一、总体要求:
具备一键式自动曲线烘烤功能,全自动化控制,可根据工艺需求设定不同烘烤曲线和模式,烘烤过程中无需人为调节火焰。
采用全氧燃烧器,焦炉煤气+纯氧,比例燃烧模式,PID流量控制回路,实现空燃比自动调节。
具备自动点火、半自动燃烧控制功能,保留大中小火选择功能。
配套防爆式控制柜,配置西门子S7-1200 PLC,两个以太网口,12寸彩色防爆触摸屏,并预留上位机接口。
具备完善安全联锁功能,包括煤气、氧气、氮气、仪表气源压力联锁,熄火联锁,CO/O₂泄漏报警及联锁,超温联锁,氧燃比偏差联锁,紧急停车,氮气自动吹扫等。
所有新增电气控制部分均为防爆型,包括控制柜、阀门、电控仪表等,且为防爆施工。
具备操作室电脑远程操作和监控功能,现场控制柜至操作室光纤、网络控制线由乙方负责施工。
所有燃气、氧气、氮气流量、压力、温度等数据记录并可按趋势曲线显示,报警信息均有记录,数据保存半年以上。
说明:此为初步报价,待双方完全确认技术参数及要求无误,合同约定价格为准。
二、烘烤器结构组成
1、钢结构支架与机架
烘烤器钢结构支架、机架大臂等组成,为桁架式/非标钢结构,自带爬梯及检修平台,含隔热板。结构设计满足包盖提升、检修和维护要求。
2、驱动系统
为方便铁水包吊运,包盖升降设计角度达到0~90°,因此包盖升降驱动采用卷扬驱动系统,采用节能高效防爆电机。采用卷扬设计,可满足包盖升降需求。
倾翻机构由摇臂、通气转轴、大臂、轴承座等组成。
3、包盖
包盖是烘烤过程中防止热量散失和保护加热设备的重要部件,采用16Mn钢结构外壳钢结构外壳,内耐火材料为选用1450含锆岩棉,厚度250mm以上,燃烧器等装置均安装在包盖上。
包盖外径比铁包上包口直径大200mm以上,可以减少高温火焰对包盖边缘钢结构材料冲刷,降低包盖边缘烧损导致的损坏几率。
4、主烧嘴
烘烤器设置1个全氧主烧嘴,采用焦炉煤气+纯氧全氧燃烧。烧嘴材质为耐高温不锈钢,喷头为刚玉质耐火砖。烧嘴功率调节比1:10,火焰长度按包型尺寸设计。烧嘴前燃气压力5-10kPa,烧嘴前氧气压力15-30kPa。燃烧器具有高火焰温度、强化辐射加热、少烟气排放、提高能源利用率等特点。
5、煤气管道系统
煤气管道采用20#无缝钢管,不锈钢阀门。配置手动调节阀、快速切断阀、流量检测装置、自动调节阀、DN100孔板流量计、电动防爆盲板阀。盲板阀采用全封闭式,检修可靠隔断。管道设置吹扫、放散口,法兰静电跨接接地。
6、氧气管道系统
氧气管道采用304不锈钢无缝钢管,全套脱脂禁油处理,PN2.5MPa不锈钢阀门。配置双路减压阀、DN50孔板流量计、氧气专用切断/调节阀、总阀、检测仪表。氧气管道设置双切断阀+泄放阀防内漏,执行GB50030氧气站设计规范。氧气管道设置双切断保护设计,带内漏检测功能,氧气超温报警联锁。
7、点火系统
配置点火煤气过滤、稳压装置。点火变压器为封闭冷却结构,适配高温现场。点火电磁阀与火焰检测器硬联锁,点火超时无火焰自动切断。配备止回、隔离球阀,防止燃气回流。设置独立双路点火烧嘴,可同时使用或互为备用。点火烧嘴带自动点火和火焰检测,程序设定当点火烧嘴火焰检测有效时,主烧嘴才可开启。
8、氮气吹扫及仪表气源系统
氮气吹扫管路采用DN25不锈钢管路,配置电磁阀、止回阀、减压阀成套。开机前、停机后全自动吹扫,吹扫时长可自定义。氮气也用作仪表气源,驱动气动调节阀和切断阀。氧气管道、燃气管道设置吹扫接口及放散管,方便检修时管道试压和可燃气体排空。
