240T床下焦炉煤气点火燃烧系统
技
术
方
案
江阴创捷电气设备有限公司
（2011年10月）
一、系统概述
随着燃油价格的上涨，环保要求的提高，面对黑烟滚滚的燃油点火燃烧和上级环保部门的反复稽查，群众的环保呼声，您是否想过用焦炉煤气、天然气这些清洁能源替代柴油进行点火燃烧？
我们针对客户的节能环保的要求，成功运用了天然气，焦炉煤气，沼气，高炉煤气等作为点火燃料替代柴油，满足了客户环保降耗的要求。--清洁环保节能降耗！
2行业应用成功典型案例
太原煤气化煤矸石热电厂：
该改造项目为太原市立项的环保项目，由于该厂坐落于太原
市市郊，以往每次油点火产生大量黑烟及粉尘，大大影响了
太原市及周边居民的生活环境，厂家每次点火都受到环保部
门的稽查，可以说每次点火都是偷偷摸摸中的进行！09年采
用我公司的床下焦炉煤气程控点火系统改造成功，使该厂彻
底摆脱了环保稽查的困境！同时每次点火用公司自产的煤气，
大大节省了燃油费，创造了极大的经济效益和环保效益！该
项目得到太原市环保部门的嘉奖和推广！
二、系统改造方案
电厂锅炉，特别是燃气锅炉，安全永远是第一位的。如果炉膛内雾化油或者易燃气体的容量超过爆炸极限时引燃，造成的后果将是严重的。这就要求点火必须快速、可靠。
JJRQ型焦炉煤气点火燃烧程控系统是我公司为电厂小型锅炉设
计的一种可靠的智能控制系统，主要由燃烧器本体、点火程控柜、燃气点火器、火焰检测装置、防爆气动快关球阀、气动调节阀等组成。其核心部分是当今工业生产、控制所流行的西门子S7系列PLC（可编程控制器）对系统进行燃烧监控。燃烧器具有自动点火功能及灭火保护功能，是锅炉焦炉煤气安全燃烧理想的选择。该产品系列具有结构紧凑，安装方便，性能可靠，易于操作，火焰稳定等优点，较大的提高了燃烧效率，有利于环境的保护。与传统的继电器控制相比，它具有更高的性能价格比，因而受到广大用户的一致好评。
该项目具体改造方案如下：
1、拆除原有点火燃烧系统设备，包括点火油枪、组合式油燃烧装置（含稳燃罩）、金属软管、高能点火器、可见光火焰检测器、电动推进器、就地控制柜、炉前阀组，保留原燃烧器本体；
2、重新加装组合式燃气燃烧装置（从燃烧风三通后插路），主气枪、点火小气枪、燃气点火装置、燃气金属软管、就地程序控制柜、炉前阀组仪表等；
3、床下各布置2台焦炉煤气点火燃烧器，每个燃烧器出力为3000Nm3/h，单台炉焦炉煤气总量为6000 Nm3/h，煤气压力20KPa；点火采用小气枪点燃大气枪高能点火方式，即在小气枪没被点着前不开启主气阀，有效杜绝了大量燃气进入炉膛发生爆燃的现象，由于是明火火炬点火，点火成功率特别高
目录一、系统组成
二、系统功能
三、控制原理
四、操作方法与操作过程
五、注意事项
六、相关图纸
一、系统组成
该系统由组合式焦炉煤气燃烧装置2台、点火程控柜（含PLC）1台，紫外光式火焰检测装置2套，燃气点火器2套及炉前阀
门仪表等构成。具体配置如下：
序号名称型号数量备注1 组合式煤气燃烧装置JJRQ-3000 2台
JSD-20 2台
2 燃气点火器（含点火
器、离子火检、点火小
气枪）
3 紫外式火焰检测器JHJ-II 2台
4 就地点火程控柜JDCK-II 1台
5 主气枪JJQQ-3000 2支
6 主气枪金属软管JR200*800 2根
7 燃气点火枪JSD 2支
8 燃气点火枪金属软管JR15*1500 2支
9 手动阀PN1.6；DN300 1台
10 气动蝶阀（防爆）PN1.6；DN300 1台
11 气动蝶阀（防爆）PN1.6；DN200 4台
12 手动阀PN1.6；DN200 2台
13 气动调节阀（防爆）PN1.6；DN200 2台
14 气动球阀（防爆）PN1.6；DN80 3台
15 手动阀PN1.6；DN80 1台
16 气动球阀（防爆）PN1.6；DN50 4台
17 手动阀PN1.6；DN50 3台
18 气动球阀（防爆）PN1.6；DN20 2台
19 手动截止阀J41H-16；DN20 2台
20 手动截止阀J41H-16；DN25 4台
21 止回阀PN1.6；DN80 1台
22 止回阀PN1.6；DN50 2台
23 压力表、弯管、仪表阀Y150 5套
24 压力开关（防爆）2只
1.1焦炉煤气燃烧装置
焦炉煤气燃烧装置满足甲方现有设备下的安装及使用,燃烧装置具有以下特点:
●喷头采用耐热不锈钢材质,使用寿命长；
●采用比例调节燃烧器，燃烧器的操作弹性大；
●燃烧器烧咀采用耐热不锈钢材质，大大延长了燃烧器使用寿命；
●喷嘴结构合理，因而很好地解决了喷嘴堵塞、结焦问题；
