pyh-400火炬自动点火系统在火炬气回收装置中的应用

pyh-400火炬自动点火系统在火炬气回收装置中的应用

为了通过在正常生产过程和紧急情况下产生的二氧化碳或致命气体而确保其安全，所有能够在事故期间排放的气体和有害气体将配备火灾控制系统。每年在火炬中被烧掉的可燃气体量相当可观,对环境造成的污染也相当严重。因此,对火炬系统进行改造,把火炬气作为能源回收利用,熄灭火炬,节约高压燃料气,降低生产成本,已成为企业非常关注的问题。紧急放空时要求将火炬迅速点燃,因此点火系统必须安全、可靠、及时、无误,自动化程度高。本文介绍了PYH-400火炬自动点火系统在辽阳石化公司炼油厂火炬气回收装置中的应用。11.1气柜及火炬自动点火工艺火炬气回收装置包括分液罐、水封罐、火炬、气柜、压缩机和自动点火系统等部分。火炬气先进入分液罐分离火炬气中夹带的液滴,然后进入水封罐或气柜。正常情况下,火炬气从水封罐入口火炬总管线上引出后先进入气柜,然后通过气柜进入压缩机,经压缩机压缩升压后进入气液分离罐,气液分离罐分离出的气体通过管网送入燃料气缓冲罐回收利用,分液罐的凝析液输送到装置外。当气柜高度及压力超高或生产不正常需要紧急排放时,联锁装置自动关闭气柜入口阀门,火炬气总管压力升高,当压力超过4.9kPa,火炬气冲破水封直接排往火炬,自动点火系统将自动点燃燃料气将其烧掉,其工艺流程如图1所示。1)正常状态下,火炬气被回收,长明灯熄灭,当火炬紧急放空时,必须安全可靠、及时无误地将火炬点燃,且保证不引起火炬系统爆炸;2)自动点火成功率要求100%;3)工作方式可进行全自动、软手动、硬手动切换;4)火炬排放量、水封罐前压力、加氢事故排空信号均作为启动点火信号,即点火系统接到任一信号都自动点燃点火筒及火炬;5)采用进口热导式质量流量计、压力变送器、电磁阀作为测量及执行元件。33.1自动燃烧系统的组成火炬气回收装置的自动点火系统包括火炬气检测部分、控制部分、火炬点火装置及火炬火焰检测部分等。3.2自动点火系统的组成1)火炬气检测部分是整套火炬自动点火系统的先决条件,为使火炬气排放情况准确可靠地传送至控制部分,该部分配备了水封前的压力检测PIC-101,水封后的流量检测FIC-101和来自火炬气回收装置的DCS传来的加氢精制事故排放信号,实现了多保险的火炬气检测。FIC-101采用最适应火炬气工况的进口热导式气体质量流量计,PIC-101也选用了进口压力变送器,提高了信号采集的准确性和可靠性。2)控制部分是整套火炬自动点火系统的核心,PYH-400火炬自动点火系统的自控部分由PYH-422型火炬自动点火程控仪构成,它能根据火炬气排放情况和火炬火焰检测情况,科学合理地对火炬进行适时的、安全的自动点火控制。为使火炬点火安全可靠,该自控系统配备了全自动、软手动、硬手动多种点火方式,并且关键部位均为双保险配置。为使火炬气排放情况具有可追朔性,将火炬气流量排放信号送至火炬自动点火程控仪后,再由火炬自动点火程控仪提供模拟信号送至火炬气回收DCS,由DCS对火炬气流量进行流量指示记录累积计量和实时趋势、历史趋势分析等。自动点火程控仪所用的电源采用UPS不间断电源,电源类型为220VAC,其容量为5kV·A,并由其向系统各设备提供所需电源。3)火炬点火装置是火炬自动点火系统最重要的组成部分,由2套PYH-433高可靠性火炬点火器、2台PYH-433E专用型高压发生器和2台进口点火气源电磁阀(XV-101,XV-102)组成,2套点火装置供电相互独立互不影响。每套点火装置均配备了2路几乎无电蚀的高电压点火组件,起到了双保险作用,达到了长寿命且长期不需维护的目的。为使点火装置能长期可靠地工作,点火器的高温工作部位采用了耐高温抗氧化的特殊合金材料制造,点火器从结构上进行了抗风、雨、雪的设计。火炬的点火组件安装于距火炬口3.5m的位置,能避免火炬火焰的直接烧烤。靠近火炬头的高温区采用耐高温导线并由石英绝缘子支撑,能长期经受火炬火焰的高温烘烤和经受短时的火炬火雨而不失效。