稀氧燃烧使用手册

普莱克斯 中国 投资有限公司 版本号 版本号 B 07017 01 日期日期 2009 08 08 铜陵金隆铜业阳极炉铜陵金隆铜业阳极炉 稀氧燃烧系统稀氧燃烧系统 设备使用及维护手册设备使用及维护手册 版权声明版权声明 本手册中所包含的各种图片及信息资料的版权归普莱克斯所有 未经版权人许可 任何公司与个人不得复 制与转载或通过其他形式发表用于商业谋利 对不遵守本声明或其他违法 恶意使用本手册内容者 普莱 克斯保留追究其法律责任的权利 Copyright 2009 Praxair China Inc All rights reserved 普莱克斯普莱克斯 版权所有版权所有 普莱克斯 中国 投资有限公司 3 目目 录录 第一章第一章 安全安全 4 1 1 基本安全规范 4 1 2 常见危害 5 1 3 氧清洗 7 1 4 窑炉安全 8 1 5 气体安全 8 第二章第二章 设备描述设备描述 10 2 1 性能特点 10 2 2 控制系统描述 11 2 3 系统控制 11 2 4 安全连锁 12 2 5 系统电气输入输出分布 13 第三章第三章 安装安装 14 3 1规格说明 15 3 2系统元件 18 3 3管路 19 3 4 烧嘴安装 20 3 5 接线 21 第四章第四章 操作操作 22 4 1操作面板介绍 23 4 2阀架设定 23 4 3点火 24 4 4 运行 25 4 5 停止 25 第五章第五章 维护与维修维护与维修 26 5 1烧嘴及烧嘴砖枪孔清理 26 5 2检查 26 5 3测试流程 27 5 4故障处理 30 5 5 备件 31 第六章第六章 附件附件 管路仪表图 系统电气图 MSDS 元器件说明书 普莱克斯 中国 投资有限公司 4 请阅读以下操作规程请阅读以下操作规程 本操作手册针对 PRAXAIR 稀氧燃烧系统编写 请于操作前仔细阅读手册 中的安全注意事项 理解并安全操作设备 危险危险 警告警告 小心小心 和注意和注意 危险 警告 小心 和注意 这些标识会在本手册中反复出现 其含义如下所 述 危险危险 提醒您此危害会立刻导致严重的受伤甚至人员伤亡 需要采提醒您此危害会立刻导致严重的受伤甚至人员伤亡 需要采 取特别防护 取特别防护 警告警告 提醒您此潜在危害在一定条件下会导致严重的受伤甚至人提醒您此潜在危害在一定条件下会导致严重的受伤甚至人 员伤亡 员伤亡 小心小心 提醒您具有潜在危害或不安全的操作会导致轻度人身危害 提醒您具有潜在危害或不安全的操作会导致轻度人身危害 或对设备造成损坏或数据丢失 或对设备造成损坏或数据丢失 注意注意 提醒或强调非常重要的信息 提醒或强调非常重要的信息 普莱克斯 中国 投资有限公司 5 1安全安全 本章本章节节包含了一些在操作与包含了一些在操作与维护设备维护设备中提高安全性的信息 但并不中提高安全性的信息 但并不 意味着更替 复制或取代任何由官方提供与意味着更替 复制或取代任何由官方提供与发发行的安全操作文件 行的安全操作文件 警告 在未警告 在未阅读阅读和理解本手册中有关和理解本手册中有关设备设备的操作 的操作 维护维护以及安全指以及安全指导导 内容之前 内容之前 请请勿擅自操作勿擅自操作该设备该设备 只有 只有经过经过培培训训的人的人员员及及负责负责人才能人才能 操作或配合操作此操作或配合操作此设备设备 请请穿戴合适的个人防穿戴合适的个人防护护用具 用具 警告 警告 为为防止防止发发生生严严重事故 重事故 请请在使用之前在使用之前阅读标阅读标于于设备设备 钢钢瓶 容瓶 容 器和箱子上的安全器和箱子上的安全标标牌 牌 请请勿擅自取下或勿擅自取下或隐隐藏藏标签标签 如果 如果标标牌牌遗遗失或失或 字迹模糊 字迹模糊 请请及及时时更更换换 请请仔仔细阅读细阅读和理解安全数据表和理解安全数据表 MSDS 在此 在此设备设备周周围围工作的所有人工作的所有人 员员必必须阅读须阅读 理解此表中的所有安全信息 以符合政府章程和 理解此表中的所有安全信息 以符合政府章程和设备设备安安 全操作准全操作准则则 1 1基本安全基本安全规规范范 防止不安全防止不安全环环境的形成境的形成 确保合适的场地通风以及大气监测系统的安 装与使用 把有可能发生的不安全环境控制在最小范围内 一旦检测出 危险气体 请立即撤离现场 直至恢复安全 才能返回该区域 通通风风的工作的工作环环境境 防止泄漏气体的浓度升高 把所有气体排放至安全 区域 远离人群和火源 在重启设备之前 确保所有部件恢复其良好的性 能 所有的管路没有泄漏 防止受防止受伤伤 在对设备进行操作时 请带好安全眼镜以及其他个人安全 防具 确保所有工具的使用性能良好 请注意 通风口和安全阀可能会排 放高流速气体 定期定期维维保保证设备证设备安全 安全 至少每年自行做一次安全检查 或者通过当地 政府与生产商进行检查 做好安全阀门的维护 请勿忽视对安全设施的 检查 更不要对超过使用寿命的设备进行操作 普莱克斯 中国 投资有限公司 6 防止火灾和爆炸 防止火灾和爆炸 在对设备进行检修时 消除所有火源 对设备小心 轻放 不允许放置于明火和火源附近 勿携带点燃的火柴 香烟等靠近含 有可燃气体的设备 在使用可燃设备时 请使用防火防爆工具 确保安全确保安全维护维护及及维维修 修 只有具有资质的操作人员才能维修设备 在维 护维修过程中使用规范的隔离标识并锁定设备 