天然氣氧化制乙炔工藝中高空火炬點火系統(tǒng)的改進

天然氣氧化制乙炔工藝中高空火炬點火系統(tǒng)的改進

1火炬點火排放氣的排放四川省維尼倫工廠的部分天然氣氧化過程中，有三個高火，用于將氣田（主要包括氫、二氧化硫和乙醚）、氫、二氧化硫和甲烷（主要包括氫和二氧化硫）氧化過程。其火炬的點火系統(tǒng)采用的是最為經(jīng)典的長燃式火炬點火系統(tǒng)。它的工作原理是:用地面點火器點燃長明燈上的燃?xì)?并以自動或者人工控制的方法,保持長明燈處于燃燒狀態(tài)。進行排放時,由長明燈火焰直接引燃排放氣。根據(jù)天然氣部分氧化制乙炔工藝生產(chǎn)的特性,送往火炬燃燒的排放氣存在非確定性,排放氣主要包括緊急事故排放、生產(chǎn)過程中物料平衡類而又無法回收的排放氣等。是一種不受控制的隨機排放,而且緊急事故排放量非常巨大,為了避免大量氣體在空中形成巨大的爆炸氣團,所以要求火炬點火系統(tǒng)必須具有非?？斓捻憫?yīng)速度,在氣體排放的同時,快速準(zhǔn)確的點燃排放氣,確保火炬點火過程中的安全問題。2自動點火系統(tǒng)不正常改進前的點火系統(tǒng)存在一些使用上的實際問題,火炬工藝流程如圖1所示,諸如:高空點火器上打火電極接線故障,或者點火電極積碳而不能產(chǎn)生電火花等等,對這些故障,顯然是在生產(chǎn)過程中無法進行高空維修的,其他還有諸如排放氣排放后的滯后點燃、引起空中爆燃現(xiàn)象;偶爾也會有點火不著的現(xiàn)象發(fā)生等等。再則,在火炬自動點火系統(tǒng)完全正常的情況下,由于其火焰發(fā)生部分所安裝的位置處于受風(fēng)、雨、雪影響最大的地方,并且高空點火器從發(fā)生火焰的位置到長明燈頭部位置,還存在有一個不短的火焰?zhèn)鬟f距離,從而對點火的即時性和可靠性產(chǎn)生較大影響,存在很多安全隱患:(1)點火成功率不高,常有多次點火不成功的現(xiàn)象,地面爆燃產(chǎn)生的火焰無法通過導(dǎo)火管引至長明燈、主火炬。地面爆燃產(chǎn)生的火焰將導(dǎo)火管燒得發(fā)燙,都點不燃長明燈、主火炬,危及安全生產(chǎn)。(2)不能實現(xiàn)自動點火,不能進行遠(yuǎn)程DCS點火。點火成功率不高,特別是在大風(fēng)、大雨時,火炬熄火后點火相當(dāng)困難,工藝人員經(jīng)常到塔頂采用竹竿進行人工點火,給裝置運行和操作人員造成極大的安全隱患。3自動點火控制系統(tǒng)改進后的火炬點火系統(tǒng)采用高空點火與地面爆燃點火兩套獨立的點火系統(tǒng),火炬流程圖如圖2所示,實現(xiàn)自動點火、遠(yuǎn)程控制點火和就地點火,自動點火通過PLC控制實現(xiàn),保證點火系統(tǒng)安全可靠運行。在原有地面爆燃系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了遠(yuǎn)程半自動點火和就地點火系統(tǒng),并采用目前較為先進的高空高能點火器,保證了火炬的點火成功率達(dá)到100%,解決了點不燃火帶來的安全隱患。44.1作為點火燃料分離的火炬頭(1)燃料氣管線經(jīng)過濾器閥組分成3路:1路經(jīng)電磁閥組作為高空點火裝置引火筒的點火用氣源;1路經(jīng)電磁閥組作為常明燈的點火氣源;1路作為地面爆燃式點火裝置的點火燃料氣源。(2)作為火炬頭2個常明燈總氣源的燃料氣支管,經(jīng)手動閥/電磁閥并聯(lián)閥組后沿塔敷設(shè),在火炬頭附近分成2路,進入常明燈。(3)作為引火筒總氣源的燃料氣支管,經(jīng)手動閥/電磁閥并聯(lián)閥組后沿塔敷設(shè),在火炬頭附近分成2路,進入引火筒。(4)電磁閥可由DCS系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制開啟,也可在就地手動開啟。當(dāng)使用現(xiàn)場內(nèi)傳焰地面點火器時,可使用旁通閥打開常明燈氣源。(5)長明燈、引火筒燃料氣管上分別設(shè)有放凝閥,供定時排放凝結(jié)液。