梁 穎

(南京南鋼聯(lián)合有限公司， 江蘇 南京 210035)

引 言

引起焦?fàn)t荒煤氣超標(biāo)排放的原因很多，南京南鋼聯(lián)合有限公司(以下簡(jiǎn)稱“南鋼”)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)得出，主要原因是焦?fàn)t車(chē)輛故障打亂生產(chǎn)節(jié)奏，出焦裝煤除塵系統(tǒng)的運(yùn)行與焦?fàn)t車(chē)輛的協(xié)調(diào)性欠缺，也即電機(jī)車(chē)、加煤車(chē)、推焦車(chē)及攔焦車(chē)(“四大車(chē)”)自身控制上的欠缺，造成焦?fàn)t出焦生產(chǎn)過(guò)程中的荒煤氣超標(biāo)排放。

煉焦生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)的工藝過(guò)程，焦?fàn)t車(chē)輛的保障非常重要；“四大車(chē)”一旦發(fā)生故障，如果處理不及時(shí)，不僅打亂生產(chǎn)計(jì)劃、影響生產(chǎn)，造成焦?fàn)t系數(shù)不合格，降低干熄系數(shù)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成焦?fàn)t冒煙、冒火，荒煤氣超標(biāo)排放，影響環(huán)境。

只有保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)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?fàn)t荒煤氣的排放。

為促進(jìn)南鋼焦?fàn)t環(huán)境治理水平的進(jìn)一步提高，強(qiáng)化對(duì)加煤冒煙的控制，減少設(shè)備故障頻次，特成立焦?fàn)t控?zé)煿リP(guān)小組；圍繞焦?fàn)t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(dòng)化課題方面總結(jié)探討如何保障車(chē)輛穩(wěn)定運(yùn)行、優(yōu)化除塵功能，減少焦?fàn)t荒煤氣排放。

1 焦?fàn)t車(chē)輛穩(wěn)定運(yùn)行的措施

南鋼現(xiàn)有JN-6型6 m焦?fàn)t3座，分別為3#，4#爐和新的5#焦?fàn)t，共有14臺(tái)焦?fàn)t車(chē)輛。車(chē)輛連鎖及生產(chǎn)管理系統(tǒng)于2006年元月投入使用，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t車(chē)輛的爐號(hào)自動(dòng)識(shí)別，有效地防止了推焦車(chē)、攔焦車(chē)摘錯(cuò)爐門(mén)或加煤車(chē)誤給非計(jì)劃爐號(hào)加煤的事故。在焦?fàn)t“四大車(chē)”中，電機(jī)車(chē)是連接焦?fàn)t與干熄焦?fàn)t的重要設(shè)備，承擔(dān)著在焦?fàn)t接焦，運(yùn)行到干熄焦?fàn)t，把紅焦罐送上提升機(jī)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(shí)有發(fā)生。尤其電機(jī)車(chē)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(guò)程中被卡住或脫落，造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。單純的通過(guò)增加檢測(cè)設(shè)備，并不能很好地解決以上問(wèn)題，但通過(guò)對(duì)程序的完善，卻能很好地避免許多事故的發(fā)生。因此對(duì)電機(jī)車(chē)實(shí)行了重點(diǎn)防護(hù)。

1.1 電機(jī)車(chē)控制的完善

1.1.1 防止紅焦落地

當(dāng)電機(jī)車(chē)司機(jī)按下“焦罐旋轉(zhuǎn)開(kāi)始”和“人工允推”按鈕，焦罐開(kāi)始旋轉(zhuǎn)后，推焦車(chē)才有了“二級(jí)允推”信號(hào)，開(kāi)始自動(dòng)推焦。如果“焦罐旋轉(zhuǎn)”信號(hào)掉，就無(wú)“二級(jí)允推”，推焦桿立即停止前進(jìn)。在推焦的過(guò)程中發(fā)生過(guò)電機(jī)車(chē)司機(jī)誤聽(tīng)指令，提前按下“焦罐旋轉(zhuǎn)停止”按鈕，旋轉(zhuǎn)的焦罐經(jīng)過(guò)減速位減速，到停止位后停止，中間的過(guò)程大約需要1～2 min，完全停止時(shí)“焦罐旋轉(zhuǎn)”信號(hào)才會(huì)丟失，“二級(jí)允推”信號(hào)掉，推焦桿才停止前進(jìn)，此時(shí)電機(jī)車(chē)已經(jīng)具備了走行的條件，一但電機(jī)車(chē)開(kāi)走，推焦桿剛剛因“二級(jí)允推”信號(hào)掉而停止，紅焦會(huì)因?yàn)閼T性和重力的作用落到焦罐外面造成事故。因此電機(jī)車(chē)送四車(chē)連鎖的“焦罐旋轉(zhuǎn)”信號(hào)手動(dòng)時(shí)要串接“焦罐旋轉(zhuǎn)停止”按鈕信號(hào)，自動(dòng)時(shí)要串接焦罐旋轉(zhuǎn)“自動(dòng)開(kāi)始”信號(hào)，這樣在連鎖推焦的過(guò)程中，如果焦罐旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)離開(kāi)原來(lái)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(jī)車(chē)司機(jī)用未放置空焦罐的焦罐車(chē)對(duì)準(zhǔn)計(jì)劃爐號(hào)接焦造成紅焦落地，即未檢測(cè)到所選的焦罐車(chē)有焦罐，禁止發(fā)出電機(jī)車(chē)的“人工允推”信號(hào)，推焦車(chē)也就因?yàn)闊o(wú)“二級(jí)允推”信號(hào)不能以自動(dòng)方式推焦。

