东南钢铁放散量110000M3DN1400高炉煤气放散点火装置.doc

东南钢铁放散量110000M3DN1400高炉煤气放散点火装置

东南钢铁放散量110000M3
DN1400高炉煤气放散点火装置
（伴烧气体：液化气+转炉煤气可转换）

技 术 协 议

武汉海韵仪表电气工程有限公司
2011-9-26

徐州东南钢铁工业有限公司（甲方）与武汉海韵仪表电气工程有限公司（乙方）就
高炉煤气自动放散点火装置设计、生产达成协议如下：

一、项目主要内容
本技术方案是依据（甲方） 高炉煤气燃烧放散系统技术招标文件内容的要求进行编制的，同时结合了公司多年的技术经验和厂方所提供的设备型号及附件是完全满足设计条件，使系统安全，可靠，在设计中满足用户要求；依照国际公认的工业标准及制造商标准进行制造。
1、工厂条件
高炉煤气放散塔的主要参数：
放散管公称直径：DN1400，单根管排放
放散介质；高炉煤气
单座放散塔流量：11×104Nm4/h
高炉煤气温度：≤250℃
高炉煤气热值：~3135KJ/NM3
高炉煤气放散压力为：10~15 kPa。
伴烧介质：液化气，压力：8-15Kpa
转炉煤气压力：>2Kpa 热值1100-1500Kcal/Nm3
两种伴烧介质可转换
灭火介质：氮气（蒸汽），压力：~0.8MPa
放散塔结构：塔顶高50m、自立式结构。
2．系统所需工艺要求：
2．1用户提供控制系统电源：AC220V 20A；
2．2用户提供电源及系统外部控制电缆到集中控制箱：
2．3 用户提供氮气（蒸汽）管道、液化气气管道至50米平台：氮气（蒸气）连接管径DN80、液化气连接管道DN50；
2．4用户提供系统所需的液化气：煤气压力～15kPa；
2．6煤气净化操作室预留控制箱安装位置；
2．7系统内设备供货范围见：6．供货范围。
3．设计、制造验收依据及标准
3．1 引用的规范和标准
美国防火协会(NFPA)
ANSI/NFPA 70
国家电气规范
美国电气和电子工程师协会(IEEE)
ANSI/IEEE 472
冲击电压承受能力导则(SWC)
ANSI/IEEE 488
可编程仪表的数字接口
美国电子工业协会(EIA)
EIA RS-232-E
数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口
美国仪器仪表学会(ISA)
ISA RP55.1
数字处理计算机硬件测试
美国科学仪器制造商协会(SAMA)
SAMA PMS 22.1
仪表和控制系统功能图表示法
美国电气制造商协会(NEMA)
ANSI/NEMA ICS4
工业控制设备和系统的端子排
ANSI/NEMA ICS6
工业控制设备和系统外壳
美国保险商实验室(UL)
UL 44
橡胶导线、电缆的安全标准
4．系统设备配置要求保证
4．1 乙方保证设备正常运行、结构及附属配套设备，系统和各控制部分安全可靠，操作部分的设计合理，便于操作。
4．2 乙方保证设备具有良好的密封性，没有煤气泄漏现象。
4．3 乙方保证设备检测合格，电气信号传输、转换、调节及控制的功能灵敏准确，精确度高，执行机构传动平稳，响应速度快。
4．4 乙方保证DN1400烟囱煤气烧嘴，能确保煤气放散的安全、可靠、充分、低噪音的运行。
4．5 乙方保证主点火嘴、立式直管防风式燃烧器不受气候影响，在任何气候条件下均能保证安全可靠的点燃煤气烧嘴，引燃燃烧器主火嘴。
6 在正常工况下，乙方保证燃烧器主火嘴长明火（伴烧火嘴）能够长期稳定燃烧。且伴烧煤气量少，以减少甲方成本。
5．电气配置联锁及控制要求
5．1 高炉煤气自动调节阀阀位信号或者阀的开信号和阀的关信号(开关量）；
5．2 外来强制（MFT）信号
放散火炬点火装置具有火焰检测装置，并将火炬信号送至点火控制箱加以显示报警，对点火工况、主点火嘴及煤气烧嘴的燃烧情况进行监测。整个点火及煤气烧嘴燃烧过程，均有显示，直观、明了，并可对相应工况发出声光报警信号，放散火炬点火装置控制系统主要是以PLC主核心,具有计算机联锁控制功能。可将一些点火工况返回远程系统,具有手动控制,自动控制功能。
二、高炉自动放散点火控制系统技术要求
高炉煤气母管放散自动点火装置适用于国内大,中型高炉。并将放散的高炉煤气点燃烧掉，从而达到安全、环保的要求。为了满足系统的控制要求，根据高炉煤气成份、烟气温度、烟气流量、烟囱公称直径情况、引火煤气的压力、流量以及放散系统的要求，制定如下方案：
1．系统构成（见系统图）
DN1400高炉煤气放散自动点火系统主要由集中点火控制箱、等离子点火器、引火伴烧气管道、氮气（蒸汽）吹扫管道、各种控制阀门、火焰检测器、火焰温度测量系统、焦炉煤气压力检测系统、引火点火嘴、立式直管防风式燃烧器等构成。
1．1集中点火控制箱
集中点火控制箱具有自动控制和手动控制两种操作方式供操作人员选用，并有相应的声光报警装置；电器元件采用施耐德产品，PLC用西门子产品，
1．2集中点火控制箱功能