防止发生意外触电 启 动和能量释放所造成人员伤害事故 危危险险 不当的放置 不当的放置设备设备 电电气系气系统统和管道会和管道会导导致窒息 火灾和爆炸 致窒息 火灾和爆炸 进进 行行维维修工作前 修工作前 请请正确放置正确放置设备设备 隔 隔绝绝气体和工气体和工艺艺材料 切勿材料 切勿仅仅关关闭闭 阀门阀门 线线路和管道也必路和管道也必须须封封锁锁或断开 或断开 1 2常常见见危害危害 危危险险 应应用用设备设备里通里通过过的气体的气体处处理不当 可能会造成危害 确定可能理不当 可能会造成危害 确定可能 碰到的危碰到的危险险 并做好解决的准 并做好解决的准备备 参 参见见 MSDS 中的气体列表 以及所中的气体列表 以及所 有政府或工有政府或工业规业规定的安全定的安全标标准 准 1 2 1窒息窒息 危危险险 长长期吸入某种气体或蒸气会期吸入某种气体或蒸气会导导致窒息 致窒息 请请参照参照 MSDS 进进行安全行安全 操作 操作 事实上除去氧气 空气中的任何一种气体都能作为窒息物 为防止严重的人 员伤亡 在工艺气体容易堆积处须提供必要的通风系统 必须充分考虑到在 用氮气或其它气体进行压力测试和清洗设备时所可能发生窒息的潜在危险 1 2 2触触电电 危危险险 电击电击可能造成死亡 在修理或操作此可能造成死亡 在修理或操作此设备时设备时要格外注意 不要要格外注意 不要 忽略安全保忽略安全保险设备险设备 触 触电电死亡危死亡危险险在在设备设备断断电电后也会后也会发发生 地方生 地方标标准准 资资格工作人格工作人员员才可以接才可以接线线 普莱克斯 中国 投资有限公司 7 遵守以下准则可以预防可能发生的触电死亡 擅自修改或使用未经批准的组件会损害设备的安全 请使用经工厂批准 的组件维修 在开启设备 检查或替换元器件前关闭电源 应使用专用的电气工具 严格按照所有危险工作许可和设备锁定和隔离标识程序执行机器操作 切勿碰触设备中正在运行的电子元件 控制电路中由电压造成的电击是 致命的 1 2 3压压力力 危危险险 对对加加压压的的设备设备或气罐或气罐处处理不当可能理不当可能导导致死亡 致死亡 严严重的重的伤伤害害 或或 财产损财产损害 害 处处理加理加压压的的设备设备和气缸和气缸时时要极度注意 并根据制造商指要极度注意 并根据制造商指导导 进进行操作 行操作 此设备中都是受压气体 突然释放或不加控制地释放受压气体可能造成严重 的伤害 气体或气体推动的物体会以高速撞击工作人员 通过仔细检查和适 当处理设备和气缸来避免高压危险 随设备供应的用于保护压力过度的减压 设备 即 安全阀 放散阀 必须时常维护以保证正常运作 注意高压气体存在的方位 以及处理这些气体的设备的操作或维护准则 1 2 4气体气体处处理理设备设备和火灾和火灾 危危险险 气体 气体处处理理设备设备中或周中或周围围的火源可能的火源可能导导致被致被处处理气体的理气体的释释放 根放 根 据气体据气体释释放程度的不同放程度的不同 受影响的人受影响的人员员可能会窒息 中毒 自燃可能会窒息 中毒 自燃 并且并且 或者爆炸 必或者爆炸 必须须充分考充分考虑虑气体气体处处理潜在的危害并制定理潜在的危害并制定紧紧急急应对计应对计划 划 1 2 5易燃事故易燃事故 危危险险 易燃气体能 易燃气体能够够与空气形成爆炸混合物 当其在一工作区域内聚与空气形成爆炸混合物 当其在一工作区域内聚 集到一定程度集到一定程度时时 便容易引起爆炸 便容易引起爆炸 请请提供良好的通提供良好的通风风系系统统 含有易燃气体的设备应远离火源和爆炸危险 封闭区域良好的通风系统 安全的生产工序以及监测能够预防易燃气体的堆 积 检测潜在危险火源 确保易燃气体的电气设备符合国际电气设计规范 普莱克斯 中国 投资有限公司 8 1 2 6密密闭闭容器容器 危危险险 诸诸如如储储槽 器皿 冷箱 槽 器皿 冷箱 贮贮水槽 洗水槽 洗涤涤器 器 输输送管等密送管等密闭闭容器能容器能 够够容容纳纳危危险险气体 密气体 密闭闭容器内存放危容器内存放危险险气体 必气体 必须须由气体由气体监测仪检测监测仪检测 其其为为安全 安全 进进行相关操作行相关操作时时 须须穿戴合适的个人防穿戴合适的个人防护护用具 用具 当进入密闭空间内 必须严格依照政府相关法规和制定的工作程序 始终确 保在进入密闭空间之前 清除所有非空气类气体及其他有害物质 假如无法 确保安全的呼吸环境 则必须自带呼吸设备 在维修工作之前 确保设备中 无任何气体和工艺材料 仅仅关闭阀门是不够的 线路和管道也必须封锁或 断开 如果危险物体无法移出或维护 维修必须在此区域进行 请使用适当的监测 系统 确保具有紧急救援时的措施 1 3氧清洗氧清洗 警告 所有用于氧气服警告 所有用于氧气服务务的的设备设备必必须彻须彻底清洗 底清洗 污污染可能染可能导导致致设备组设备组 件的突件的突发发燃燃烧烧 包括会包括会释释放巨大能量的金属 熔融金属放巨大能量的金属 熔融金属 以及其他以及其他 导导 致工作人致工作人员员受受伤伤的可能因素 的可能因素 许多通常不在空气里燃烧的材料在氧气高聚集区极易燃烧 氧气设备中的污 物很容易点燃 这将导致设备材料的燃烧 由氧气带出的微粒可能冲击到设 备的内部 这种冲击的能量也可能引燃设备材料 因此 系统的清洁和材料 的选择 对于氧气系统操作是至关重要的 