1.1.2 防止焦罐定位偏差

電機(jī)車(chē)的焦罐定位有偏差或焦罐未停正會(huì)造成焦罐在提升過(guò)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(shí)確保焦罐停的位置正確，走行的過(guò)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(wú)定位信號(hào)，不讓電機(jī)車(chē)走行，確保焦罐停的位置正確；走行時(shí)焦罐不能旋轉(zhuǎn)；無(wú)定位信號(hào)不能發(fā)接空罐、送滿罐信號(hào)和APS動(dòng)作指令。

1.1.3 防止焦灌堆疊

電機(jī)車(chē)的接空罐、送滿罐指令共用一個(gè)按鈕，140t提升機(jī)的空焦罐停留在待機(jī)位，接過(guò)紅焦的電機(jī)車(chē)走行到提升井下，應(yīng)先用未放置焦罐的焦罐車(chē)對(duì)準(zhǔn)提升井位置接下空焦罐，然后再用接過(guò)紅焦的焦罐車(chē)對(duì)位送滿罐；如果司機(jī)疏忽，還未接下空焦罐就直接把接過(guò)紅焦的焦罐車(chē)對(duì)準(zhǔn)提升井位置，按下“接空罐送滿罐”按鈕，會(huì)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(dòng)判別是接空罐還是送滿罐，如果是接空罐，所選焦罐車(chē)要無(wú)“有焦罐”信號(hào)，另外一臺(tái)焦罐車(chē)要有“有焦罐”信號(hào)，即紅焦罐；如果是送滿罐，所選焦罐車(chē)要有“有焦罐”信號(hào)，另外一臺(tái)焦罐車(chē)也要有“有焦罐”信號(hào)，即已接下空焦罐，通過(guò)這樣的判斷，完全可以避免類(lèi)似事故的發(fā)生。

1.1.4 防止APS誤動(dòng)作

電機(jī)車(chē)和地面EI系統(tǒng)是通過(guò)磁開(kāi)關(guān)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)的，在遇到雨霧天氣的潮濕環(huán)境時(shí)，電機(jī)車(chē)通過(guò)APS裝置，磁開(kāi)關(guān)有可能接收到干擾信號(hào)，導(dǎo)致APS動(dòng)作，損壞走行的電機(jī)車(chē)和APS設(shè)備，因此APS收到的動(dòng)作指令要作防干擾處理。

1.2 出焦除塵控制的改進(jìn)

1.2.1 精確控制高速運(yùn)行信號(hào)的啟停時(shí)間

出焦除塵是通過(guò)攔焦車(chē)的除塵連接管抽走出焦時(shí)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(chē)控制的，推焦桿離開(kāi)后限，除塵高速立即啟動(dòng)，推焦桿回到后限，除塵高速立即停止?？墒怯袝r(shí)攔焦車(chē)因清掃爐門(mén)等原因，耽誤了摘門(mén)，除塵連接管還未打開(kāi)；或因推焦車(chē)提前摘門(mén)，過(guò)早地啟動(dòng)推焦桿前進(jìn)，在爐前暫停位置等待，除塵高速已啟動(dòng)，除塵設(shè)備就會(huì)在一個(gè)較大的負(fù)壓下運(yùn)行，既影響了設(shè)備的使用壽命，又浪費(fèi)了電能。因此要對(duì)焦?fàn)t出焦除塵的高速啟動(dòng)做出改進(jìn)：推焦桿離開(kāi)后限即啟動(dòng)除塵高速的條件改為根據(jù)推焦桿的位置、攔焦車(chē)位置、除塵連接管的狀態(tài)決定啟停除塵高速的時(shí)機(jī)，見(jiàn)表1所示。攔焦車(chē)的位置參數(shù)，除塵連接管的狀態(tài)信號(hào)通過(guò)無(wú)線工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)酵平管?chē)。

