王 民

（萊蕪鋼鐵集團設(shè)備檢修中心，山東 萊蕪 271104）

高壓電弧技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煤氣放散長明火改造中的應(yīng)用

王 民

（萊蕪鋼鐵集團設(shè)備檢修中心，山東 萊蕪 271104）

闡述了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煤氣放散“長明火”點火方式的缺陷，研究利用高壓電弧技術(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣放散時導(dǎo)入自身放散氣體自動點火伴燒。徹底取消焦?fàn)t煤氣長明火，達到了降本增效目的的同時，消除了焦?fàn)t煤氣的固有缺陷，提高了轉(zhuǎn)爐煤氣放散點火成功率，滿足環(huán)境保護的要求，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

高壓電弧；煤氣長明火；轉(zhuǎn)爐煤氣放散；自動點火伴燒；電子長明燈

萊鋼型鋼煉鋼廠120T轉(zhuǎn)爐煤氣放散原設(shè)計的點火方式是：首先使用點火桿打火點燃引火煤氣后，關(guān)閉引燃煤氣閥門打開長明火，下次轉(zhuǎn)爐煤氣放散時，由長明火點燃放散轉(zhuǎn)爐煤氣,轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)期間保持長明火長燃。由于引燃煤氣和長明火煤氣均采用焦?fàn)t煤氣，煤氣中含有萘、硫等物質(zhì)，長明火煤氣管道很細，煤焦油經(jīng)常堵塞管道造成長明火無法點燃，只能保持引火煤氣長燃從而保證轉(zhuǎn)爐煤氣放散可以正常點火。但由于三座轉(zhuǎn)爐設(shè)計的點火桿、點火電纜均靠近引火裝置，引火煤氣長期點燃使其附近的點火桿、點火電纜均被燒毀，且故障后需轉(zhuǎn)爐全停才能處理，造成放散轉(zhuǎn)爐煤氣長期無法點火，嚴重污染大氣環(huán)境，并造成周圍環(huán)境煤氣濃度超標(biāo)。

本文研究取消焦?fàn)t煤氣長明火系統(tǒng)，改造為利用高壓扇形電弧技術(shù)直燃轉(zhuǎn)爐放散煤氣，實現(xiàn)利用自身轉(zhuǎn)爐煤氣的自動點火伴燒，達到挖潛增效、環(huán)境保護的雙重功效，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

1 改造方案

保留原點火控制柜與DCS控制系統(tǒng)不變，對點火主控制柜容量不夠的元器件及線路進行部分更換，手操裝置、溫控裝置、狀態(tài)顯示燈等均保留調(diào)試合格，與DCS系統(tǒng)的通訊全部保留，信號重新打點、確認。各種信號處理、功率驅(qū)動器等部件在現(xiàn)場重新安裝儀表控制箱。

計劃使用9509-ZL-9ZZ高空直燃式自動點火伴燒系統(tǒng)取代常規(guī)點火桿和“長明火”系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用電梯電弧和催化反應(yīng)伴燒器專利技術(shù)，直接點燃放散的轉(zhuǎn)爐煤氣，系統(tǒng)沒有任何工藝管道，安裝簡單，公用工程投資小，基本無運行維護量。9509－ZL－9ZZ高空直燃式轉(zhuǎn)爐煤氣自動點火伴燒系統(tǒng)，主要包括：安裝在放散管頭部的直燃式高空點火伴燒器，火焰探測器及高壓發(fā)生調(diào)理器，高壓電纜及支撐組件，點火伴燒主控器柜和現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)等。

對自動點火控制程序進行改進，在CO濃度和放散側(cè)鐘形閥開到位兩個條件同時具備的條件下，每間隔2 s發(fā)出點火指令，直至點火成功，一次點火時間最長為25 s，超時上位機給出報警。

2 系統(tǒng)工作特點

在每個放散管頭部安裝3套直燃式高空點火伴燒器，成品字形安裝，一共配置9套，能夠可靠地將放散管放散的氣體點燃并且安全、可靠地充分燃燒。發(fā)弧電刀、陰極棒允許長期（1年）連續(xù)點火。

直燃式高空點火伴燒器要求使用耐高溫材料制作，且點火時只在高空點火伴燒器上部噴出火焰的結(jié)構(gòu)形式。

使用具有高壓調(diào)理功能的高壓發(fā)生調(diào)理器，從而保證了高壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。高壓發(fā)生調(diào)理器安裝位置放在下層平臺最上層，免維護壽命2年以上。