只能使用普莱克斯指定的配件 确保所有替换件是与氧气兼容并符合氧气服 务的清洁标准 把配件安置在清洁 密封的塑料袋中备用 使用清洁的氧气 服务的工具 在保养期间采取额外预防措施以不让污秽物进入氧气设备 所有使用 操作或者存放氧气和氧气设备的所有区域必须保持干净以防止燃 烧 因为即使是正常的工业灰尘和煤灰都可能支持燃烧 所有用于氧气服务 的设备的外在表面必须保持清洁 使用适当的清洁标准确保设备完好应用 不要让保洁工在被清洗的表面留下 有机洗涤剂 请去除手上的油污或戴干净的手套接触氧气设备 仔细地检查 所有清洗的部件 如果发现任何部分被污染 要进行重新清洗 普莱克斯 中国 投资有限公司 9 参照 氧气服务的清洁 CGA 出版 G 4 1 了解氧气服务的清洁方法以及 与氧气兼容的材料的信息 1 4窑炉安全窑炉安全 在使用燃料燃烧加热的窑炉中 可能会存在未燃烧的易燃气体 请务必保证 安全操作 不当的操作会引起熔炉内生成易燃气体 并与空气或氧气形成爆 炸混合物 在开始使用燃烧系统之前 须排除熔炉内的可燃气体 勿让易燃气体或 液体进入窑炉 除非温度超过 760 摄氏度或者窑炉门充分打开 以使密 闭空间内没有易燃气体和空气 氧气的混合气体 在低于 760 摄氏度的 环境下 熔炉中易燃气体的集聚会导致爆炸 在普莱克斯规定的流量范围内 开启燃料 请按时检查燃料管路系统并 维护好相应的设置 请勿改变窑炉的排烟口 烟道闸板开度 以免影响熔炉气氛 保持良好的通风 监测窑炉的一氧化碳含量以保证空气质量达到安全标 准 一氧化碳是一种无色无味 在低浓度下就具有毒性的气体 尽管在正 常情况 周围环境中不会含有太多一氧化碳 但还是应对周围工作环境 做定期监测 炉子在没有用足够的空气吹扫或用可靠的气体分析仪测量前 请不要进 入炉腔 进入前需断开所有管路 身上系有安全绳 并准备呼吸器以备急 用 在冷炉点火之前 需以 5 倍于炉膛体积的空气或惰性气体对炉膛进行吹 扫 若连续点火失败 3 次 需以 5 倍于炉膛体积的空气或惰性气体对炉膛进 行吹扫后 方可再次点火 1 5气体安全气体安全 1 5 1氧气氧气 危危险险 氧气能 氧气能够够加速燃加速燃烧烧 在空气中不易燃 在空气中不易燃烧烧的材料会在富氧的材料会在富氧环环境下境下 燃燃烧烧 请请使用使用压缩压缩气气钢钢瓶 容器和其他氧气瓶 容器和其他氧气专专用用仪仪器 器 请请在通在通风环风环境境 下使用氧气 以防形成富氧下使用氧气 以防形成富氧环环境 境 普莱克斯 中国 投资有限公司 10 万一发生泄漏 请立即将所有人员撤离事故现场 关闭主要的氧气气源 气 体钢瓶一般至少含有 300 立方英寸氧气 请安全关闭钢瓶 如不能 请保持 区域的通风状态并撤空所有人员 当空气中氧气含量达标时 19 5 与 23 5 之 间 方可进入该区域 如衣服上沾有氧气 请立即脱下并挂于通风处 穿着 30 分钟以上极不安全 衣服会容易被点燃或可能自燃 有可能的话 普莱克斯建议储槽和汽化器的现场安装位置应该减少 与氧气 有关的潜在危险 普莱克斯同样建议安装位置附近应摆放安全屏障 以防止 储槽和喷雾器附近发生交通事故 请勿替代推荐的设备 许多对于其他气体适用的材料 在与氧气接触后 会 变得容易燃烧 请确认所有替换部件不会与氧气发生反应并保持工作服的清 洁和使用专用氧清洁设备 警告 慢慢打开氧气警告 慢慢打开氧气调压阀调压阀与与阀门阀门 快速打开会 快速打开会导导致管道系致管道系统统内着火 内着火 其中包括由于氧气瞬其中包括由于氧气瞬间压缩间压缩而而产产生的生的热热量量导导致金属部件快速致金属部件快速损损耗 耗 此外 金属微粒在氧气高速速率的此外 金属微粒在氧气高速速率的释释放与携放与携带带下 与管道壁内碰撞 下 与管道壁内碰撞 产产生火花 最生火花 最终导终导致起火 致起火 氧气系统火灾的潜在危险是由氧气的迅速压缩或者高速率微粒引起的 通过 以下手段可以将危险降低至最低 仔细挑选材料 管道尺寸 过滤器选位以 及在管道和设备充入氧气前 先进行零部件的氧清洗工作 在有需要时 保护氧气阀门和管道部件远离热源 管道部件发热更容易导致 火灾 氧气阀门 管道 管道阀架需要适当的保护和绝缘 防止直接接触热源 请勿将氧气作为空气的替代品 在提及氧气时 勿将其认为是空气 警告 用于氧气的所有警告 用于氧气的所有设备设备都必都必须进须进行行彻彻底的清洗 底的清洗 设备设备中的残留物中的残留物 具有燃具有燃烧烧危危险险 所有 所有设备设备中的残留物必中的残留物必须须全部清除掉 全部清除掉 所有使用或储存氧气的设备都必须经过清洁防止有残留物 即使是普通工业 灰尘 烟灰都会产生燃烧 保持氧气设备的外部清洁 使用适当的清洁保证 设备的安全性 请勿使用会使有机残留物残留在设备表面的清洁剂 在使用 普莱克斯 中国 投资有限公司 11 氧气设备时 应穿戴清洁手套 双手没有油渍 仔细检查各个清洁部件 发现 有残留物 请再次清洗 经过氧清洗的设备在使用之前 请将其放入适当的 塑料包和密封袋中 请勿将氧气设备放置沥青表面 勿在设备附近留有油脂 请不要用油 油脂 及其他未经允许的润滑剂润滑氧气设备 1 5 2甲甲烷烷 危危险险 甲 甲烷烷是一种易燃 无色无味 无毒的气体 是天然气 沼气 坑是一种易燃 无色无味 无毒的气体 是天然气 沼气 坑 气及煤气的主要成分之一 甲气及煤气的主要成分之一 