●火焰长度，火焰锥角及火焰形状可按用户要求设计；
●火焰刚性强，火焰喷射速度高；
●燃烧风采用旋流式,是燃气混合均匀,燃烧充分；
●燃烧充分不冒黑烟，燃烧产物中污染物少，低于国家环保局规
定的各项指标；
●具有自动点火功能及火焰检测功能；
1.2 PLC程序控制柜
本程控柜外形尺寸为(长×宽×高)=750×600×2000；柜体采用防尘防水双层门结构，从柜体底部走线，防爆程控柜内门为显示操作面板（祥见显示操作面板图）。柜内有照明灯具，可方便检修和接线。
该防爆程控柜核心元件采用工控领域广泛应用的德国西门子S7-200系列可编程控制器，该系列PLC具有结构紧凑，安装方便，工作稳定，扩展能力强，优秀的编程操作环境等优点；电源回路采用德力西空气开关保护，控制继电器采用日本欧姆龙中间继电器，接线端子采用德国魏德米勒SAK系列产品，同时采用独立的开关电源给
PLC输出供电，使该系统控制回路更加安全可靠，性能稳定，完全满足现场使用要求。
1.2.1点火程控柜内部示意图
l电源空气开关
采用可靠的梅来日兰空气开关,通过此空气开关可分别接通总电源、PLC电源及柜内照明，同时对电路进行可靠的过流保护。
程控柜采用了功能先进的由西门子公司生产的S7-200型可编程序控制器，它是一个紧凑的支持通信功能和其他先进功能的可编程序控制器，它是一安装在DIN导轨上，控制中小型机械的组装
PC。它不需要底版而是通过各单元侧面的连接器连接各单元构成，系统配置灵活。CPU单元除24个内装DC输入点，16个内装继电器输出点，CPU单元可最多可组合7个专用I/O单元，每个I/O 单元喊16个DC输入点，16个继电器输出点，若须详细了解该型号可编程序控制器，可参阅西门子公司的S7-200系列操作手册。u我公司程控柜的程序控制器由1块6ES7216-2BD23-OXB0型CPU226处理器单元、3块6ES7-7223-1PL22-0X0A输入输出单元组成。具有结构简单、操作方便、工作稳定可靠等优点，是锅炉自动化点火理想的选择。
u可编程序控制器I/O口接线图祥见附图。
u可编程序控制器I/O口功能图祥见附图。
●接线端子
u采用魏德米勒公司的SAK系列组合型接线座,连接方便,安全可靠。
u程控柜端子图祥见附图.
●继电器输出单元
u采用欧姆龙公司RXL系列小型中间继电器,工作电压为DC24V及AC220V,使输出单元更加稳定可靠,同时有效的保护了可编程控制器的输出模块.
●报警器
u采用长电股份CDY系列报警器,工作电压为AC220V,模拟电笛声。
1.3防爆燃气点火器
能够准确可靠点燃点火小气枪并提供可靠的离子火检信号，其火焰长度为100～500mm可调（附带点火电缆）。能够准确实现点火控制及对离子火检信号处理、判断点火气枪是否点燃，并对火焰强度进行模拟显示，同时给系统（就地控制柜）提供火检信号。
1.4炉前管路仪表阀门
满足实现自动点火、灭火保护功能的要求，采用优质防爆产品。
二、系统功能
该系统采用防爆PLC程控柜对系统进行燃烧监控，燃烧器具有自动点火功能及灭火保护功能，是锅炉沼气安全燃烧理想的选择。该产品系列具有结构紧凑，安装方便，性能可靠，易于操作，火焰稳定等优点，较大的提高了燃烧效率，有利于环境的保护。
自动点火功能：该功能的最大优点是点火安全性特别高，点火成功率高。点火步骤如下（自动实现）：先点燃小流量点火小气枪，在有火检信号的情况下，才打开主燃气阀，点火小气枪产生的较大火炬
（明火）去点燃主燃气，成功率为100%，因此点火时由于点火气枪气耗非常小，即使未点燃点火小气枪，也不会造成燃气大量进入锅炉炉膛，配合防爆火焰检测器的投用，从根本上杜绝了因燃气灭火而造成爆燃的可能性，同时也避免了以往用点火器直接点主燃气未点着而造成燃气大量泄露到炉膛内的危险因素。该产品自面市以来，使用情况非常安全可靠，受到用户广泛好评。
灭火保护功能：当主气枪正常投入使用后，若出现气源故障（流量太小，压力太低等原因）或其他非正常因素导致燃烧器灭火，通过燃烧器喷嘴处设置的火焰检测器，如实反映出燃烧器灭火状态，此时防爆PLC程控柜自动进行灭火保护，系统迅速关断燃气阀及主燃气阀，同时进行放散吹扫，确保锅炉安全可靠运行。
l自动或手动控制防爆燃气点火器的点火；
l自动或手动控制各气动快关阀的开关；
l手动/自动控制方式的切换；
l运行工况指示及程控点火过程的实时跟踪；
l自动或手动吹扫放散功能；
l火焰监视及灭火保护功能；
l防爆就地设备故障点指示及故障报警；
l点火成功及点火失败指示；
l自动方式由程控柜或DCS顺序完成（程控方式下）；
l手动由就地控制柜分步完成（就地方式下）；