火炬操作说明07.04.03

河南龙宇煤化工有限公司50万吨甲醇项目
火炬系统
操作维护手册
中船重工集团公司第七一一研究所
二○○七年四月
目录
第1章概况 (3)
1.1概述 (3)
1.2设计基础资料 (3)
第2章开车前的准备 (6)
第3章公用管线启用程序 (8)
3.1蒸汽引进 (8)
3.2压缩空气引进 (8)
3.3燃料气引进 (8)
3.4氮气引进 (8)
第4章DHG-B型地面内传焰点火器 (9)
4.1DHG-B型地面内传焰点火系统流程示意 (9)
4.2DHG-B型地面内传焰点火器的组成 (10)
4.3调试和点火前的准备工作 (10)
4.4地面内传焰点火器的调试 (10)
4.5地面内传焰点火器的点火 (11)
第5章DHS-B型高空点火装置 (12)
5.1高空点火装置点火流程示意 (12)
5.2DHS-B型高空点火装置的组成 (12)
5.3点火准备工作 (13)
5.4DHS-B型高空点火装置的点火 (14)
第6章火炬设施的正常运转 (16)
6.1概要 (16)
6.2仪表监视 (16)
6.3现场巡查 (16)
6.4注意事项 (16)
第1章概况
1.1 概述
河南龙宇煤化工有限公司新建一座火炬系统，作为其相关装置的安全配套设施。

该火炬系统能够及时、安全、可靠地处理各装置正常或事故放空时的放空气，并满足环保要求。

新建火炬采用一座正方形变截面钢管塔架支撑。

火炬系统设主火炬、酸性气火炬各一套，火炬高度90米。

主火炬系统设火炬头、分子封、火炬筒体、长明灯、水封罐，酸性气火炬设火炬头（内设动态密封装置、外设燃烧室）、酸性气分离罐、长明灯，两套火炬系统共用一座火炬塔架和一套地面内传焰点火器。

主火炬排放直径DN800，酸性气火炬排放直径DN150。

主火炬头为扩散燃烧型火炬头，设4支长明灯、4套高空电点火装置。

酸性气火炬头为带动态密封装置的低热值拌烧火炬头，设2支长明灯、1套高空电点火装置，长明灯保持常燃。

1.2 设计基础资料
1.2.1火炬工艺设计条件：
1．火炬最大处理量：280000Nm3/h；
2．放空气参数：
a)主火炬放空工艺参数
粗合成气变换气净化气甲醇气温度（℃）175～330 40 40 40
流率（Nm3/h）215599 214022 137825 280000 分子量23.10 22.65 11.36 9.95
H2O(mol%) 14.0 0.3 0.01
H2(mol%) 19.1 43.0 65.91 70.64
CO(mol%) 55.3 18.7 29.05 9.68
CO2(mol%) 2.2 36.6 3.02 2.23
H2S (mol%) 0.1 0.1
N2(mol%) 9.0 1.2 1.91 16.15
Ar(mol%) 0.2 0.05 0.08 0.76 CH3OH(mol%) 0.02
CH4(mol%) 0.08
b)酸性气火炬放空工艺参数
酸浆汽提硫回收尾气温度（℃）100 25 流率（Nm3/h）28.8/4500 0/1500 分子量28.00 40.00
H2O(mol%) 38.6
H2(mol%) 2.7 0.01
CO(mol%) 10.5 0.03
CO2(mol%) 32.7 71.49
H2S (mol%) 4.5 27.90
N2(mol%) 0.45
N3H(mol%) 8.4
CH3OH(mol%) 0.12 HCN(mol%) 2.4
1.2.2火炬系统设计条件：
1. 最大受热点到火炬筒中心线的水平距离35～50m；
2. 测定高度处的年平均最大风速18.3m/s；
3.火炬气排放总管直径DN800。