甲烷对烷对人基本无毒 但人基本无毒 但浓浓度度过过高高时时 使空 使空 气中氧含量明气中氧含量明显显降低 使人窒息 一旦与空气混合 会形成爆炸混合降低 使人窒息 一旦与空气混合 会形成爆炸混合 物 与氧气接触物 与氧气接触则则更加致命 更加致命 请请勿在无防勿在无防护护的情况下 暴露在甲的情况下 暴露在甲烷环烷环 境中 境中 如发生甲烷污染 请立即将所有人员撤离危险区域 未穿戴呼吸设备和防护 衣的情况下 禁止进入该区域 必须在存有潜在危险的区域安装监测系统以确保甲烷含量在安全范围之内 假如伤员在缺氧情况下停止呼吸 请立即采取抢救措施并将其转移至良好的 通风情况下 进行人工呼吸急救 请求医护协助并且将所有人员撤离气体泄 漏现场 甲烷燃烧时 请勿扑灭火焰 因为此做法会引起易燃 有毒蒸气的扩散 一旦 复燃 会导致爆炸 2 设备设备描述描述 本章节对安装于安徽铜陵金隆铜业的普莱克斯稀氧燃烧系统 DOC 的每个 元件进行说明 此稀氧燃烧系统同时集成天然气和重油燃烧系统 可在必要 时进行切换 这个系统由三部分组成 1 配气系统 阀门 管件 仪器仪表 阀架电控箱 2 操作站 控制显示面板 人机控制界面 客户 3 烧嘴 天然气 J L 烧嘴 重油 J L 烧嘴 点火枪 火焰探测器 枪前软管 附件 阀门 管件 普莱克斯 中国 投资有限公司 12 2 1性能特点性能特点 2 1 1氧气配送系氧气配送系统统 DOC 的氧气配送系统设计遵循 CGA 美国压缩气体协会 标准 G 4 4 氧气 流量的计算和管道尺寸的确定基于以下的系统要求 氧气压力 阀架进口 1 5bar 氧气温度 阀架进口 20 C 设计氧气最大流量 1000 Nm 3 h L 枪端 设计氧气最大流量 400 Nm 3 h J 枪端 CGA 标准规定 在不锈钢管道系统中 压力小于等于 150psig 10 34bar 时 氧气的最大流速不能超过 150 ft sec 45 7m s 2 1 2天然气天然气配送系配送系统统 天然气压力 阀架进口 4bar 天然气温度 阀架进口 20 C 设计天然气最大流量 500 Nm3 h 为了安全因素考虑 天然气进入阀架后通过减压阀降为 0 5bar 2 1 3重油配送系重油配送系统统 重油配送系统延用客户原系统 要求重油供应压力 4 5bar 要求重油温度 115 C 要求重油最大流量 400kg h 要求蒸汽吹扫压力 2bar 2 2控制系控制系统统描述描述 过程控制室的工作站 人机界面 可以完成流量调节 状态监控等功能且操作 只需由鼠标来实现 控制系统集成于客户原有 AB 系统 由客户自行完成系 统整合 普莱克斯提供按钮操作面板 放置于控制室 实现火焰状态监控 系统起停 系统切换 天然气 重油 报警复位等功能 普莱克斯 中国 投资有限公司 13 所有信号 离散信号 24VDC 模拟量信号 4 20mA 由阀架控制箱直接接入 客户 PLC 2 3系系统统控制控制 这一节描述了 DOC 系统的控制部分 可参考附录中的管路仪表图和系统电 气图 2 3 1硬件控制硬件控制 DOC 系统遵循了 CGA 关于工业氧气配送的标准 每条管路上配置一个安 全切断阀 基本以常闭阀为主 带位置开关 而放空回路 吹扫 冷却回路恰 相反 配置常开切断阀 在断电情况下能保证排空 吹扫冷却 保护管道和烧 嘴 2 3 2安全切断安全切断阀阀 氧气安全切断阀 FV 101 FV 102 天然气安全切断阀 FV 201 FV 202 在 正常运行情况下为开启状态 每个阀门都配有 给执行器提供气压的先导电磁阀 带弹簧执行器掉电自动复位 阀位显示 常闭阀门在先导电磁阀失电情况下阀门关断 阀位显示关断状态 电信号触 发先导阀打开 导入仪表气驱动执行器打开阀门 阀位显示转动至打开状态 常开阀门在先导电磁阀失电情况下阀门开启 阀位显示开启状态 电信号触 发先导阀打开 导入仪表气驱动执行器关断阀门 阀位显示转动至关闭状态 2 3 3紧紧急停止急停止 DOC 系统在阀架控制柜及控制室操作面板上配有急停开关 能够直接切断 输出回路 关闭氧气 天然气并放空吹扫 2 3 4流量控制流量控制 系统在正常情况下采取自动模式运行 在自动模式下 流量控制采用了比例 积分 微分 PID 控制 流量控制的参数可通过人机界面调节 从工艺 执行的 角度分为加热模式和还愿模式 在加热模式下 操作员可对燃料流量进行调 节 氧气流量将按照预先设定的比例自动进行跟踪调节 在还原模式下 操 作员可分别对燃料流量和 L 氧气流量进行调节 J 氧气流量将按照预先设 定的比例自动进行跟踪调节 系统也可以进入手动控制模式 直 接控制阀 普莱克斯 中国 投资有限公司 14 门开度来控制流量 须具有管理员权限 每路控制中有一个过程变量 PV 为孔板流量计测得的流量值 且经过压力补偿 2 4安全安全联锁联锁 无论在哪个控制模式或运行步骤下 系统的控制逻辑永远确保安全和操作需 要 总的来说 2 4 1 2 4 5 节中列出了保护人身安全和设备的安全连锁 不 管是机械故障还是操作错误 为了避免瞬时干扰引起的误报警 出现现场报 警后延时触发安全连锁警报 2 4 1安全切断安全切断阀阀故障或失效故障或失效 当安全切断阀 氧气 天然气 在接收到信号后未完全关断或未完全打开 HMI 会显示系统报警 2 4 2 氧气 天然气 氧气 天然气 