梁 穎

(南京南鋼聯(lián)合有限公司， 江蘇 南京 210035)

引 言

引起焦爐荒煤氣超標排放的原因很多，南京南鋼聯(lián)合有限公司(以下簡稱“南鋼”)總結(jié)經(jīng)驗得出，主要原因是焦爐車輛故障打亂生產(chǎn)節(jié)奏，出焦裝煤除塵系統(tǒng)的運行與焦爐車輛的協(xié)調(diào)性欠缺，也即電機車、加煤車、推焦車及攔焦車(“四大車”)自身控制上的欠缺，造成焦爐出焦生產(chǎn)過程中的荒煤氣超標排放。

煉焦生產(chǎn)是一個連續(xù)的工藝過程，焦爐車輛的保障非常重要；“四大車”一旦發(fā)生故障，如果處理不及時，不僅打亂生產(chǎn)計劃、影響生產(chǎn)，造成焦爐系數(shù)不合格，降低干熄系數(shù)，嚴重時還會造成焦爐冒煙、冒火，荒煤氣超標排放，影響環(huán)境。

只有保障設(shè)備的穩(wěn)定運行，減少故障的發(fā)生，尤其是要避免重大事故的發(fā)生，才能做到穩(wěn)產(chǎn)、順產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)能耗，減少焦爐荒煤氣的排放。

為促進南鋼焦爐環(huán)境治理水平的進一步提高，強化對加煤冒煙的控制，減少設(shè)備故障頻次，特成立焦爐控煙攻關(guān)小組；圍繞焦爐生產(chǎn)穩(wěn)定，減少煙塵荒煤氣排放，分專業(yè)列課題攻關(guān)。本文從自動化課題方面總結(jié)探討如何保障車輛穩(wěn)定運行、優(yōu)化除塵功能，減少焦爐荒煤氣排放。

1 焦爐車輛穩(wěn)定運行的措施

南鋼現(xiàn)有JN-6型6 m焦爐3座，分別為3#，4#爐和新的5#焦爐，共有14臺焦爐車輛。車輛連鎖及生產(chǎn)管理系統(tǒng)于2006年元月投入使用，實現(xiàn)了焦爐車輛的爐號自動識別，有效地防止了推焦車、攔焦車摘錯爐門或加煤車誤給非計劃爐號加煤的事故。在焦爐“四大車”中，電機車是連接焦爐與干熄焦爐的重要設(shè)備，承擔著在焦爐接焦，運行到干熄焦爐，把紅焦罐送上提升機井架，接回空焦罐的任務(wù)。

在投產(chǎn)初期，由于設(shè)備故障或人為因素導(dǎo)致的事故時有發(fā)生。尤其電機車一旦發(fā)生事故，造成紅焦落地，焦罐在提升井架上提升的過程中被卡住或脫落，造成設(shè)備嚴重損壞。單純的通過增加檢測設(shè)備，并不能很好地解決以上問題，但通過對程序的完善，卻能很好地避免許多事故的發(fā)生。因此對電機車實行了重點防護。

1.1 電機車控制的完善

1.1.1 防止紅焦落地

當電機車司機按下“焦罐旋轉(zhuǎn)開始”和“人工允推”按鈕，焦罐開始旋轉(zhuǎn)后，推焦車才有了“二級允推”信號，開始自動推焦。如果“焦罐旋轉(zhuǎn)”信號掉，就無“二級允推”，推焦桿立即停止前進。在推焦的過程中發(fā)生過電機車司機誤聽指令，提前按下“焦罐旋轉(zhuǎn)停止”按鈕，旋轉(zhuǎn)的焦罐經(jīng)過減速位減速，到停止位后停止，中間的過程大約需要1～2 min，完全停止時“焦罐旋轉(zhuǎn)”信號才會丟失，“二級允推”信號掉，推焦桿才停止前進，此時電機車已經(jīng)具備了走行的條件，一但電機車開走，推焦桿剛剛因“二級允推”信號掉而停止，紅焦會因為慣性和重力的作用落到焦罐外面造成事故。因此電機車送四車連鎖的“焦罐旋轉(zhuǎn)”信號手動時要串接“焦罐旋轉(zhuǎn)停止”按鈕信號，自動時要串接焦罐旋轉(zhuǎn)“自動開始”信號，這樣在連鎖推焦的過程中，如果焦罐旋轉(zhuǎn)開關(guān)離開原來的位置，推焦桿立即停止推焦，不用等到焦罐旋轉(zhuǎn)完全停止。