1.2.3公用工程规格
1. 新鲜水
压力0.4 MPa(G)
温度25℃
2. 低压蒸汽
供给压力0.6 MPa(G)
供给温度159 ℃
3. 仪表空气
压力0.5 MPa(G)
温度环境温度
露点 -29.3℃
4. 氮气
压力0.43 MPa(G)
温度40℃
5. 供电
电压380V，220V
频率50Hz±0.5Hz
6. 燃料气（液化气,合成气）
压力0.3～0.4 MPa(G) 温度环境温度
第2章开车前的准备
1.工程安装结束后应按照国家现行有关法规、规范及设计要求进行验收，合格
后方可进行试车。

2. 大修结束后，由于部分管线的更换、拆装，因此必须对照工艺流程图和管道
布置图，核对现场管线是否按照图纸施工。

核对无误后方可继续投用。

3. 管线检查
Ø检查管道、管材、法兰、垫片、螺栓及螺母其材质、等级、尺寸是否符合图纸的要求。

Ø检查阀门及各部件的编号、流动方向、上下安装方向是否符合图纸的要求。

Ø检查法兰螺栓、螺母是否全部均匀紧固。

Ø检查螺纹连接部分是否按照规定施工，密封带是否卷好。

Ø以上如有不符合图纸和规范要求之处，必须进行返工，直到确认整个系统装置无质量问题后方可进行试车。

4. 管线吹扫
Ø燃料气管线、放空气管线、水封罐和火炬筒体的吹扫与氮气置换可同时进行，原则上从各装置的端头通入氮气由上游向下游将全部管线及设备
吹扫及氮气置换。

Ø火炬放空系统吹扫完毕后须做氧含量分析，氧含量合格标准由装置统一考虑。

※注意：严禁在火炬系统投入工作后再将含氧气体排入工艺管线中。

※注意：放空气管线吹扫完成后，必须立即将氮气吹扫系统投入工作。

氮气吹扫系统由装置考虑。

5. 公用系统检查
火炬系统装置起动前，全部公用系统应处于可连续使用的状态，燃料气、仪表压缩空气、蒸汽管线和内传焰管道应吹扫干净，保持管道通畅，各阀门无泄漏。

6. 仪表检查
Ø检查调节仪表、指示仪表、警报系统动作否正确可靠。

Ø检查调节阀开度与调节器控制信号是否符合。

Ø检查与各装置控制相关的压力、液位、流量、温度信号是否接线正确，与仪表位号是否对应正确。

Ø检查自动点火系统是否能正常工作。

Ø确认燃料气管线上的气动切断阀工作正常。

Ø检查操作室高空点火系统盘面按钮工作是否正常。

Ø检查控制程序组态及参数设置是否符合工艺要求。

7. 电气检查
Ø确认系统内电器设备接线正确，动作正常。

Ø确认地面内传焰点火器、高空点火器工作正常。

Ø确认高空障碍灯工作正常。

第3章公用管线启用程序
3.1 蒸汽引进
火炬装置中蒸汽的主要用途是供水封罐伴热。

步骤一：打开所有疏水器旁路阀和排凝阀。

步骤二：微开蒸汽总阀，引入蒸汽进行暖管，手动调节闸阀，待排出蒸汽后，关闭排凝阀和疏水器的旁路阀，改用疏水器。

步骤三：确认蒸汽在水封罐处排出后，关闭各路闸阀。

步骤四：打开蒸汽总阀。

至此，蒸汽引进完毕。

3.2 压缩空气引进
压缩空气用作仪表风和地面内传焰点火器点火用的助燃空气。

关闭地面内传焰点火器上压缩空气进口阀，打开压缩空气管上总阀,确认PG3106的读数在0.4～0.6MPa之间。

至此，压缩空气引进完毕。

3.3 燃料气引进
燃料气来自系统管网用作长明灯燃料，以及用作地面内传焰点火器和高空电点火装置的燃料。

燃料气引进步骤：关闭地面内传焰点火器上的燃料气进口总阀，关闭各路高空点火装置管路上总阀，关闭长明灯管路上总阀，确认压力表PG3107的读数不小于0.2MPa。

至此，燃料气引进完毕。

3.4 氮气引进
氮气用作分子封密封用气体，防止空气倒流，以免回火产生。

氮气在火炬界区外接入水封罐后进入分子封。

步骤一：在放空管吹扫完毕后，即应立即将氮气管线上截止阀打开，将氮气引入筒体对其进行连续的吹扫置换。

步骤二：打开氮气总阀并调节自力式调压阀，同时观察限流孔板前的压力表PG3105的读数应在0.08MPa~0.15MPa之间（不得低于0.08MPa。