压缩压缩空气或空气或仪仪表气表气压压力低力低 在气源压力低的情况下 系统不能启动 系统启动前就开始自检气源压力 压力低则系统报警 系统运行时若出现压力低报警 则系统自动切换至 低 流量运行状态 2 4 3 启启动动或运行或运行时时无火焰无火焰 DOC 系统配有火焰探测器实时监测火焰状态 系统启动时无火焰 则无法 启动并报警 运行时无火焰 系统停止并报警 2 4 4 氧燃比失氧燃比失调调 无论系统处于哪种运行状态 氧气和天然气 重油流量都应按照一定比例传 输 若超出比例范围则自动转入低流量运行状态 并报警 若在低流量运行 状态下仍旧报警 则系统停止 2 4 5 雾雾化空气流量低化空气流量低 切换至重油系统时 需手动开启雾化空气 若流量低于 30Nm3 h 则系统报 警 无法启动 若运行时报警 则系统停止 2 4 6 运行准备确认运行准备确认 枪前安装有运行准备确认按钮 只有当确认烧嘴安装完毕 启动条件满足后 确认并按下此按钮 系统方可启动 普莱克斯 中国 投资有限公司 15 2 5系系统电统电气气输输入入输输出分布出分布 2 5 1模模拟拟量量 I O 说说明明 模模拟拟量量 I O 描述描述 标标号号描述描述类类型型量程量程 单单位位 FT 101L 氧气流量AI 4 20mA0 1000Nm 3 h FT 102J 氧气流量AI 4 20mA0 400Nm 3 h FT 201天然气气流量AI 4 20mA0 500Nm 3 h FCV 101L 氧气流量控制阀AO 4 20mA0 100 FCV 102J 氧气流量控制阀AO 4 20mA0 100 FCV 201天然气流量控制阀AO 4 20mA0 100 2 5 2数字量数字量 I O 说说明明 数字量数字量 I O 描述描述 标标号号描述描述类类型型初始状初始状态态 ESTOP紧急停止DI 24VDCOFF UV火焰探测器DI 24VDC有火焰时 ON FSL 301雾化流量低DI 24VDC流量低时 ON PSL 101氧气压力低DI 24VDC压力低时 ON PSL 201天然气压力低DI 24VDC压力低时 ON PSL 301仪表气压力低DI 24VDC压力低时 ON PSL 302压缩空气压力低DI 24VDC压力低时 ON ZSC 101L 氧气阀关DI 24VDCOFF ZSO 101L 氧气阀开DI 24VDCOFF ZSC 102J 氧气阀关DI 24VDCOFF ZSO 102J 氧气阀开DI 24VDCOFF ZSC 201天然气阀 A 关DI 24VDCOFF ZSO 201天然气阀 A 开DI 24VDCOFF ZSC 202天然气阀 B 关DI 24VDCOFF ZSO 202天然气阀 B 开DI 24VDCOFF 普莱克斯 中国 投资有限公司 16 START启动DI 24VDCOFF STOP停止DI 24VDCOFF RESET复位DI 24VDCOFF MODE天然气 重油选择DI 24VDC重油时 ON READY枪前准备信号DI 24VDCOFF D3 D4运行中DO 24VDCOFF PV 101L 氧气阀DO 24VDCOFF PV 102J 氧气阀DO 24VDCOFF PV 201天然气阀 ADO 24VDCOFF PV 202天然气阀 BDO 24VDCOFF SV 201天然气放空阀DO 24VDCOFF SV 301天然气吹扫阀DO 24VDCOFF SV 501重油吹扫阀DO 24VDCOFF ALARM报警灯DO 24VDCOFF READY PL枪前准备完毕灯DO 24VDCOFF 3安装安装 警告 普莱克斯稀氧燃警告 普莱克斯稀氧燃烧烧系系统统 DOC 可能会 可能会对对人身造成人身造成伤伤害 只有害 只有经经 培培训读过训读过本手册的合格人本手册的合格人员员可安装此可安装此设备设备 安装 安装时时 请请穿戴防穿戴防护护用品 用品 尽可能在安装 尽可能在安装 维护维护 调试时调试时关掉关掉电电源 源 用用户负责获户负责获得所有管道 得所有管道 电电气安装所需的气安装所需的许许可可资质资质 警告 在通氧气之前 普莱克斯工作人警告 在通氧气之前 普莱克斯工作人员员和金隆和金隆铜业铜业工作人工作人员应员应共同共同 执执行安全行安全检查检查 普莱克斯 中国 投资有限公司 17 稀氧燃稀氧燃烧烧系系统统的安装 控制 管路的安装 控制 管路连连接由金隆接由金隆铜业负责铜业负责 除非合同 除非合同 规规定由普莱克斯定由普莱克斯负责负责整体安装 整体安装 本手册的信息本手册的信息仅仅提供提供给给合格的技合格的技术术人人员员 所有的内容 技 所有的内容 技术术信息信息 都基于普莱克斯都基于普莱克斯认为认为可靠的可靠的测试测试和数据 并不保和数据 并不保证证其精度和一定其精度和一定 成功 成功 普莱克斯普莱克斯协协助系助系统调试统调试并提供系并提供系统统安装和安装和测试测试的技的技术术支持 支持 安装安装设备时请设备时请参考附参考附录录中的中的电电气气图图 3 1规规格格说说明明 阀阀架架规规格格说说明明 配气配气阀阀架架大致尺寸大致尺寸 长2m 宽1 2m 高1 4m 氧气进口3 in x 150 lb RF 不锈钢法兰 天然气进口2 in x 150 lb RF 碳钢法兰 压缩空气进口1 in x 150 lb