表1 出焦除塵的啟停條件

高速啟動(dòng)時(shí)間和條件高速停止時(shí)間和條件攔焦車(chē)在計(jì)劃爐號(hào),除塵連接管離開(kāi)后限,推焦桿離開(kāi)后限時(shí)啟動(dòng)推焦桿后退到爐門(mén)口位置或推焦桿后限信號(hào)到攔焦車(chē)條件不滿足時(shí),推焦桿從爐前暫停位置再次前進(jìn)時(shí)啟動(dòng)推焦桿后退到爐門(mén)口位置或推焦桿后限信號(hào)到除塵高速或推焦桿離開(kāi)后限時(shí)手動(dòng)按下除塵高速按鈕時(shí)啟動(dòng)推焦桿后限信號(hào)到

1.2.2 控制推焦桿到爐前暫停位置的延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間

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

1.3 加煤除塵的改進(jìn)

1.3.1 加煤過(guò)程的除塵控制

從生產(chǎn)實(shí)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(huì)產(chǎn)生大量的黑煙、黃煙及火苗；嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)爆鳴，給加煤車(chē)司機(jī)身心健康、焦?fàn)t設(shè)備的壽命帶來(lái)嚴(yán)重影響。參照兄弟焦化廠的經(jīng)驗(yàn)，把4個(gè)給煤螺旋同時(shí)加煤改為：從焦側(cè)開(kāi)始，分別延時(shí)0，1，3，5 s加煤，可有效減少焦?fàn)t冒煙、放炮、上升管壓力波動(dòng)大等情況。

1.3.2 加煤除塵高速的啟?？刂?/p>

加煤車(chē)的連接管或除塵蓋到達(dá)前限位置時(shí)啟動(dòng)加煤除塵高速，改為離開(kāi)后限后就啟動(dòng)除塵高速，除塵電機(jī)提速時(shí)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(chē)的殘余煙氣被除塵系統(tǒng)充分吸走。

2 未解決的問(wèn)題

2.1 攔焦車(chē)、推焦車(chē)爐頭冒煙

攔焦車(chē)爐門(mén)剛剛打開(kāi)的時(shí)候，爐頭會(huì)產(chǎn)生大量煙塵；推焦車(chē)打開(kāi)爐門(mén)的時(shí)候，以及開(kāi)平煤小爐門(mén)的時(shí)候爐頭都會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵。南鋼已開(kāi)始準(zhǔn)備在爐頭部分安裝設(shè)備，收集煙塵，進(jìn)一步提高除塵效果。

2.2 焦?fàn)t車(chē)輛的故障反復(fù)

焦?fàn)t車(chē)輛的部分故障檢修過(guò)后，易出現(xiàn)反復(fù)。攔焦車(chē)、推焦車(chē)上爐門(mén)困難，加煤車(chē)不能及時(shí)蓋上爐蓋，都會(huì)造成煙塵大量外泄；因電機(jī)車(chē)的故障，啟用水熄焦車(chē)接焦水熄，同樣會(huì)使污染加劇。通過(guò)不停的摸索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)不同的車(chē)輛、不同的信號(hào)特點(diǎn)，找出重點(diǎn)動(dòng)作的規(guī)律，尤其是機(jī)械方面的特征，兼顧到冷車(chē)與熱車(chē)之間的熱脹冷縮因素，尋找出一個(gè)合理的動(dòng)作延時(shí)時(shí)間，可有效降低故障發(fā)生的頻率。

3 結(jié)束語(yǔ)

在節(jié)能減排的大環(huán)境下，如何降低焦?fàn)t生產(chǎn)過(guò)程中的荒煤氣、煙塵的超標(biāo)排放，是焦化企業(yè)面臨的環(huán)保難題之一。分析認(rèn)為，穩(wěn)定焦?fàn)t生產(chǎn)是關(guān)鍵，焦?fàn)t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(biāo)排放杜絕了，環(huán)保要求也就自然達(dá)到了。因此，提高焦?fàn)t車(chē)輛穩(wěn)定運(yùn)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?fàn)t環(huán)評(píng)達(dá)標(biāo)的治本措施。