另外，為防止電機車司機用未放置空焦罐的焦罐車對準計劃爐號接焦造成紅焦落地，即未檢測到所選的焦罐車有焦罐，禁止發(fā)出電機車的“人工允推”信號，推焦車也就因為無“二級允推”信號不能以自動方式推焦。

1.1.2 防止焦罐定位偏差

電機車的焦罐定位有偏差或焦罐未停正會造成焦罐在提升過程中脫落或被卡住，要避免這種情況的發(fā)生，只有在接完焦時確保焦罐停的位置正確，走行的過程中焦罐不能旋轉(zhuǎn)移位。因此在程序中添加連鎖條件：焦罐未停正，或無定位信號，不讓電機車走行，確保焦罐停的位置正確；走行時焦罐不能旋轉(zhuǎn)；無定位信號不能發(fā)接空罐、送滿罐信號和APS動作指令。

1.1.3 防止焦灌堆疊

電機車的接空罐、送滿罐指令共用一個按鈕，140t提升機的空焦罐停留在待機位，接過紅焦的電機車走行到提升井下，應(yīng)先用未放置焦罐的焦罐車對準提升井位置接下空焦罐，然后再用接過紅焦的焦罐車對位送滿罐；如果司機疏忽，還未接下空焦罐就直接把接過紅焦的焦罐車對準提升井位置，按下“接空罐送滿罐”按鈕，會造成空焦罐直接落在裝滿紅焦的焦罐上。因此，在程序中要先自動判別是接空罐還是送滿罐，如果是接空罐，所選焦罐車要無“有焦罐”信號，另外一臺焦罐車要有“有焦罐”信號，即紅焦罐；如果是送滿罐，所選焦罐車要有“有焦罐”信號，另外一臺焦罐車也要有“有焦罐”信號，即已接下空焦罐，通過這樣的判斷，完全可以避免類似事故的發(fā)生。

1.1.4 防止APS誤動作

電機車和地面EI系統(tǒng)是通過磁開關(guān)進行聯(lián)絡(luò)的，在遇到雨霧天氣的潮濕環(huán)境時，電機車通過APS裝置，磁開關(guān)有可能接收到干擾信號，導(dǎo)致APS動作，損壞走行的電機車和APS設(shè)備，因此APS收到的動作指令要作防干擾處理。

1.2 出焦除塵控制的改進

1.2.1 精確控制高速運行信號的啟停時間

出焦除塵是通過攔焦車的除塵連接管抽走出焦時產(chǎn)生的大量煙氣，而控制除塵高速的啟停完全是由推焦車控制的，推焦桿離開后限，除塵高速立即啟動，推焦桿回到后限，除塵高速立即停止?？墒怯袝r攔焦車因清掃爐門等原因，耽誤了摘門，除塵連接管還未打開；或因推焦車提前摘門，過早地啟動推焦桿前進，在爐前暫停位置等待，除塵高速已啟動，除塵設(shè)備就會在一個較大的負壓下運行，既影響了設(shè)備的使用壽命，又浪費了電能。因此要對焦爐出焦除塵的高速啟動做出改進：推焦桿離開后限即啟動除塵高速的條件改為根據(jù)推焦桿的位置、攔焦車位置、除塵連接管的狀態(tài)決定啟停除塵高速的時機，見表1所示。攔焦車的位置參數(shù)，除塵連接管的狀態(tài)信號通過無線工業(yè)以太網(wǎng)實時傳輸?shù)酵平管嚒?/p>