RF 碳钢法兰 仪表气进口1 2 in 不锈钢由壬 L 氧气出口 3 in x 150 lb RF 不锈钢法兰 J 氧气出口1 1 2 in x 150 lb RF 不锈钢法兰 天然气出口2 in X 150 lb RF 碳钢法兰 雾化空气出口3 4 in 不锈钢由壬 火焰探测器冷却风出口1 2 in 不锈钢由壬 点火枪氧气出口1 2 in 不锈钢由壬 点火枪天然气出口1 2 in 不锈钢由壬 烧烧嘴嘴规规格格说说明明 普莱克斯 中国 投资有限公司 18 烧烧嘴嘴大致尺寸大致尺寸 长 宽 高 L 氧气进口2 in 不锈钢快接 J 氧气进口1 1 2 in 不锈钢快接 天然气进口2 in 不锈钢快接 重油进口1 2 in 不锈钢快接 点火点火枪规枪规格格说说明明 烧烧嘴嘴大致尺寸大致尺寸 长 宽 高 氧气进口 in 不锈钢快接 天然气进口 in 不锈钢由壬 电源220VAC 50HZ 2A 氧气管件氧气管件规规格格 管件管件规规格格 管道304SS 法兰304SS 过滤器蒙乃尔合金 100 目过滤精度 流量计孔板316SS 控制阀阀体304SS 控制阀阀芯蒙乃尔合金 关断阀铜球阀芯 304 不锈钢阀体 普莱克斯 中国 投资有限公司 19 天然气管件天然气管件规规格格 管件管件规规格格 管道碳钢 法兰碳钢 过滤器100 目过滤精度 流量计孔板316SS 控制阀阀体碳钢 控制阀阀芯316SS 关断阀316SS 工工艺规艺规格格 氧气供氧气供应应 最小压力1 5bar 最大压力4bar 设计流量1200Nm 3 h 天然气供天然气供应应 最小压力2bar 最大压力5bar 设计流量500Nm 3 h 压缩压缩空气供空气供应应 最小压力5bar 最大压力10bar 仪仪表气供表气供应应 最小压力5bar 最大压力10bar 重油供重油供应应 最小压力4bar 最大压力10bar 设计流量400Kg h 阀阀架架电电气气规规格格 普莱克斯 中国 投资有限公司 20 阀阀架架电电气气规规格格 电电源要求源要求 控制系统220 VAC 5 A 50 Hz 单相 加加热热器器规规格格 功率7KW 电源380VAC 220VAC 50HZ 过程连接1 2 150 法兰 3 2 系系统统元件元件 3 2 1控制控制阀阀架管路安装架管路安装 控制阀架管路的安装包括阀架控制箱 阀架控制箱内集成了此阀架上的所 有 I O 当安装控制阀架管路时 墙上安装铆钉螺栓支架固定管路 防止管路移位 安装排风扇排除可能泄漏的气体 提供可清理阀架的方法 提供设备可靠接地 这个接地必需与控制柜的接地相连 保证阀架的元件受到防护 提供足够的照明用以操作和维护 3 2 2操作站操作站 金隆铜业负责计算机与全套控制系统连接 并按照普莱克斯提供的控制逻辑 图编程 普莱克斯提供的手动操作面板安装于控制室内 3 3管路管路 管路的材料符合或优于 CGA 的标准 附件中的图纸已明确示意气源到普莱 克斯阀架 再到炉子的管路标准 环境条件 热 冷 酸性 腐蚀 管路长度 氧气压力 温度和流速 30m sec 为氧气在管路中的最大流速 按照国内标 准 决定了管路的材质 管路安装需完成以下几项 氧气 天然气 压缩空气和仪表气到控制阀架的管路安装 普莱克斯 中国 投资有限公司 21 从控制阀架到炉子枪前的管路安装 在系统调试前 根据本地规范检查管路的紧固及泄漏 为了能准时启动 建 立一套设备运行前的测试流程非常有必要 普莱克斯的区域代表可以协助你 来完成 3 3 1氧气管路材料氧气管路材料选择选择 所有可能涉及到氧气的管件都必须符合氧气使用标准 确保阀门具备氧清洗 的证书 材料的选择符合 CGA 中 G 4 4 的标准 碳钢或不锈钢的选择受制于流速的限制 见 CGA G 4 4 否则需选用 铜 或铜镍合金的材料 阀门或控制阀中用的密封垫 螺纹密封胶都必须符合氧 气使用标准 所有不含氧清洗证书的元件必需在安装前按照 CGA G 4 4 做 清洗 3 3 2现场现场氧气管路的清洗氧气管路的清洗 对于安装好的预先做过氧清洗的元件 没有受到二次污染的 只要连接方式 正确 不需要再次清洗 对于预先正确清洗过的管路 同样不需要再次清洗 除非安装时有金属颗粒残留于管路中 没有做氧清洗或被再次污染的管件需按照 CGA G 4 4 做现场清洗 决定使用哪种清洗方式 清洗剂 腐蚀性清洗 溶剂清洗 液体 蒸汽 喷砂 酸洗 如果使用液体清洗方式 请有效干燥所有元件 可以咨询当地普莱克斯代表 处 当你在清洗时可能需要临时安装阀芯组件防止清洗液对元件造成的损害或 者在做吹扫时 需要拆除对流量产生阻碍的阀芯 不管怎样 当你恢复时 你 必须重复气密性测试 为了去除管路中可能残余的清洗液或固体颗粒 需对管路进行氮气吹扫 吹 扫的流量至少为最大氧气流量的一半 普莱克斯 中国 投资有限公司 22 警告 由于警告 由于压缩压缩机需要用油机需要用油润润滑 工厂中几乎所有的滑 工厂中几乎所有的压缩压缩空气都含油 空气都含油 除非你能非常肯定你的空气是无油的 否除非你能非常肯定你的空气是无油的 否则请则请用高用高纯纯氮气氮气对对氧气管氧气管 路路进进行吹行吹扫扫 普通的空气 普通的空气过滤过滤器无法达到器无法达到洁净洁净要求 要求 压缩压缩空气中的油空气中的油 是氧气管路中的最大潜在是氧气管路中的最大潜在污污染源 染源 警告 当用氮气作警告 