在離放散管頂10米之內(nèi)的點火設(shè)施能夠耐800℃高溫10分鐘性能不變。耐1 000℃高溫，允許長期點火。

在每套高空點火伴燒器內(nèi)安裝1套火焰檢測組件（共9套），用于檢測伴燒器的工作狀態(tài)。

為了防止回火事故的發(fā)生，在轉(zhuǎn)爐煤氣回收時打開氮氣吹掃閥，吹掃時間為1～3分鐘。吹掃氮氣用量約為放散塔筒體（立管）容積的2倍。

3 系統(tǒng)的工作過程

系統(tǒng)的工作過程如圖1所示。當(dāng)放散管放散時,由放散系統(tǒng)的DCS系統(tǒng)將放散管放散的信號饋送到9509-ZL-9ZZ系統(tǒng)，系統(tǒng)認為有燃氣向放散管放散。由PLC等組成的控制器，控制高壓發(fā)生調(diào)理器輸出高壓電，使高空點火伴燒器內(nèi)的電梯發(fā)生裝置產(chǎn)生面狀電弧火源，放散的轉(zhuǎn)爐煤氣導(dǎo)入高空點火伴燒器并與空氣混合后，在催化反應(yīng)室中催化劑的作用下，遇電梯電弧被點燃，自高空點火伴燒器頂部噴出火焰，同時引燃放散管的放散氣體。

圖1 系統(tǒng)工作過程

當(dāng)放散煤氣點燃后，由火焰探測組件將火焰信號反饋給控制器，系統(tǒng)停止向高空點火伴燒器供給高壓電，高空點火伴燒器的點火部分停止工作，高空點火伴燒器轉(zhuǎn)變?yōu)楦呖瞻闊?，放散結(jié)束后，系統(tǒng)處于監(jiān)控循檢狀態(tài)。

當(dāng)因某種原因，放散煤氣意外熄滅，放散未停時，系統(tǒng)將自動重新點火，以保證放散管放散的氣體可靠、充分的燃燒。

4 技術(shù)創(chuàng)新點

所采用技術(shù)的創(chuàng)新點體現(xiàn)如下：

（1）9509-ZL-9ZZ自動點火系統(tǒng)利用自身放散的煤氣點火伴燒，取消焦?fàn)t煤氣“長明火”。

（2）在特殊設(shè)計的催化反應(yīng)室催化劑的作用下，放散的轉(zhuǎn)爐煤氣在高空點火伴燒器內(nèi)與空氣混合后，遇電梯電弧被點燃，自頂部噴出火焰，引燃放散管放散的轉(zhuǎn)爐煤氣。隨后高空點火伴燒器的點火部分停止工作，高空點火伴燒器轉(zhuǎn)變?yōu)楦呖瞻闊?，相?dāng)于“電子長明燈”。

（3）每個放散管均配置3只火焰檢測組件，實時檢測放散管的燃燒情況，確保放散管在放散時轉(zhuǎn)爐煤氣處于完全燃燒狀態(tài)，確保生產(chǎn)裝置的安全性。

5 結(jié)束語

三管轉(zhuǎn)爐煤氣放散塔高空直燃式自動點火伴燒是一項節(jié)能環(huán)保型點火裝置，改變了傳統(tǒng)的“點火桿打火”+“長明火”的點火模式，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，長期免維護，并減少了長明火焦?fàn)t煤氣消耗，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，可在冶金鋼鐵企業(yè)所有放散系統(tǒng)中廣泛采用。

High-Voltage Electric Arc Technology in Converter Gas Em ission Application of Transformation of Long Open Fire

WANGMin
（Laiwu SteelCorporation Ltd.，Laiwu Shandong 271104，China）

This paper describes the defects of traditional methods of converter gas emission long flame ignition.Research using high-voltage electric arc technology of converter gas emission import itself diffuses gas automatic fire with burning.Complete elimination of coke oven gas flare,achieve the objective reduce costs and increase efficiency while eliminating the inherent shortcoming coke oven gas.Increase of converter gas emission ignition success rate,achieve the objectiveofenvironmentalprotection.Economic and socialbenefitssignificantly.

high-voltage electric arc；long gas flame；convertergasemission；automatic ignitionwith burn；e-fire

TF748.2

B

1672-545X（2014）04-0099-02

2014-01-06

王 民（1979—），男，電氣工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：電氣自動化。