自动点火系统在低压火炬的应用

摘
要
针 对 低 压 火 炬 的特 点进 行 自动 点 火 系统 的 硬 件 配 置 和 系统 设 计 ， 阐述 了控 制 原 理 以 及 实 施 过
程 中的注意事项。
关 键 词 低 压 火 炬 自动 点 火 系统 控制原理 硬 件 配 置
中图 分 类 号
Ｔ ８２ ６ Ｈ ６ ．
文 献 标识 码 Ｂ
５２ ５
化
工
自 动 化
及
仪 表
第３ ９卷
自动 点 火 系统 在 低 压 火 炬 的应 用
刘 兰芝 张三坤 杨 建林
（ ． 国 石 化 中 原石 油 化 工 有 限 责 任 公 司 ， 南 濮 阳 ４７ ０ ２ 中 国石 油 兰 州 石 化 公 司 机 动 处 ， １中 河 ５０ ０；． 兰州 ７ ０ ６ ３ ００）
收 稿 日期 ： ｏ ２ Ｏ ＿４ ２ １ －ｌ ｏ
时启 动 高压发 生器 逻辑 。高 空点火 器 电极 产 生 高 能 电弧 ， 燃燃 料气 ， 而点燃 火炬 排放气 。当紫 点 进 外火焰 监 测器 把 火 焰 信 号返 回 ， 系统 延 时 切 断 电 磁阀、 高压 发 生器 ， 点火停 止 ， 系统 处于监 控 状态 。 具体控制流 程 如 图 １所 示 。点 火方 式 分 自动 、 半 自动和手 动 。当排 放气 中可燃 气浓 度过低 或 排放 间歇 次 数过于 频 繁 ， 为保 护 点 火 系统 不 至 于频 繁
质组分 ， 扩散 方 向将 以火 炬 口为 中心呈 球状 扩 散 ； 异丁烷 、 丁烷 、 正 异戊烷 、 正戊 烷 、 丁烯将 呈 锥体 状 向下沉 降 ， 算标 准 以可燃气 体 的爆炸 下 限为 准 ， 估 重组分 中异 戊烷 含量 较高 ， 爆炸下 限 最低 ， 沉 降 按 半径 ６ ｍ 、沉积 量 ２ ｈ计算 ， 戊 烷排 放 量应 低 ０ ４ 异 于 ３ ６ ｍ ／ 点 火 值 设 定 要 综 合 考 虑 排 放 气 组 ５ ｄ， １
２ ０控 制 器一套 、 压高 空 点火 器 ３套 、 ０ 高 远距 离 防 爆火 焰探测 器 ３套 ，Ｃ 热 值 异 常 时排 放 气 能 正 常燃 烧 ，
原有 长 明线和 地面点 火器 应保 留。
自动点 火硬件 配 置系统 （ ２ 由排 放气 流 量 图 ） 测 量 、Ｌ Ｐ Ｃ控 制柜 、 制 阀组 、 场 点 火 和 火焰 监 控 现
口径
４ ｍ
图 １ 自动 点 火控 制 流 程
火炬 头连 接方 式 焊 接
４ ０ ｍ ０ｒ ａ
１ ３ 点 火 值 设 定 ．
最大 允许压 降
８ Ｐ ｋａ
２ ５×１ ｇ ｈ ． ０ ｋ／
根 据 Ｓ ０ ９２ ０ 《 油化 工 企 业燃 料 气 系 Ｈ ３ ０ ．０ １ 石 统和可 燃 气 体 排放 系 统 设 计 规 范 》 以排 放 气 在 ， 大气 中的含 量 （ １ 为依 据估算 排放 最大 限值 。 表 ） 排放 气 在 排 出火 炬 口后 自行 分离 ， 同分 子 不 量 的气 体在 大气 中扩 散 的方 式 有 所 不 同 ， 无 风 在
文 章 编 号 １ ０ —９ ２ ２ １ ） ４０ ５ －３ ０ ０ ３ ３ （ ０ ２ ０ －５ ２０
中原石油化工有 限责任公 司的聚乙烯装置排放 气通过低压火炬排放 ， 原点火 方式为手动地 面爆 燃 ， 并长年伴烧燃料气 。排放气体主要来 自脱气仓超压 排放 （ 不小 于 ６ ｋ ａ 、 ９ Ｐ ） 脱气 塔排放 和精制床再 生 ， 正 常工况下 ， 脱气 仓 无超 压 排放 ； 气 塔 排放 量 低 于 脱 ３ ｈ 精制 床的再生 周期约 为２次／ ， ｋ ； 年 持续 时 间约
２ １ 电 源 ．
给 厂商提 供准 确 的排 放气 组 分 和 流 量测 量 范 围。 流量 计 的 两 个 输 出模 拟 量 信 号 ， 个 信 号 送 到 一
Ｐ Ｃ点火设 定 ， 一 个 送 到 Ｄ Ｓ流 量 显 示 ， 控 Ｌ 另 Ｃ 监
流量 计工 作状 态 、 全 阀是否泄 漏 。 安 热值 流 量 计 的变 送 器 长 期 受 电 子 干扰 的影 响， 测量误 差 增大 ， 用 寿 命 会 缩短 ， 使 特别 是传 感 器 与变送 器一 体 式 ， 值 流 量计 安 装位 置 尽 量 远 热
第 ４期
刘 兰芝 等 ． 自动 点 火 系 统 在 低 压 火 炬 的 应 用
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表 １ 排 放 气 组 分
分、 流量 测 量 误 差 等 因 素 ， 量 避 免 频 繁 点 火 区 尽 域 ， 近安全 区 间下 限 。 靠
１ ４ 硬 件 配 置 ．
测 设 备 组 成 。主 要 硬 件 设 备 包 括 ＳＥ Ｎ ７ Ｉ ＭＥ Ｓ ｓ —
一
点火 ， 制系统 打到 手动状 态 。 控
周， 由此看 出火炬燃 烧 的基 本是伴 烧燃 料气 。通
过改造 ， 改点火方式 为安全 的 自动高压高 空点火 ， 改
变 了“ 明灯 ” 长 的状 况 。 １ 控 制 系统 １ １ 火 炬 参 数 ．
火炬具 体参 数 为 ： 火炬 高度 ６ ｍ ０ 火炬 头高 度
检 测器
图 ２ 自动 点 火 系 统 硬 件 配 置 示 意 图
２ 注 意 事 项
量计 。为保证 热值 流量 计 测 量精 度 ， 在选 型 时要
自动点火 系统 需确 保符 合 整体 防爆 的设计 要
求， 安全 可靠 。仪 表及 其 附件 的配 置 、 型 应遵 循 选 Ｓ ０５１９ （ Ｈ ３０ － ９ 石油化工 自动化仪表选型设计规范》 ９ （ 。
的理想 状态 下 ， １中 Ｈ 、 Ｈ 、 ： 、 为 轻 表 Ｃ ｃ Ｈ６ Ｃ Ｈ
火 炬最 大排 放量 １ ２ 控 制原 理 ．
环 境温 度 一１ ３ ℃ ５～ ８
控制 器实 时采集 火炬 的火焰 信 号和排 放气 流
量信 号 ， 当流量 信号 越 限且无 火焰 信号 时 ， 统分 系 析 比较发 出点火 指令 ， 行燃料 气 电磁 阀打 开 ， 执 延