当用氮气作为为吹吹扫扫气气时时 可能会降低大气氧含量 可能会降低大气氧含量 确保管路由干燥无油热氮气进行过干燥 3 3 3检查检查 做管路安装检查时 请确保以下事项 管路接头干燥 清洁 未老化 管路接头没有油漆 油脂 螺纹没有润滑或其他杂物 所有管路和接头经过检查满足 CGA G 4 1 的清洗测试要求 3 4烧烧嘴安装嘴安装 烧嘴的安装包括枪前软管的安装 烧嘴砖的安装 火焰探测器的安装和点火 枪的安装 烧嘴安装需完成以下几项 在安装烧嘴前先确保烧嘴砖和枪前软管的安装 烧嘴砖的安装请按照普 莱克斯提供的图纸施工 烧嘴安装前检查烧嘴清洁 无损坏 安装时确保软管与烧嘴连接紧固 由于无炉内温度信号 所以必需安装点火枪 在无法确认炉膛温度的前 提下 烧嘴的每次启动都必须由点火枪点燃 但在系统正常工作后 必需 尽快卸下点火枪 防止长时高温对其产生损害 烧嘴中的最低流量至少保持 15Nm3 h 防止高温损害烧嘴 若炉子高温 时气流切断 则必需在 15 分钟内拔出烧嘴 由于火焰探测器是本系统非常重要的安全联锁 务必保证安装正确 普莱克斯 中国 投资有限公司 23 危危险险 拔 拔枪枪或安装或安装烧烧嘴前先确嘴前先确认枪认枪前手前手动阀门动阀门关断 禁止在系关断 禁止在系统统未完未完 全关断情况下操作全关断情况下操作烧烧嘴 嘴 3 5接接线线 危危险险 触 触电电可能可能导导致人身事故 只有致人身事故 只有经过经过培培训训 具 具备备合格合格资质资质并了解并了解 当地当地电电气气规则规则 理解此系 理解此系统连统连接的工作人接的工作人员员可以做此系可以做此系统统的的电电气配气配线线 稀氧燃烧系统的供电要求为 220V 交流电 阀架上均为 24V 的数字量 模拟 量信号 数字量信号为离散信号 两种状态 开 关 导通 关断 这类信号可 来自于开关类设备 也可控制电磁阀 灯或继电器等元件 而对于模拟量信号而言 设备的输出与信号的输入成比例关系 像压力 温 度 流量传感器等信号 3 5 1两两线线制制传传感器感器 两线制传感器通常由信号接收器或隔离的回路电源供电 这类传感器提供一 个和所需量程成比例的 4 20mA 信号 下图表明了传感器由隔离电源供电 的回路接法 Twisted pair shielded wire with shield connected at supply side only Field Mounted Equipment Transmitter 24 VDC Power Supply 4 20mA Input to PLC Control Panel 普莱克斯 中国 投资有限公司 24 3 5 2电电气信号干气信号干扰扰 信号线铺设如果靠近高能源或容易产生干扰的设备 会对信号产生干扰 这 里的高能源指高电压 高电流或高频率 电机 大型继电器 焊机或其他会产 生电弧的设备会造成电信号的干扰 所以接线时请不要靠近此类设备 氧气阀架上含模拟量和数字量信号 排线时必需把直流电部分与交流电部分 分开 如果排入一个线槽 容易对电信号产生干扰 3 5 3配配线线 建议按照以下规程配线保证系统操作的安全性与可靠性 使用稳定的交流电供电 电源最好经过隔离或滤波 电源处安装合适保险丝或过载保护 请保证低压信号线与交流电源线在线槽内分开铺设 如果必需交叉 请 保证 90 度角度 若捆绑在一起 请用金属套管隔开 10cm 距离 最小化 干扰 低压直流模拟信号请采用双绞屏蔽线 屏蔽层与电源端接地 并且必需 单端接地 如果两端同时接地则会形成接地回路 可能对信号产生干扰 请根据距离选择合适线径 防止信号衰减 保证系统可靠接地 任何交流或直流电必需在配线连接完成后才能通电 所有配线器材和保险丝需符合 CCC 或其他认证 4操作操作 危危险险 尽管系 尽管系统设计统设计了安全了安全连锁连锁 但 但违规违规操作仍然会操作仍然会导导致危致危险险事故的事故的 发发生 只有生 只有经过经过培培训训的合格操作人的合格操作人员员 方可操作本系 方可操作本系统统 4 1操作面板介操作面板介绍绍 4 1 1操作箱面板按钮与指示灯介绍操作箱面板按钮与指示灯介绍 电源 阀架电源接通时 指示灯亮 运行 系统点火成功后 即运行灯亮 直到任何条件触发系统停止 运 行灯灭 普莱克斯 中国 投资有限公司 25 火焰 实时显示火焰探测器检测火焰的状态 灯亮表示有火焰 报警 任何报警一旦产生 报警灯亮 直到报警解除 并复位 天然气 重油 天然气或重油系统选择开关 启动 系统启动按钮 停止 系统停止按钮 复位 系统复位按钮 4 1 2运行准备按钮盒运行准备按钮盒 此按钮设计为带灯按钮 当操作员确认一切就绪可以启动系统后 包括枪的 安装 手动阀门的打开 炉子和烟气系统的运转等 方可按下此按钮 若无任 何异常报警 按钮灯亮 系统方可启动 系统一旦处于运行状态 或者任何报 警的产生 都会使按钮灯熄灭 4 2阀阀架架设设定定 打开阀架进口手动球阀 确认氧气压力开关设定于 1 5bar 氧气供应压力为 2 2 5bar 确认天然气压力开关设定于 0 3bar 天然气调压阀 PR 201 设定为 0 5bar 确认仪表气压力开关设定于 2bar 仪表气调压阀 PR 301 设定为 5bar 确认压缩空气压力开关设定于 2bar 压缩空气调压阀 PR 302 设定为 4bar 设定天然气吹扫调压阀为 