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点火程序控制和熄火联锁保护装置在燃气锅炉上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-01-17  作者:王秀枝  浏览次数:916
 
核心提示:摘要:自动点火和熄火保护系统系统在设备能源部现有锅炉系统中属首次应用,通过PLC系统实现自动点火及熄火保护,在煤气压力不正常及炉膛熄火时,能够自动切断主管路煤气,能有效防止锅炉回火、炉膛爆燃、煤气外泄等情况的发生,提高了锅炉点火和运行时的安全性和可靠性,同时为设备能源部其它锅炉实现自动点火提供了借鉴和依据。 关键词: 燃气锅炉 点火 控制 联锁
 点火程序控制和熄火联锁保护装置在燃气锅炉上的应用

河钢宣钢设备能源部   王秀枝

摘要:自动点火和熄火保护系统系统在设备能源部现有锅炉系统中属首次应用,通过PLC系统实现自动点火及熄火保护,在煤气压力不正常及炉膛熄火时,能够自动切断主管路煤气,能有效防止锅炉回火、炉膛爆燃、煤气外泄等情况的发生,提高了锅炉点火和运行时的安全性和可靠性,同时为设备能源部其它锅炉实现自动点火提供了借鉴和依据。

关键词:燃气锅炉  点火  控制  联锁    

1.概述

    宣钢设备能源部共有九台全燃气锅炉,主要燃料为高炉煤气和转炉煤气。焦炉煤气为点火及稳燃燃料。原设计锅炉采用人工手动点火方式,即将点燃的焦炉煤气作为点火枪,依次送入锅炉四角点火孔内引燃焦炉煤气,待焦炉煤气燃烧稳定后抽出点火枪,点火完毕。若送煤气后不着火或着火后又灭火时,则关闭煤气门,查明原因,经引风机抽净炉内混合气体后,再按规定重新点火。手动点火的缺点是操作步骤多、耗时长、职工劳动强度大、安全性低。此外锅炉没有安装火检装置,观测锅炉燃烧情况需要通过观火孔肉眼观察,具有一定危险性。为此,设备能源部对锅炉点火系统进行改造,并增加熄火保护系统,以实现锅炉点火及运行时设备安全性和稳定性的目的。

2.项目实施的技术方案

利用锅炉技改工程对1#75t/h锅炉装设自动点火及熄火保护系统。为配合自动点火及熄火保护系统的安装,在高炉煤气和转炉煤气主管道上各加一个气动切断阀,在转炉煤气、高炉煤气燃烧器上加设点火孔、观火孔、火焰检测孔,实现自动点火及火焰监测,进行熄火保护。

    2.1.1安装主机柜和PLC控制系统,用于收集系统所需监测信号和发出控制指令。此次设计在煤气燃烧器加装自动点火及管路熄火保护系统,并增加PLC集中控制系统。自动点火系统和熄火保护系统均由PLC集中控制,通过PLC系统实现联锁保护,该点火系统具有远传功能,以后可实现通过后台在主控室进行自动点火操作。

2.1.2由于自动点火系统需要能够安全快速的开启、关断煤气,且发生熄火事故后要能够及时排出煤气,为实现以上目的在焦炉煤气总管安装电动蝶阀,在四角焦炉煤气燃烧器进口前主管道上依次安装蒸汽吹扫阀、煤气放散阀、手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀、及检漏仪,在煤气管道及热风管道内安装欠压开关并将控制信号接引至主机柜。

检漏仪在管道阀门系统前后各有一个压力测点,正常运行管道前后的压力应该一致,如果由于阀门、法兰密封不严造成的煤气泄露,检漏开关的前后压力就会发生较大的偏差,从而实现对管道的漏点检测。可有效防止煤气泄露,如煤气发生泄漏则通过放散气动阀放散,避免造成进一步的伤害。

欠压开关当煤气、助燃风压力低于设定值时会动作,向PLC系统发出信号,通过程序联锁切断主管煤气阀,可有效防止由于煤气、助燃风压力过低,造成燃烧不充分,而发生管道回火、爆燃、爆炸等情况。

2.1.3安装点火管路,在四角焦炉煤气管道煤气放散阀后接引Ф20煤气点火管,并安装手动阀、电动阀各一个;在四角热风管道各引出一根Ф25点火助燃空气管,安装手动蝶阀一个,这两个管路分别与焦炉煤气点火烧嘴连接。

2.1.4在煤气燃烧器上安装点火装置、及火检装置,并将火检信号引入主机柜中。

点火装置主要包括高压点火电极及控制器,安装在点火管路入口,当系统发出点火信号后,高压点火电极会进行放电,在点火管路入口产生电火花,此时通入焦炉煤气,经过点火电极处开始燃烧,从而实现点火。

火检装置采用RSK-1紫外线火焰监测器,由控制器和紫外线传感器两部份组成。根据火焰能放射出紫外线的原理,由紫外线传感器经信号处理电路处理后送比较电路进行判别,结果送至PLC系统进行监控。当火焰正常燃烧时,控制器着火指示灯亮。当火焰未燃烧或熄火时,控制器熄火指示灯亮。

2.1.5熄火保护系统是通过火检装置来对阀门组进行安全联锁的控制系统,燃烧器燃烧过程中,因某种原因造成燃烧器熄火后,煤气阀不切断,会造成大量未然煤气进入炉膛,如遇明火,会产生爆燃或爆炸。熄火保护就是在燃烧器熄火后火检装置会向系统发出熄火信号,系统会通过程序控制自动切断煤气阀,避免未燃烧的煤气进入炉膛,发生危险。

2.1.6 点火操作采用小火点大火方式。即启动电子点火器,让设置在点烧嘴上的电极放电,同时开启小火煤气阀,点燃小火。系统将自动开启大火煤气阀进行正常燃烧。具体点火过程如下,PLC系统首先对煤气管路进行检测是否有漏点、管道煤气压力是否符合要求,满足要求后,发送允许点火信号,并显示在主机屏上,此时按照A、C、B、D四角顺序,依次按下点火按钮,点火电级开始放电,同时自动打开点火管路的气动快切阀通入煤气,焦炉煤气通过点火电极处开始燃烧,点燃点火烧嘴,此时系统将得到火检信号确认小火点燃,然后开启四角焦炉煤气主管上的气动阀,四角焦炉煤气主管通入煤气,利用点火烧嘴引燃主燃烧器。如果系统没有得到火检信号,将不会开启焦炉煤气主管上的气动阀,并在10秒后自动切断点火管路的气动快切阀,防止炉膛通入大量煤气。如果点火失败,在5分钟内系统不允许自动点火再启动,可以有效防止炉膛混合气体未排净就点火引起炉膛爆燃事故。

(见附图一:自动点火系统点火流程图)

3.实施效果

改造完成后,75t/h锅炉实现了锅炉自动点火、火焰自动在线监测、联锁自动保护等功能,提高了锅炉点火的自动化程度,降低了降低点火时间和职工劳动强度,提高了人员和的设备安全性。增加了煤气管道检漏、火焰在线监测和联锁自动保护系统。加强了锅炉点火和运行时的安全性。

 

 图片1

























































附图一   自动点火系统点火流程图

 
 
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