炉卷卷取炉点火电气改造
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摘 要：卷取炉现有点火系统点火耗时长，火焰检测不稳，自力式调节阀瞬间大压力调节关闭导致卷取炉快切，严重影响炉卷轧机卷轧计划编排和轧制，通过优化卷取炉火焰检测，选型并安装新型火焰检测器及控制器减少点火时间，降低备件消耗。
关键词：卷取炉;电气控制;点火;火焰检测
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.055
安钢炉卷轧机在卷轧过程中使用卷取炉对板坯进行保温，能否在短时间内对卷取炉点火成功和卷取炉火焰的稳定检测直接影响着轧制计划和轧钢产量，现有点火系统由于严重依赖高温计检测温度信号，高温计信号不稳，位置安装不当常导致人为切断煤气供应。针对上述问题优化火焰检测，重新选型，优化自力式调节阀确保卷取炉快速点火。
1 现有系统概述
1.1 现有点火设备
控制系统：东芝PLC自动控制系统
火焰检测元件：UVS8T
点火控制器：PFU760TK1
高温计：M3-3G-14C15 400～1300℃
自力式调节阀：ZZVP-B DN100
点火枪/高压包：XDH-20Q/XDH-20Q
1.2 点火控制过程
选中烧嘴后，通过PLC向点火控制器发出点火命令，点火控制器收到命令后，打开煤气电磁阀，间断给现场点火器发出点火命令，延时收到火焰检测器火焰反馈后，控制煤气电磁阀于打开状态，停止向现场点火器发出点火命令，并向PLC发出点火成功信号。炉膛温度到达旁通温度后，PLC接通旁通继电器，电磁阀全部打开。在设定时间内火焰控制器未收到火焰反馈信号，报点火故障信号，關闭煤气电磁阀，不再发出点火命令。复位后可重新点火。
2 现有系统分析
（1）火焰检测器信号较弱，现场测试信号正常，传入系统后无法识别，且火焰控制器无信号强度指示。
（2）卷筒高温计位于炉盖角落，实际温度偏低，并且位置较偏无法找准火焰，无法获得点火瞬间温度。而火焰检测器无信号又使得点火时严重依赖该高温计。
（3）由于无火焰检测和高温计信号不稳导致长时间多次频繁点炉使得点火包和高压包损耗较多。
（4）煤气自力式调节阀调压及释放压力回路不合理使得阀后煤气压力低，导致主煤气阀快切。
（5）卷取炉控制柜柜面无主煤气压力低报警和助燃风压力低报警指示，使得维护人员无法在第一时间发现这两项重要的切炉条件，造成故障判断延时和失误。
3 选型替换和实施
3.1 选型和替换
火焰检测器：EQUIP SC
点火控制器：EQUIP EST C
火焰检测器信号强度较强。点火控制器可以显示点火过程代码，也可以显示检测到的火焰强度。
3.2 实施过程
（1）更改卷取炉高温计检测位置，将高温检测位置从靠近炉壁处移至炉体中间位置，便于直接检测烧嘴火焰温度，减少因炉壁处温度偏低导致无法检测温度的干扰。
（2）选型新型火焰检测器及燃烧控制器，在炉体及炉盖上将快速插头上的原有火焰信号线路进行改造，安装新型火焰检测器。在卷取炉控制柜上安装点火控制器，配置线路，最终将点火控制器和火焰检测器无缝引入原控制系统。
（3）更改自力式调节阀的压力取压连接，改进故障排除方法。优化自力式调节阀压力调节，增加该调节阀释放压力回路的快捷手阀，便于压力波动和故障后的迅速恢复。
（4）在卷取炉控制柜上增加继电控制回路，引入煤气压力低和助燃风压低信号，在柜面上增加声光报警，便于判断故障，并增加消警功能。
（5）对卷取炉控制柜上的电气元件做标识化处理，减少维护人员的故障判断时间，便于快速处理点炉故障。对点火枪、点火高压包及其线路进行维护，保证点火部件及线路完好，减少点火失败因素。对煤气流量、煤气压力检测变送器及其取压回路进行及时疏通和校准，保证实时检测的准确性。
4 取得的效果及效益
（1）更改后卷取炉高温计可以准确照射到火焰，检测的温度符合点炉时的实际温度和点炉后的卷筒温度。
（2）新的火焰检测器信号强度强，现场测试及接入控制系统均可检测到实际火焰，与点炉时的火焰情况吻合。新的点火控制器有直观的点火过程显示，有火焰强度指示，一目了然。
（3）点炉时间达到了目标之内，没有再出现因长时间无法点着炉，无法正常升温、保温而导致的轧钢计划临时变化的情况。
（4）优化了煤气自力式调节阀的取压回路，调整了压力调整整定值，保证了阀前压力10-11kpa，阀后压力7-10kpa。优化了故障时的释放压力方式，使操作更方便，流程得以简化，缩短了故障处理时间，保证了安全，降低了煤气中毒机率。
（5）点火成本大幅下降，为降本增效提供强力支撑，设备可视性高，直观表达故障和状态，直观性提升，使工作人员可以第一时间掌握煤气快切主要因素的问题，缩短点炉时间。
5 结论
卷取炉点火系统的改造解决了之前卷取炉长间无法点火从而影响轧制计划，卷取炉的改造和新型火焰检测器与控制器的投用使得对火焰的检测更加精准，从而使点火时间大大缩短，减少了重复点火，降低了备件的消耗，提高了故障的处理速度，保证了生产的顺利进行。
参考文献：
[1]温玉春，刘刚，张松宇.PLC控制技术与应用[M].化学工业出版社，2018（08）.
[2]周鹤良.电气工程师手册[J].中国电力出版社，2008（04）.
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