2bar 打开阀架出口手动球阀 使用天然气系使用天然气系统时统时 应应关关闭闭重油相关回路 重油相关回路 使用重油系使用重油系统时统时 应应关关闭闭天然气相关回路 天然气相关回路 点火点火结结束后 关束后 关闭阀闭阀架点火架点火枪枪回路 回路 4 3点火点火 4 3 1炉膛温度低于炉膛温度低于 750 C 时时必必须须由点火由点火枪枪点燃点燃烧烧嘴嘴 安装点火枪于烧嘴砖点火孔 保持适当长度并固定 尽量让点火枪置于 烧嘴砖内 防止高温损坏 普莱克斯 中国 投资有限公司 26 接通电打火变压器电源 打开点火枪氧气球阀 打开点火枪天然气针阀 调节流量来调节火焰长度 以及点火枪位置 直 至火焰探测器显示灯常亮 操作员再次检查枪的安装 手动阀门状态 烟道风机运行等 一切就绪可 以启动系统后 按下运行准备按钮 直到此按钮灯常亮 按下系统启动按钮 系统要求输入炉膛温度 系统比较输入值 检测点火 枪火焰稳定 5 秒钟后 自动打开阀门通入燃料和氧气 同时操作面板运 行指示灯亮 烧嘴在点火流量稳定运行一定时间后后 系统自动进入低流量模式 在 低流量模式运行一定时间后自动进入加热模式 此时 操作员 可根据 工 艺要求进行燃料流量调节 注意 点火注意 点火结结束后 束后 应应立即关立即关闭闭点火点火枪枪 并取出点火 并取出点火枪枪 防止其 防止其长长期期 处处于高温于高温环环境中 境中 警告 警告 请请正确正确输输入或入或选择实际选择实际炉膛温度 在温度低于炉膛温度 在温度低于 750 C 下 下 直直 接通接通 入燃料十分危入燃料十分危险险 4 3 2炉膛温度高于炉膛温度高于 750 C 时时可省略点火可省略点火枪枪点火步点火步骤骤 操作员再次检查枪的安装 手动阀门状态 烟道风机运行等 一切就绪可 以启动系统后 按下运行准备按钮 直到此按钮灯常亮 按下系统启动按钮 系统要求输入炉膛温度 系统比较输入值后 自动打 开阀门通入燃料和氧气 同时操作面板运行指示灯亮 烧嘴在点火流量稳定运行一定时间后后 系统自动进入低流量模式 在 低流量模式运行一定时间后自动进入加热模式 此时 操作员 可根据 工 艺要求进行燃料流量调节 警告 冷炉点火前 需使用警告 冷炉点火前 需使用风风机机对对炉膛炉膛进进行吹行吹扫扫 确保炉膛内无残留 确保炉膛内无残留 可燃气体 吹可燃气体 吹扫扫空气量空气量 应应大于等于炉大于等于炉 膛体膛体积积的的 5 倍 倍 普莱克斯 中国 投资有限公司 27 警告 如警告 如连续连续点火三次失点火三次失败败 应应停止停止继续继续点火 需使用点火 需使用风风机机对对炉膛炉膛进进 行吹行吹扫扫 确保炉膛内无残留可燃气体 吹 确保炉膛内无残留可燃气体 吹扫扫空气量空气量 应应大于等于炉大于等于炉 膛膛 体体积积的的 5 倍 然后可倍 然后可继续进继续进行点火 行点火 4 4运行运行 系统点火成功后 自动进入加热模式运行状态 操作员可根据工艺要求对燃 料流量进行调节 4 4 1加加热热模式模式 在此模式下 操作员只需对燃料流量进行调节 氧气流量将根据设定比例自 动进行跟踪调节 操作员只可以在燃料流量设定的流量范围内进行调节 即 有最低流量和最高流量限定 4 4 2还还原模式原模式 在此模式下 操作员可在设定流量范围内 即 有最低流量和最高流量限定 对燃料流量和 L 氧气流量单独进行调节 J 氧气流量将按设定比例自动跟踪 燃料流量 4 5停止停止 4 5 1正常停止正常停止 操作员将燃料流量调节到加热最低流量 按下操作面板上的停止按钮 系统会自动关断燃料阀门 延时 15 秒后自 动关断氧气阀门 4 5 2异常停止异常停止 系统因报警或急停异常停止后 燃料阀门和氧气阀门将同时关断 注意 注意 烧烧嘴关断后 嘴关断后 应应尽快将尽快将烧烧嘴取出 防止其嘴取出 防止其长长期期处处于高温于高温环环境中 境中 影响影响枪头枪头寿命 并寿命 并应应保保证证吹吹扫扫空气常开 空气常开 5维护维护与与检检修修 普莱克斯 中国 投资有限公司 28 警告 在警告 在检检修普莱克斯稀氧燃修普莱克斯稀氧燃烧烧系系统时统时会存在潜在的危会存在潜在的危险险 所以只有 所以只有 经过经过培培训训 具 具备资质备资质并理解本操作手册的工作人并理解本操作手册的工作人员员方可方可进进行行检检修工作 修工作 请请穿戴必要的穿戴必要的劳劳保用具 在安装 保用具 在安装 调试调试或或维护检维护检修前 尽可能断修前 尽可能断电电操操 作 确保管道内无残余作 确保管道内无残余压压力 开始力 开始检检修修调试调试前前请锁请锁定定设备设备并做并做标识标识提提 示 示 稀氧燃稀氧燃烧烧系系统统的信息可参照附件中的的信息可参照附件中的电电气气图图 关于一些特殊零件的 关于一些特殊零件的 信息 信息 请请参照后一章中的供参照后一章中的供应应商手册 商手册 5 1烧烧嘴及嘴及烧烧嘴嘴砖枪砖枪孔清理孔清理 由于烧嘴头部靠近熔池 不可避免有铜水喷溅 需要对枪头和烧嘴砖枪孔进 行定期清理 清理时 需将烧嘴小心取出 应避免损坏烧嘴砖和烧嘴 5 2检查检查 自动控制系统并不能完全保证设备的正常安全运行 每天一次的巡检可以帮 助减少意外发生 巡检时可记录下任何异常情况并及时向主管部门报告 可 参考 4 3 节的故障处理采取措施 表 4 1 列出了建议巡检项目 表表 5 1 建议检查项目建议检查项目 巡检目