）。

至此氮气引进完毕。

※注意：排放气管线吹扫完成后，必须立即将氮气吹扫系统投入工作。

※注意：放空气管线吹扫完成后，必须立即将氮气吹扫系统投入工作。

第4章DHG-B型地面内传焰点火器
火炬系统正常运行时，正常放空火炬通过分液罐后的压力变送器检测有放空气信号,DCS点火系统将自动点燃两支长明灯。

事故火炬通过水封罐前的压力变送器或质量流量计检测有放空气信号后，DCS点火系统将自动点燃四支长明灯。

若长明灯上的热电偶检测到长明灯熄灭，操作人员可通过设在地面的DHG-B型地面内传焰点火器及时将未燃的长明灯点燃。

DHG-B型地面内传焰点火器由仪表用压缩空气管线、点火用燃料气管线及空气燃气混合器、点火控制盘组成。

4.1 DHG-B型地面内传焰点火系统流程示意
4.2 DHG-B型地面内传焰点火器的组成
4.2.1地面内传焰点火器上的各路管线
DHG-B型地面内传焰点火器共设2路管线，自上而下分别是仪表用压缩空气管线、点火用燃料气管线。

仪表用压缩空气管线、点火用燃料气管线上均设有调压阀组，用于稳定空气、燃气混合器入口前的压力。

4.2.2空气、燃料气混合器
空气、燃料气混合器的作用是将仪表用压缩空气和点火用燃料气按一定比例混合形成可燃性混合气体。

按动点火按钮后设置在混合器内的点火嘴发出电火花引燃可燃性混合气体，通过内传焰引火管将火焰引到长明灯，从而点燃长明灯，最后通过长明灯引燃从火炬头排出的放空气体。

4.2.3点火控制盘
地面点火器的点火通过点火发生器、点火嘴和高压软导杆实现。

点火发生器是将～220V电压转换成2500V脉冲波的一个装置。

由于高压回路与低压回路容易产生短路，因此整个点火发生器用环氧树脂封浇而成。

点火发生器产生一个频率50Hz，峰值高达2500V的脉冲波用于点火。

当点火发生器产生的脉冲波送到点火嘴，在点火嘴内生成电火花，用于引燃燃料气。

该点火嘴使用了具有负值的电阻温度系数高能半导体材料，发电过程为由内加热使表面材料蒸发电离从而产生放电火花，火花能量取决于储能电容。

该点火嘴具有发火电压低，火花能量大，自净能力强，免维护以及安全可靠等优点。

4.3 调试和点火前的准备工作
Ø确认工艺管线氮气置换结束，分子密封器用氮气已引进。

Ø排凝：打开内传焰管线底部的排凝阀，排除管线内部的凝液。

打开长明灯管线底部的排凝阀，排除管线内部的凝液。

Ø吹扫：对地面内传焰点火器的各条管线用压缩空气进行吹扫，确认管线畅通无泄漏。

Ø点火发生器检查：将电源开关置于“ON”,电源开关指示灯（红色）亮，随后按下手动点火按钮。

确定是否有点火声音，若没有声音，可能是点
火发生器损坏，须更换。

Ø电嘴检查：按下手动点火按钮，从混合器石英玻璃窗口察看电嘴是否发出火花。

如没有火花，说明点火嘴出现故障，须卸下电火嘴，消除点火
嘴的结碳。

4.4 地面内传焰点火器的调试
地面内传焰点火器在出厂前已经按液化气、空气点火配比调试完毕。

若现场燃料气组分有变化，则在准备工作结束后，可按以下步骤手动调试出点火用燃料气和仪表用压缩空气的配比：
Ø打开任意一个内传焰支管上的球阀（其它球阀均关闭）。

Ø打开VFFG01、VFFG02、VFFG03、VFFG04，关闭VFFG06，保证压缩空气管线处于流通状态。

调整自力式调压阀PCV9901，使压缩空气压力稳定至
0.1MPa。

Ø打开VFFG07、VFFG08、VFFG09、 VFFG10，关闭VFFG12。

调整自力式调压阀PCV9902，使燃料气压力最小。

Ø按下手动点火按钮并保持按下状态，同时通过调整自力式调压阀PCV9902逐渐增大燃料气压力，一旦燃料气-空气混合物被点燃（有爆燃声）即停
止调节，记录下压力表PG9902和PG9904的显示值（可以确定空气与燃气
的比例）作为今后地面内传焰点火器点火时的参照值。

