰探測器時刻監測火焰情況，當放散氣體點燃后，繼續伴燒直到該放散管停止放散。

3 應用效果

1）使用本系統后，消滅現有3個放散頭內的9只“長明火”。當某只放散管需要排放煤氣時，對應的高空直燃式自動點火伴燒系統自動將該放散管排放出的轉爐煤氣點燃，并在該放散管排放過程中始終點燃，但高空點火伴燒器內的電梯電弧在煤氣被點燃后就停止工作，不消耗電能。2）每個放散頭的燃燒情況都有對應的火焰監測，確保排放煤氣時放散管處于燃燒狀態。3）改造后的高空點火伴燒器的點火和伴燒氣體使用的是轉爐自身煤氣，且只是在對應的放散管放散時才使用，大幅度地降低了伴燒燃氣成本。4）節省焦爐煤氣394.2萬m3，避免了排空放散和污染環境等事故。