9、检测与测温系统
温度检测与显示系统由红外测温全过程动态测控被烘烤包温度。布置两支热电偶在钢包盖距离主烧嘴1米处,测温范围0-1200℃。热电偶测得包盖附近烟气温度,与红外检测测温系统相互验证。
所有燃气、氧气、氮气等流量、压力、温度数据均有记录,并按趋势曲线显示。所有报警信息均有记录,可随时查看,用于故障分析和能源管理。
流量具备显示瞬时流量和累计流量功能、流量曲线记录功能,数据保存半年以上。
CO报警:CO浓度≥24ppm时报警并记录报警时间;低于24ppm时报警自动解除;≥200ppm时系统报警并自动关闭烘烤器,报警需人工解除。
氧气泄漏检测联锁切断,氧气超温报警联锁。
控制系统
三、系统功能描述:
整个烘烤器由一套西门子 S7-1200 PLC 控制,带两个以太网口。控制系统包含控制柜(含柜内 PLC、12 寸彩色防爆触摸屏、HMI 远程操作电脑、配电设备等)、调节阀、流量测量及显示仪表、压力显示仪表、快切阀和 CO 检测器等部件。
控制柜之间互相通讯,预留通讯接口。所有新增电气控制部分均为防爆型,包括控制柜、阀门、电控仪表等,且为防爆施工。所有低压电力、控制电缆采用铜芯软电缆;仪表信号、PLC 系统所有模拟量输入输出电缆采用屏蔽软电缆。现场设置电缆桥架或穿线管,穿线管采用防爆结构。
操作、控制与远程监控
烘烤器通过现场触摸屏进行操作,控制模式采用比例燃烧模式,通过 PID 流量控制回路实现。焦炉煤气/全氧燃烧系统采用流量比例形式进行调节。人机操作界面集成于终端操作面板上,实现设备监控、参数设置、报警提示、故障诊断等功能,由现场工艺人员根据需求进行操作控制。
烘烤器能在操作室电脑远程操作和监控。现场控制柜敷设到操作室的光纤、网络控制线施工由乙方负责。
1.自动化控制功能
1)实现自动烘烤:包括自动点火、自动燃烧控制,保留半自动燃烧控制功能(大中小火选择,PID 自动控制空燃比)。
2)流量控制回路:流量回路 PID 控制、流量表设定,氧气流量测量及控制、燃气流量测量及控制。
3)供配电功能:为现场仪表设备提供稳定电源,考虑意外断电工况下程序和预设调试参数不丢失,具有自动烘烤曲线功能。
2.安全连锁功能
1)各气体介质压力异常报警或紧急切断,氮气自动吹扫,点火烧嘴火焰检测及熄火自动切断。
2)增加“氮气吹扫延时”和“氧气管路压力突降报警连锁”,氧气阀门组采用双切断阀+中间泄放阀防止内漏。
3)具有断气、断电安全切断联锁。
4)具有燃气、氧气泄漏声光报警及自动切断。
5)具有燃气、氧气及空气低压保护快速切断。
6)具有熄火检测保护:运行中无火焰信号,立即切断燃料阀,切断时间≤1s,具有 2 个检测点。
7)煤气、氧气管道具有自动/手动氮气吹扫功能。
8)包盖到位限位:包盖未完全关闭到烘烤位,无法点火。
9)氧燃比偏差连锁:实际流量与设定值偏差过大,报警并调节或切断。
10)控制系统设短路保护、过载保护装置。
中威节能型烤包器系列产品有:燃气 燃油及电加热烘烤器,富氧全氧蓄热式煤气烘烤器,承接大型钢企:烘烤器富氧全氧节能技改,安全连锁功能,烧结机富氧点火系统工程项目。
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