Ø若始终无法产生爆燃，或爆燃时燃料气的压力低于0.03MPa，可将重新调整压缩空气的压力至0.15MPa，再重新调节燃料气的压力。

Ø关闭VFFG07，用压缩空气吹扫内传焰管线30秒后关闭VFFG01。

调试结束。

4.5 地面内传焰点火器的点火
准备工作结束后，对长明灯进行手动点火：
Ø打开欲点长明灯对应内传焰管线上的球阀（其它球阀均关闭）。

Ø打开欲点长明灯管线上电磁阀的旁通阀（电磁阀两端的闸阀处于关闭状态），引入燃料气。

Ø打开地面内传焰点火器压缩空气总阀VFFG01和燃料气总阀VFFG07，等待30秒钟。

Ø按下地面内传焰点火器控制箱上的点火按钮。

Ø确认长明灯是否点燃。

如果未点燃则重复上述步骤，如果已点燃则关闭VFFG01 和VFFG07。

第5章DHS-B型高空点火装置
高空点火装置可实现自动、中控室遥操及现场手动点火。

若设在长明灯上的热电偶检测到长明灯熄灭，操作人员可在中控室遥操DHS-B型高空点火装置将未燃的长明灯点燃。

5.1 高空点火装置点火流程示意
5.2 DHS-B型高空点火装置的组成
高空点火装置的组成如下图所示，由由高能发生器、点火电极、电极发弧装置及高空点火枪组成。

5.2.1高能发生器
高能发生器是指实现高能电打火的电气元件，安装在防爆控制箱内。

该控制箱布置在地面，以利于操作和维护。

5.2.2电缆
在高能发生器与点火电极之间用电缆连接，其中负极使用普通单芯电缆，正极使用高压电缆GRVZP-75KV。

电缆沿塔架穿镀锌钢管敷设。

5.2.3点火电极
点火电极由镍基耐高温合金GH3030和耐高温陶瓷制成，可持续长时间发弧。

点火电极布置在高空点火枪的根部，远离火炬头高温区域。

5.2.4高空点火枪
高空点火枪安装在火炬头长明灯旁边。

点火电极发出的电火花引燃高空点火枪内的燃料气，火焰从高空点火枪根部传到顶部，点燃长明灯。

5.3 点火准备工作
5.3.1准备工作
Ø检查柜体是否受机械损伤和漆层剥落，应视情况进行修补。

Ø用手操作转换开关和按钮，动作应灵活。

Ø检查各元器件是否完整无损。

Ø高能发生器控制箱的接地装置是否可靠，并应有明显标志。

Ø检查各电器元件和连接端子是否有松动。

Ø用摇表测量绝缘电阻，并根据有关规定作耐压试验。

Ø检查各绝缘部分是否完好，若发现损坏应立即修补或更换。

Ø以上各项检查合格后即可进行通电试验。

5.3.2投电试验
Ø将控制箱盘面电源开关扳到ON位置，电源指示灯亮。

Ø按下控制箱盘面上的点火按钮，观察电极处是否发出火花，是否听见电打火的啪啪声。

若未发现则应切断电源，必须等一分钟后再在进行检查。

5.3.3通气试验
Ø确认高空点火装置燃料气管线内的凝液已经排空，确认后关闭排凝阀。

Ø确认高空点火装置燃料气管线上的切断阀已经关闭；打开切断阀的旁通截止阀，打开燃料气管线总阀，观察管路是否畅通。

5.4 DHS-B型高空点火装置的点火
