摘 要：天然氣作為高效清潔能源，用作球團廠開爐升溫的主要燃料可以很容易地實現(xiàn)溫度精確控制，嚴(yán)格按照升溫曲線進行爐罩烘烤，確保烘烤質(zhì)量；在生產(chǎn)階段，作為輔助燃料與煤粉混噴，可以使煤粉燃燒良好，火焰穩(wěn)定，確保焙燒效果。本文就國內(nèi)外球團廠天然氣燒嘴系統(tǒng)的使用、構(gòu)成、連鎖與控制、操作與維護、安全等作一些必要介紹。

關(guān)鍵詞：天然氣燒嘴 閥組 調(diào)節(jié)與控制 安全

1 前 言

天然氣作為高效清潔能源，越來越受到廣大球團用戶的喜愛，特別是在生產(chǎn)起步階段，由于其良好的低著火點和高能見度、流量易于高精度控制，使得升溫可以嚴(yán)格按照升溫曲線進行，為獲得較好的烘烤效果提供了有力保障；在生產(chǎn)階段，天然氣作為輔助燃料，可以確�；靽姷拿悍廴紵�良好，對含水量較高、質(zhì)量不是很好的煤粉燃燒尤為重要，同時天然氣可以配合用煤量實現(xiàn)溫度微調(diào)。天然氣閥組及其火控系統(tǒng)在確保安全和溫度精確調(diào)節(jié)方面起著十分重要的作用。我廠天然氣燒嘴主要使用于環(huán)冷到鏈篦機的回?zé)犸L(fēng)管、鏈篦機高溫預(yù)熱段、鏈篦機中溫預(yù)熱段，在下抽風(fēng)段也有使用。本文就球團廠天然氣閥組及其火控系統(tǒng)作一些介紹。

2 構(gòu)成及配置

天然氣燒嘴系統(tǒng)由助燃風(fēng)機、天然氣閥組及控制系統(tǒng)、燒嘴本體、點火機構(gòu)、火焰檢測系統(tǒng)、風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、管道壓力檢測系統(tǒng)、燃氣管道及閘閥等構(gòu)成。

其中，閥組包括主管道和引火管道。二者構(gòu)成基本相同，包括：壓力檢測儀表、流量檢測儀表、手動球閥、排污閥、旁通管道、調(diào)壓閥、快速切斷主閥、快速放散閥、比例放大閥、流量控制閥等。天然氣燒嘴(以管道燒嘴為例)的構(gòu)件，主要包括：助燃空氣接口、天然氣主管道接口、天然氣點火管道接口、火焰探測孔、觀察孔、冷卻空氣接口、水冷罩等。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 操作界面

天然氣與煤混噴的典型操作界面如圖2所示。

4 基本檢測、控制與聯(lián)鎖保護

1)火系統(tǒng)與供風(fēng)供氣系統(tǒng)的聯(lián)鎖主要包括：燃氣主管道壓力、助燃空氣壓力、引火管道燃氣壓力、助燃空氣風(fēng)門、引火火焰信號、主火火焰信號、吹掃前火焰檢測、吹掃管道閥門位置檢測等。

2)系統(tǒng)與其他風(fēng)流系統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)鎖主要包括：管道(爐罩)主抽風(fēng)機、緊急放散、助燃風(fēng)機。

3)系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)的聯(lián)鎖主要包括：窯頭(爐罩)壓力、窯頭(爐罩)溫度；窯頭(爐罩)出口CO／O，濃度。

4)系統(tǒng)與電氣的聯(lián)鎖：機旁緊停、主閥的開關(guān)到位信號、管道主放散閥開關(guān)到位信號、點火管道閥門開關(guān)到位檢測。

5)低溫點火之前，必要的吹掃時間是為了稀釋上次未充分燃燒的燃氣，防止再次點火時發(fā)生爆炸；當(dāng)爐內(nèi)溫度超過750℃時，再次點火時系統(tǒng)會自動取消吹掃過程(時間可調(diào)，一般為15 min)。

6)管道壓力低時，為防止負壓點火發(fā)生危險，控制系統(tǒng)會自動切斷點火回路。

7)點火過程完成后，系統(tǒng)會自動檢測火焰信號，如果火焰信號低于設(shè)定值，系統(tǒng)認為點火失敗，會立即切斷閥組，防止發(fā)生爆炸。

8)點火成功且系統(tǒng)自檢正常后，出現(xiàn)“流量允許調(diào)節(jié)信號”，操作人員才可以增加天然氣流量。

9)燒嘴運行過程中，為安全起見，出現(xiàn)下列情況時，系統(tǒng)會自動斷氣：火焰信號丟失，助燃風(fēng)機停止，爐罩溫度超限，系統(tǒng)正壓超限，燃氣壓力低于設(shè)定值，閥組開關(guān)位置不正確，電除塵入口CO／O₂濃度高于設(shè)定值，主抽風(fēng)機停止且緊急放散未及時打開等。

10)防止天然氣泄露：設(shè)計時燃氣系統(tǒng)及附近所有設(shè)施均應(yīng)作防爆考慮，同時須加燃氣泄露檢測及報警裝置。點火之前，操作人員要檢查界面上的爆炸等級顯示。

11)為防止火檢工作不正常，出現(xiàn)無火焰而燃氣未及時切斷，設(shè)計時火焰檢測器應(yīng)盡可能設(shè)計冗余。

12)操作人員應(yīng)時刻觀察燃氣與空氣流量，空氣與天然氣的流量配比一般不得少于4：1。主管道的天然氣量可由調(diào)節(jié)器實現(xiàn)自動或手動調(diào)節(jié)，管道燒嘴的燃氣流量是自動匹配助燃空氣的流量。設(shè)計時，應(yīng)從助燃空氣管道配取樣管道，經(jīng)可調(diào)節(jié)比例放大閥門后，驅(qū)動燃氣的流量調(diào)節(jié)閥。

13)為確保燃氣連續(xù)穩(wěn)定運行，天然氣火控系統(tǒng)建議作成冗余控制；控制軟件應(yīng)具有在線修改功能；燃氣的管壁要定期做探傷檢查。

5 維護和檢修注意事項

1)日常維護主要項目：管道連接處、閥門接頭等是否漏氣；天然氣壓力指示表是否正常；緊急放散閥、快速切斷閥動作時間是否在規(guī)定范圍內(nèi)；壓力調(diào)節(jié)閥出口壓力是否在規(guī)定范圍內(nèi)；助燃空氣調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)是否可靠，空氣與天然氣流量比是否在設(shè)計的最小值以上；火焰探測器動作是否正常；水冷及風(fēng)冷能力是否足夠；防火是否按照規(guī)范到位、應(yīng)急設(shè)施是否齊全等。

2)檢修主要項目：燒嘴、閥組出口積灰清理，損壞部分更換；儀表管道及燃氣管道排污，管道壁厚度及探傷檢測；聯(lián)鎖實驗；火檢實驗。

3)注意事項如下：

(1)檢修前一定通知天然氣公司將總閘關(guān)掉，同時將廠內(nèi)總閘關(guān)斷，將放散全開，排除管道內(nèi)遺留氣體；若需動火檢修，須根據(jù)天然氣動火要求操作。

(2)檢修完畢，點火升溫前需將管道中空氣放散掉；做點火實驗，成功后方可點火；點火時所有人員應(yīng)撤離相關(guān)區(qū)域，并保持通風(fēng)良好；為確保安全，在引風(fēng)機開啟前電除塵器不要開啟，調(diào)節(jié)天然氣流量時應(yīng)盡量均勻操作。