1．2．1系统工作原理：集中点火控制箱具有手动、自动两种控制方式，主要控制点火煤气阀门，氮气（蒸汽）阀门，放散阀门的开度状态信号等，并显示点火状态，介质压力信号、流量信号。
自动点火过程；当煤气母管压力压力超过了用户的工艺值时，打开高炉煤气放散阀，系统接收到调节阀打开信号后，同时打开液化气(或转炉煤气)点火快关阀，触发等离子点火器，通过点燃伴烧气引燃高炉煤气，火焰检测器检测到主燃烧器燃烧信号后，系统显示点火成功，并将信号返回至远程控制柜，完成点火过程。当煤气放散压力低于用户工艺值时，调节阀关闭后，伴烧煤气阀关闭，同时系统将自动开启氮气（蒸汽）吹扫阀，吹扫放散主管道和伴烧管道30秒后自动关闭，完成熄火过程；为了防止回火，并通过控制系统检测到主燃烧到主燃烧器的熄灭状态，将信号返回至远程控制柜。本控制系统根据自动调节阀的信号后能够自动完成高炉煤气的燃烧放散点火。将点火信号返回到远程控制柜并显示。系统配山特UPS电源，可保证断电使用2小时。
手动点火过程；整个点火和燃烧过程都可以通过集中控制箱面板上控制按键上操作，操作人员只需在控制室就能知道现场燃烧工况；根据系统工艺要求（外来的信号）可以分别或全部提前长期点燃相应的或全部燃烧器的引火火炬嘴。
1.2.2手动操作：可以手动在控制盘上操作完成放散点火控制过程；
1.2.3与计算机联锁信号：A 点火成功信号（干结点）；B 点火失败信号（干结点）；C 各种声光报警信号（干结点）。
1.2.5集中点火控制箱形式：双开门；为透明玻璃门；等级:IP65，尺寸：1500*600*400。
1.2.6集中点火控制箱所需电源：AC220V±10% 20A；50HZ；功耗 ≤10kW；
1.2.7集中点火控制箱使用环境温度：-20℃～+40℃；相对湿度：＜90%；
1.2.8现场点火控制箱放于现场放散在塔架下；
1.2.9 S7-200PLC 硬件按15% I/O 余量，50%内存余量，10%空槽配置，I/O模块支持热插拔。
2．等离子点火器: 用于转炉煤气、高炉煤气及其他低热值气体的直接点火，低热值气体由于热值低，一般的高能点火器无法直接点燃。我公司生产的低热值气体等离子点火器其基本原理是将220V电压通过IGBT变换为22000V直流，在高空点火头上拉弧使其空间局部空气电离，从而使进入的低热值气体点燃。我公司等离子点火器引进国外最新技术，体积小、能耗低、可靠性高，采用了防止输出短路及过载设计。
技术参数：
1，输入电压：AC220V；
2，高压输出：DC22000V标准波
3，最大电流：AC  5A
4，功率：1000W
5，使用环境温度：-20~50℃
3．引火火炬和等离子点火嘴
根据烟囱直径达到DN1400mm的情况，乙方认为引火火炬和等离子点火嘴每个烟囱以均匀布置3套为好。这是因为引火火炬喷嘴按要求必须成15～20度仰角布置，为了使引火火焰覆盖整个烟囱的端面而设置的。
4．放散点火装置的主要设备
4．1 立式直管混风防风式燃烧器
立式管防风式燃烧器是采用直接燃烧煤气方式完成高炉煤气燃烧过程的。它结构简单、安装方便、内置束流筒便于防止回火，同时将煤气引至相应的引火火炬燃烧，以提高燃烧效果。 如果引火火炬布置的合理是可以达到煤气完全燃烧目地的。设备投运后乙方保证达到安全、环保要求，林格曼黑度≤1，符合《工业窑大气污染物排放标准》。
4．2 点火燃烧嘴：由伴烧嘴（长明灯）、等离子点火嘴、等离子点火器、感温式火焰检测器、温度传感器、高压电缆等组成。
4．2．1 等离子点火器工作电源要求（单台）：AC220V 6A；
4．2．2 火焰检测器及温度传感器
火焰检测器及温度传感器包括：感温探头、补偿导线。感温探头工作温度≤1300℃。
4．2．3成套供货阀门：控制阀门为焦炉煤气管道系统阀门和吹扫氮气管道阀门，所有自动控制阀门前均配套一个手动阀门，所有阀门均配带成对的连接法兰、垫片、螺栓和螺母。
4．3防回火装置：
防回火装置由乙方专业设计，保证在大气中燃烧不会产生负压，它能保证在燃烧过程中无事故，无爆炸现象。
5．控制设备的涂层、色标及包装
5．1设备制造完成后，按国家标准涂漆，设备涂层颜色采用甲方提供的涂漆颜色统一规定为铂灰色（色卡为602）、电器箱为铂灰色（色卡为602）、电缆保护管为铂灰色（色卡为602）、电源指示灯为白色（色卡为801）、阀门开（按钮、信号灯）为绿色（色卡为514）、阀门关（按钮、信号灯）为珠红色（色卡为302）、事故报警为金黄色（色卡为108）。
5．2涂装防护体系为：底漆２层，厚度80μｍ，涂料型号为X53-1云铁高氯化聚乙烯防锈漆；中漆一层，厚度45μｍ，涂料型号为53－4高氯化聚乙烯中间漆；面漆２层，厚度70μｍ，涂料型号为X52－11各式高氯化聚乙烯磁漆。
5．3包装按国家标准，根据不同产品特性进行包装，做到牢固、防水防锈、便于运输。
5．4必须有运输标记、包装清单等。
6．供货范围
放散自动点火设备配置清单
序号
名称
型号
数量
备注
1
自动点火控制箱
ES-D1
1
进口元器件及西门子PLC及PC
2
现场点火箱