5.4.1手动点火方式
准备工作结束后，对长明灯进行手动点火。

火炬系统初次投用时，或高空点火装置检修结束后应使用手动点火方式。

Ø关闭燃料气总管阀门。

Ø打开欲点长明灯管线和点火枪管线上的切断阀的旁通截止阀。

Ø打开燃料气总管阀门，同时按下高空点火器控制箱上的手动点火按钮。

Ø点火成功后关闭点火枪管线上切断阀的旁通截止阀。

5.4.2手动遥操点火方式：
Ø确认长明灯已经熄灭。

Ø确认长明灯管线上切断阀旁路关闭，电磁阀打开。

Ø在中控室遥操打开高空点火装置燃料气管线上的切断阀。

Ø按下手动点火按钮，点燃长明灯。

Ø通过设在长明灯上的热电偶确认长明灯是否已经点燃。

Ø点火成功后在中控室遥操关闭高空点火装置燃料气管线上的切断阀。

5.4.3自动点火方式
高空点火装置处于自动点火状态时，当热电偶检测到长明灯熄灭并发出报警后，DCS将自动启动长明灯点火程序，将长明灯点燃。

※注意：高空点火装置手动遥操点火的点火步骤，保证先开高空点火器燃料气管线上的气动切断阀，再按下手动点火按钮。

※注意：高空点火器禁止长期处于燃烧状态。

无论哪一种点火方式，确认长明灯点燃后应立即切断高空点火器的燃料气供应，熄灭高空点火器。

※注意：高空点火装置需经常注意维护和保洁，经过一段时间的运行后应定期进行检查，以保证点火系统的可靠。

※注意：必须确保断电，并确认无残余电压后方可对高空点火装置进行检修，谨防高压触电，造成人员伤亡。

第6章火炬设施的正常运转
6.1 概要
火炬设施正常运转有二个状态：一为装置正常放空气随时有可能排放，酸性气放空火炬长明灯始终处于燃烧状态；二为装置开车、停车或事故时，此时有关装置向事故火炬系统排出放空气体，事故火炬系统将处于工作状态。

6.2 仪表监视
Ø充分注意正常运转中各仪表的示值，特别要注意各调节控制点的参数是否正确。

事故火炬在正常待命状态时，系统的自动点火系统处于自动监
控状态。

Ø当自动点火系统出现故障时应通过内传焰点火将长明灯保持点燃状态，直至自动点火系统故障排除。

Ø一旦发现报警，应及时通报总厂调度，并迅速采取相应措施。

Ø应高度重视通往火炬系统的氮气流量。

6.3 现场巡查
Ø控制室里并不能掌握现场的全部情况，故必须定时进行现场巡回检查，巡回检查至少每两小时进行一次。

发现问题立即确定其原因，迅速采取
措施，处理后应及时通报总厂调度室。

Ø检查各处的压力、温度、液面、流量等，保持在正常范围内。

Ø检查设备和配管有无泄漏。

6.4 注意事项
Ø氮气流量的控制由装置统一考虑，正常情况应不低于22Nm3/h。

Ø一旦仪表监视或现场监视发现问题，确定原因后，采取措施可能影响到上游各装置生产工序，应及时与总厂调度进行联络，批准后方能采取相
应措施。

时刻保证长明灯处于常燃的工作状态。

Ø原则上每年应安排对火炬设施进行一次例行的检查，如果发现损坏应及时安排修理。