其点火过程为程控仪PYH-422控制点火气源电磁阀(XV-101,XV-102)开启,点火燃料气送至火炬点火器,同时给高压发生器送220VAC点火电源,高压发生器产生2路点火高压电由高压电缆、耐高温高压线输送至点火器的点火电极组件,产生高能量的电弧点燃点火器底部的燃料气,火焰由点火器的导火管传送至火炬口,点燃火炬。4)火炬火焰检测部分是判断火炬是否点燃的关键设施,也是构成自动点火系统的重要组成部分。它由2台PYH-433型紫外火炬火焰探测器组成,该探测器包括PYH-433T紫外火焰传感器和PYH-433A火焰信号放大器。该火焰探测器灵敏度高、抗干扰能力强、寿命长,能适时地将火炬火焰的燃烧情况反馈回自动点火程控仪。PYH-433T紫外火焰传感器可感受到185～260nm的火焰波长信号,并将其转化成0～20kHz的频率信号送至PYH-433A火焰信号放大器,火焰信号放大器将该信号转换成4～20mADC电流信号及常开/常闭干接点信号送至自动点火程控仪,在显示屏上可以直观地观察到火焰的有无和大小,形成了真正的全自动点火系统。4自动点火控制平时火炬气由气柜和压缩机组成的火炬气回收系统进行全部回收,火炬无气体排放,火炬和长明灯均为熄灭状态。当因生产装置不稳定,放空量增大,事故放空和回收装置停机时,火炬气将不能完全回收,于是火炬气冲破水封排向火炬,水封前的压力检测信号、水封后的流量检测信号以及来自火炬气回收装置DCS的加氢精制事故排空信号送至火炬自动点火程控仪,它接收到火炬气排放信号经过分析后发出点火指令,由火炬点火装置将火炬点燃。火炬火焰检测部分将有效的火炬火焰信号返回火炬自动点火程控仪,该程控仪输出点火器关闭指令,点火装置停止工作,火炬维持正常燃烧。当因意外原因火炬熄灭,而排放火炬气仍然存在时,火炬自动点火系统将重新自动将火炬点燃,当火炬气排放结束时,火炬气检测部分将无火炬气排放信号输送至火炬自动点火程控仪,火炬熄灭,火炬自动点火装置随时准备下一次火炬气排放时自动点火。PYH-400点火系统投用后,自动点火程控仪连续采集水封前的压力检测信号、水封后的流量检测信号、来自火炬气回收装置DCS的加氢精制事故排空联锁信号以及火炬火焰信号,并控制点火装置对火炬设施进行自动、半自动、手动、硬手动点火控制。1)程控仪运行于全自动状态。当检测到有火炬气排放突破水封压力、流量、加氢精制联锁信号,但无火炬火焰信号时,输出打开点火气源阀、点火信号控制功率驱动箱给电磁阀供电(给点火器送点火气源),同时给点火器的高压发生器供电,使点火器点火电极产生高压电弧对火炬进行自动点火。13s后,程控仪检测是否有火焰信号。若此时火炬被点燃,程控仪监测到火焰信号时,输出停止点火信号控制功率驱动箱切断点火电源,延时关闭电磁阀;若自动点火设定时间到,点火程序结束后,火炬没有被点燃,系统监测不到火焰信号,此时程控仪重新输出自动点火信号,并输出报警信号提请工作人员注意。火炬被点燃后正常燃烧,当因意外原因火炬熄灭时,程控仪重新对火炬进行自动点火控制;当火炬排放完毕,火炬熄灭时该次排放过程结束,程控仪处于监控状态,等待下次排放过程开始。2)程控仪运行于半自动状态。当每监测到有火炬气排放突破水封压力、流量、加氢精制联锁信号,无论有无火炬火焰信号,此时不管火炬是否正在燃烧,程控仪都要按程序设定的时间参数输出控制信号对火炬进行点火(即火炬火焰信号在半自动状态下,不参与控制)。3)手动、硬手动状态。无论在任何时候,任何状态下,程控仪都可用手动点火功能键启动程序,按设定的时间参数输出控制信号对火炬进行点火;并可通过操作硬手动打开点火气源阀、点火按钮对火炬进行强制点火。5火炬气调剂生产效益显著提高自动点火系统已广泛应用于石油化工厂和炼油厂的火炬气回收装置,极大地方便了操作,减轻了工人的操作难度,消除了冬天火炬头结冰,夏天雨水冲灭火炬带来的影响,缩短了点火时间,节约了能源,