1

3
等离子点火器
HYDH-1000
3套
（含石英点火管等离子点火嘴）
4
点火器保护箱
800*400*300
1
本公司定制
5
全天候防风燃烧器（双伴烧系统）
HY-1400S
1
本公司定制
6
防回火装置
HYZ-1400
1
本公司定制
7
火焰检测器
HYZW-2
3
本公司定制
8
引燃液化气电动阀
HYZF DN50
1

9
引燃转炉煤气电动阀
HYZF DN50
2

10
手动闸阀
DN50
3

11
灭火氮气（蒸汽）电动阀门
HYDF DN80
1

12
手动闸阀
DN80
1

13
UPS电源
2KVA/2小时
1
美国山特
14
系统电缆
YC 14/1
150
米
15
电动扇形盲板阀
DN1400
1
用户自备
16
电动调节阀
DM1400
1
用户自备
三、质量保证
1．甲方有权对乙方公司的产品在制造和试验过程中进行监督和抽查。
2．乙方保证本系统中的火焰检测系统、点火器保证使用寿命1年，立式直管燃烧器、主点火嘴、DN1400煤气烧嘴使用寿命10年以上，其他钢结构产品保证使用寿命8年以上。
3．乙方所提供的有气密性要求的设备均作密封性试验，保证所提供的设备没有任何泄漏现象。
4．乙方保证合同设备是安全可靠，如出现操作不灵敏，或不能一次性点火成功，由乙方负责修理，所发生的费用由乙方负担。
5．乙方保证该点火系统在正常运行工况下不发生回火现象。
6．服务承诺
6．1 乙方负责对设备安装进行指导，负责设备的调试，并保证设备正常投用。
6．2 乙方负责免费为甲方培训技术人员，操作人员及维护保养人员。
6．3在1年质保期间，如设备出现故障，乙方在接到甲方通知24小时内到达现场进行维护处理。凡属乙方产品质量问题，所有发生费用由乙方负责。
6．4乙方保证所提供的设备应组成一个完善的点火控制系统，根据技术协议若有欠缺，乙方及时免费补充完整。
7．设备资料交付
7．1 合同生效后7天内乙方保证向甲方提供下列资料各2份：
⑴放散火炬点火装置的整体布置外形结构尺寸及设计安装所需的资料；
⑵电气控制箱的外形结构，安装尺寸；
7．2 设备交付时，乙方保证向甲方提供资料清单如下：
⑴产品合格证和配套件合格证一式两份；
⑵产品安装、使用维护说明书一式四份；
⑶产品整机的检验报告一式两份；
⑷电气、仪表设备的产品合格证、产品安装、使用、维护说明书一式两份，所选用PLC的甲方手册两份；
⑸电气控制系统的一、二次接线图一式四份。

甲 方 乙 方
徐州东南钢铁工业有限公司 武汉海韵仪表电气工程有限公司