4.2空氣項目內(nèi)傳火焰點火(1)儀表壓縮空氣經(jīng)總閥后,作為內(nèi)傳焰點火用空氣氣源。(2)儀表壓縮空氣管線上,設(shè)有過濾器閥組。4.3燈的內(nèi)傳火焰引火管內(nèi)凝閥(1)內(nèi)傳焰管道分成2路進入火炬頭,作為2套常明燈的內(nèi)傳焰引火管。(2)每路內(nèi)傳焰引火管底部設(shè)放凝閥,供定時排放凝結(jié)液。當(dāng)實行現(xiàn)場手動內(nèi)傳焰點火時,可通過各引火管道上的球閥將火焰?zhèn)髦料Ｍc燃的常明燈上。5點火控制回路(1)點火方式分別設(shè)遠(yuǎn)程和就地兩種。三套火炬分別由三套獨立的就地操作盤來實現(xiàn)就地手動點火,與甲方DCS系統(tǒng)硬線連接,實現(xiàn)遠(yuǎn)程DCS點火。(2)控制系統(tǒng)平時處于遠(yuǎn)程點火狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)接到DCS點火信號后指令點火系統(tǒng)開始工作,同時,指令燃料氣(引火氣源)管線上的電磁閥打開,長明燈電磁閥打開,延時1秒后點火器開始點火點燃引火筒并引燃長明燈,每次點火DCS給高壓電火器信號為8秒,8秒后停止點火,控制系統(tǒng)接到DCS關(guān)閉指令即關(guān)閉電磁閥(引火氣源管線),長明燈管線上電磁閥保持打開,DCS遠(yuǎn)程點火結(jié)束。如果沒有點燃再次點火需要等待9秒的保護時間后才能進行下次點火操作。(3)同時設(shè)現(xiàn)場手動點火、首先打開引火筒電磁閥,然后打開高空點火器點火,點火結(jié)束后關(guān)閉引火筒電磁閥。(4)現(xiàn)場設(shè)置一套防爆地面爆燃式點火裝置,當(dāng)需要地面爆燃式點火時在控制室內(nèi)打開長明燈電磁閥,人工打開儀表空氣和燃料氣進行配比,手動啟動點火按鈕,地面點火采用同時點燃2組長明燈、引燃主火炬。(5)高空點火器的工作方式:DCS實現(xiàn)手動點火、人工實現(xiàn)現(xiàn)場手動點火。6實用、方便、成本改進后的點火系統(tǒng)以目前最先進的全數(shù)字監(jiān)控技術(shù)的系列數(shù)字硬盤錄像機為基礎(chǔ),來自攝像機的影像被即時捕獲,采用最新的壓縮技術(shù)進行壓縮,動態(tài)視頻圖像直接存放在設(shè)備自帶的硬盤上,與傳統(tǒng)的錄像帶方式相比,使用、操作、查詢及維護更方便、實效。它本身又是一臺網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器NVS,通過INTRANET或INTERNET,輕松實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。該系統(tǒng)采用當(dāng)今先進的技術(shù)和設(shè)備,一方面能反映系統(tǒng)所具有的先進水平,另一方面又使系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿?以便該系統(tǒng)在盡可能的時間內(nèi)與社會發(fā)展相適應(yīng)。本套點火系統(tǒng)不但更加可靠,而且非常實用,它采用簡單、易操作、易維護、高可靠度的產(chǎn)品,并充分考慮今后的發(fā)展需要,預(yù)備容量的擴充與升級換代的可能。一切應(yīng)從實際出發(fā),使智能系統(tǒng)具有較高的實用效能。這也是智能建筑在當(dāng)今之所以能迅速興起并發(fā)展的關(guān)鍵所在。7遠(yuǎn)程半空點火技術(shù)改造后的火炬點火系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程/就地點火與地面爆燃點火兩套獨立的點火系統(tǒng),采用先進的高空高能點火器,實現(xiàn)符合本裝置生產(chǎn)要求的遠(yuǎn)程控制半自動點火、就地點火。遠(yuǎn)程半自動點火通過PLC控制實現(xiàn)DCS“一鍵點火”,避免復(fù)雜化,而就地點火保證點火的每個步驟都能單一控制。遠(yuǎn)程半自動點火、就地點火、地面爆