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TAL9509F火炬自动点燃系统控制技术在钢铁企业的应用

2010-06-03

    项目实施情况    武汉钢铁(集团)公司有多座高炉、焦炉和转炉煤气放散塔,由于这些放散塔原有点火系统都无法满足真正意义上的自动点燃控制要求,为了确保煤气的安全、可靠放散,在各个放散塔顶部都要长期保留火源。这些长期保留火源消耗了大量焦炉煤气,而且由于焦炉煤气焦油含量高,容易堵塞和腐蚀管道,故障率较高,维护和运行成本都很高。
    2003年起公司从能量系统优化角度出发,陆续对2号高炉煤气放散塔、1号高炉煤气放散塔、1号焦炉煤气放散塔的点火系统进行了改造,安装了TAL9509F火炬自动点燃系统,用自动点燃系统控制煤气放散塔点火操作,改造完成后实现了放散塔无煤气排放时不保留长明火,煤气排放时自动点燃,实现了真正意义上的放散塔自动点燃控制要求。TAL9509F火炬自动点燃系统还突破了钢铁企业将高热值的焦炉煤气作为燃气源的习惯,实现了用低热值的转炉煤气作伴烧气体燃气源,这样公司节省了大量的高热值、高品质的能源,同时也解决了放散塔使用焦炉煤气作燃气源造成的故障问题,系统运行稳定性、安全性、可靠性都得到了提高,效果很好。
    技术原理    TAL9509F火炬自动点燃系统利用计算机和可编程控制器实现对放散塔放散气体的点火控制。当放散塔即将有煤气放散时,TAL9509F火炬自动点燃系统接收到煤气放散控制阀输入的信号,自动点燃系统主控装置随后输出指令,控制高压发生调理器向负压式高空点火器内部的雅格布电梯发弧装置输出高压电,发弧装置产生面状电弧;与此同时,自动点燃系统主控装置输出指令,开启点火伴烧燃气电磁阀向高空点火器内通入伴烧气体——转炉煤气,伴烧气体遇到电弧后被点燃,作为放散塔点火火源的“伴烧灯”此时才被点燃。放散管放散出的煤气遇到“伴烧灯”处火源产生燃烧,完成了对放散煤气的处理。当煤气放散完毕后,放散塔“伴烧灯”处火源熄灭。
    由于TAL9509F火炬自动点燃系统具有可靠的点火控制功能,可以根据煤气放散情况进行点火操作,避免了由于长期保留点火火源形成的燃气消耗浪费问题;同时由于自动点燃系统中核心部件负压式高空点火器内的电梯发弧装置能够产生面状电弧,易于点燃热值相对低的转炉煤气,使得利用转炉煤气替代热值高、易点燃的焦炉煤气作伴烧气体成为可能,降低了运行成本,减少了维护费用,极大的方便了用户使用。
    项目监测情况
    武汉钢铁(集团)公司积极配合了对高炉煤气、焦炉煤气系统优化改造情况的监测工作,并提供了项目实施以来的相关资料。
    根据实际应用情况与运行条件,结合有关运行数据加以分析研究,得出了以下监测结论:
    (1)节气效益
    在煤气放散塔连续正常运转条件下,1号高炉煤气放散塔、2号高炉煤气放散塔改造前年均焦炉煤气消耗量分别为525.6万m3和1051.2万m3,改造后年均消耗转炉煤气量分别为41.6万m3和43.4万m3;1号焦炉煤气放散塔改造前年均焦炉煤气消耗量为350.4万m3,改造后放散塔取消了伴烧火源装置,改用自动点燃系统直接点燃放散的焦炉煤气,不需要再消耗其它伴烧气体;三座煤气放散塔改造后每年平均可以节约焦炉煤气1927.2万m3
    (2)经济效益
    以改造后三座煤气放散塔年均消耗转炉煤气总量85万m3,按照公司内部焦炉煤气与转炉煤气不同的使用价格计算,应用TAL9509F火炬自动点燃系统对煤气放散塔进行能量系统优化改造后每年平均可节约燃料费用571.56万元。
    投资回收期:
    投资回收期=投资/年收益=358/571.56=0.63年
煤气放散塔能量系统优化改造前后燃气消耗情况对比图
    (3)环境效益
    以改造前年均消耗1927.2万m3焦炉煤气和改造后年均消耗85万m3转炉煤气量计,改造后可减排二氧化碳2784吨(以碳计)。
    推广潜力
    20世纪90年代以来,我国钢铁行业快速发展。2004年我国钢产量为2.73亿吨,比2000年增长了1.12倍,在4年时间里钢产量翻了一番还多。据不完全统计,2003年中国钢铁企业约870多家,其中产钢企业约264家;2004年年产200万吨钢以上的大型企业有43家,产钢量占全国的73.6%。由于这些钢铁企业技术密集,具有生产环节多、工艺流程长、工艺过程类似、用能系统复杂等特点,钢铁企业产量与规模不断扩大情况下应试图从能量系统优化改造角度入手降低能耗。煤气放散火炬自动点燃控制技术作为一项钢铁企业能量系统优化技术方案的应用,在保证用户安全、连续生产条件下有效减少了能源消耗,节能效果十分显著,显示出良好的经济效益和社会效益,市场推广前景广阔。
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