天然气氧化制乙炔工艺中高空火炬点火系统的改进

天然气氧化制乙炔工艺中高空火炬点火系统的改进

1火炬点火排放气的排放四川省维尼伦工厂的部分天然气氧化过程中，有三个高火，用于将气田（主要包括氢、二氧化硫和乙醚）、氢、二氧化硫和甲烷（主要包括氢和二氧化硫）氧化过程。其火炬的点火系统采用的是最为经典的长燃式火炬点火系统。它的工作原理是:用地面点火器点燃长明灯上的燃气,并以自动或者人工控制的方法,保持长明灯处于燃烧状态。进行排放时,由长明灯火焰直接引燃排放气。根据天然气部分氧化制乙炔工艺生产的特性,送往火炬燃烧的排放气存在非确定性,排放气主要包括紧急事故排放、生产过程中物料平衡类而又无法回收的排放气等。是一种不受控制的随机排放,而且紧急事故排放量非常巨大,为了避免大量气体在空中形成巨大的爆炸气团,所以要求火炬点火系统必须具有非常快的响应速度,在气体排放的同时,快速准确的点燃排放气,确保火炬点火过程中的安全问题。2自动点火系统不正常改进前的点火系统存在一些使用上的实际问题,火炬工艺流程如图1所示,诸如:高空点火器上打火电极接线故障,或者点火电极积碳而不能产生电火花等等,对这些故障,显然是在生产过程中无法进行高空维修的,其他还有诸如排放气排放后的滞后点燃、引起空中爆燃现象;偶尔也会有点火不着的现象发生等等。再则,在火炬自动点火系统完全正常的情况下,由于其火焰发生部分所安装的位置处于受风、雨、雪影响最大的地方,并且高空点火器从发生火焰的位置到长明灯头部位置,还存在有一个不短的火焰传递距离,从而对点火的即时性和可靠性产生较大影响,存在很多安全隐患:(1)点火成功率不高,常有多次点火不成功的现象,地面爆燃产生的火焰无法通过导火管引至长明灯、主火炬。地面爆燃产生的火焰将导火管烧得发烫,都点不燃长明灯、主火炬,危及安全生产。(2)不能实现自动点火,不能进行远程DCS点火。点火成功率不高,特别是在大风、大雨时,火炬熄火后点火相当困难,工艺人员经常到塔顶采用竹竿进行人工点火,给装置运行和操作人员造成极大的安全隐患。3自动点火控制系统改进后的火炬点火系统采用高空点火与地面爆燃点火两套独立的点火系统,火炬流程图如图2所示,实现自动点火、远程控制点火和就地点火,自动点火通过PLC控制实现,保证点火系统安全可靠运行。在原有地面爆燃系统的基础上增加了远程半自动点火和就地点火系统,并采用目前较为先进的高空高能点火器,保证了火炬的点火成功率达到100%,解决了点不燃火带来的安全隐患。44.1作为点火燃料分离的火炬头(1)燃料气管线经过滤器阀组分成3路:1路经电磁阀组作为高空点火装置引火筒的点火用气源;1路经电磁阀组作为常明灯的点火气源;1路作为地面爆燃式点火装置的点火燃料气源。(2)作为火炬头2个常明灯总气源的燃料气支管,经手动阀/电磁阀并联阀组后沿塔敷设,在火炬头附近分成2路,进入常明灯。(3)作为引火筒总气源的燃料气支管,经手动阀/电磁阀并联阀组后沿塔敷设,在火炬头附近分成2路,进入引火筒。(4)电磁阀可由DCS系统远程控制开启,也可在就地手动开启。当使用现场内传焰地面点火器时,可使用旁通阀打开常明灯气源。(5)长明灯、引火筒燃料气管上分别设有放凝阀,供定时排放凝结液。4.2空气项目内传火焰点火(1)仪表压缩空气经总阀后,作为内传焰点火用空气气源。(2)仪表压缩空气管线上,设有过滤器阀组。4.3灯的内传火焰引火管内凝阀(1)内传焰管道分成2路进入火炬头,作为2套常明灯的内传焰引火管。(2)每路内传焰引火管底部设放凝阀,供定时排放凝结液。当实行现场手动内传焰点火时,可通过各引火管道上的球阀将火焰传至希望点燃的常明灯上。5点火控制回路(1)点火方式分别设远程和就地两种。三套火炬分别由三套独立的就地操作盘来实现就地手动点火,与甲方DCS系统硬线连接,实现远程DCS点火。(2)控制系统平时处于远程点火状态。控制系统接到DCS点火信号后指令点火系统开始工作,同时,指令燃料气(引火气源)管线上的电磁阀打开,长明灯电磁阀打开,延时1秒后点火器开始点火点燃引火筒并引燃长明灯,每次点火DCS给高压电火器信号为8秒,8秒后停止点火,控制系统接到DCS关闭指令即关闭电磁阀(引火气源管线),长明灯管线上电磁阀保持打开,DCS远程点火结束。如果没有点燃再次点火需要等待9秒的保护时间后才能进行下次点火操作。(3)同时设现场手动点火、首先打开引火筒电磁阀,然后打开高空点火器点火,点火结束后关闭引火筒电磁阀。(4)现场设置一套防爆地面爆燃式点火装置,当需要地面爆燃式点火时在控制室内打开长明灯电磁阀,人工打开仪表空气和燃料气进行配比,手动启动点火按钮,地面点火采用同时点燃2组长明灯、引燃主火炬。(5)高空点火器的工作方式:DCS实现手动点火、人工实现现场手动点火。6实用、方便、成本改进后的点火系统以目前最先进的全数字监控技术的系列数字硬盘录像机为基础,来自摄像机的影像被即时捕获,采用最新的压缩技术进行压缩,动态视频图像直接存放在设备自带的硬盘上,与传统的录像带方式相比,使用、操作、查询及维护更方便、实效。它本身又是一台网络视频服务器NVS,通过INTRANET或INTERNET,轻松实现远程监控。该系统采用当今先进的技术和设备,一方面能反映系统所具有的先进水平,另一方面又使系统具有强大的发展潜力,以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。本套点火系统不但更加可靠,而且非常实用,它采用简单、易操作、易维护、高可靠度的产品,并充分考虑今后的发展需要,预备容量的扩充与升级换代的可能。一切应从实际出发,使智能系统具有较高的实用效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。7远程半空点火技术改造后的火炬点火系统采用远程/就地点火与地面爆燃点火两套独立的点火系统,采用先进的高空高能点火器,实现符合本装置生产要求的远程控制半自动点火、就地点火。远程半自动点火通过PLC控制实现DCS“一键点火”,避免复杂化,而就地点火保证点火的每个步骤都能单一控制。远程半自动点火、就地点火、地面爆