表1 出焦除塵的啟停條件

高速啟動時間和條件高速停止時間和條件攔焦車在計劃爐號,除塵連接管離開后限,推焦桿離開后限時啟動推焦桿后退到爐門口位置或推焦桿后限信號到攔焦車條件不滿足時,推焦桿從爐前暫停位置再次前進時啟動推焦桿后退到爐門口位置或推焦桿后限信號到除塵高速或推焦桿離開后限時手動按下除塵高速按鈕時啟動推焦桿后限信號到

1.2.2 控制推焦桿到爐前暫停位置的延時啟動時間

為了保證出焦除塵的效果，推焦桿到達爐前暫停位置時，不能立即推焦，必須等待10s以上，推焦桿才能再次前進，以便讓除塵電機有充裕的時間從低速轉(zhuǎn)換到高速。

1.3 加煤除塵的改進

1.3.1 加煤過程的除塵控制

從生產(chǎn)實際情況看，加煤操作是加煤冒煙的主要原因，加煤的初期與加煤的后期，往往會產(chǎn)生大量的黑煙、黃煙及火苗；嚴重時還會出現(xiàn)爆鳴，給加煤車司機身心健康、焦爐設(shè)備的壽命帶來嚴重影響。參照兄弟焦化廠的經(jīng)驗，把4個給煤螺旋同時加煤改為：從焦側(cè)開始，分別延時0，1，3，5 s加煤，可有效減少焦爐冒煙、放炮、上升管壓力波動大等情況。

1.3.2 加煤除塵高速的啟?？刂?/p>

加煤車的連接管或除塵蓋到達前限位置時啟動加煤除塵高速，改為離開后限后就啟動除塵高速，除塵電機提速時間比以前提前了10 s左右。加煤結(jié)束，要等待10 s以后才能收起外導(dǎo)套，使得加煤車的殘余煙氣被除塵系統(tǒng)充分吸走。

2 未解決的問題

2.1 攔焦車、推焦車爐頭冒煙

攔焦車爐門剛剛打開的時候，爐頭會產(chǎn)生大量煙塵；推焦車打開爐門的時候，以及開平煤小爐門的時候爐頭都會產(chǎn)生大量的煙塵。南鋼已開始準備在爐頭部分安裝設(shè)備，收集煙塵，進一步提高除塵效果。

2.2 焦爐車輛的故障反復(fù)

焦爐車輛的部分故障檢修過后，易出現(xiàn)反復(fù)。攔焦車、推焦車上爐門困難，加煤車不能及時蓋上爐蓋，都會造成煙塵大量外泄；因電機車的故障，啟用水熄焦車接焦水熄，同樣會使污染加劇。通過不停的摸索，總結(jié)經(jīng)驗，根據(jù)不同的車輛、不同的信號特點，找出重點動作的規(guī)律，尤其是機械方面的特征，兼顧到冷車與熱車之間的熱脹冷縮因素，尋找出一個合理的動作延時時間，可有效降低故障發(fā)生的頻率。

3 結(jié)束語

在節(jié)能減排的大環(huán)境下，如何降低焦爐生產(chǎn)過程中的荒煤氣、煙塵的超標排放，是焦化企業(yè)面臨的環(huán)保難題之一。分析認為，穩(wěn)定焦爐生產(chǎn)是關(guān)鍵，焦爐的生產(chǎn)節(jié)奏穩(wěn)定了，產(chǎn)量、質(zhì)量保證了，冒煙、冒火、荒煤氣超標排放杜絕了，環(huán)保要求也就自然達到了。因此，提高焦爐車輛穩(wěn)定運行的性能，以及提高在除塵方面的控制、協(xié)調(diào)性能是確保焦爐環(huán)評達標的治本措施。