pyh-400火炬自動點火系統(tǒng)在火炬氣回收裝置中的應用

pyh-400火炬自動點火系統(tǒng)在火炬氣回收裝置中的應用

為了通過在正常生產(chǎn)過程和緊急情況下產(chǎn)生的二氧化碳或致命氣體而確保其安全，所有能夠在事故期間排放的氣體和有害氣體將配備火災控制系統(tǒng)。每年在火炬中被燒掉的可燃氣體量相當可觀,對環(huán)境造成的污染也相當嚴重。因此,對火炬系統(tǒng)進行改造,把火炬氣作為能源回收利用,熄滅火炬,節(jié)約高壓燃料氣,降低生產(chǎn)成本,已成為企業(yè)非常關(guān)注的問題。緊急放空時要求將火炬迅速點燃,因此點火系統(tǒng)必須安全、可靠、及時、無誤,自動化程度高。本文介紹了PYH-400火炬自動點火系統(tǒng)在遼陽石化公司煉油廠火炬氣回收裝置中的應用。11.1氣柜及火炬自動點火工藝火炬氣回收裝置包括分液罐、水封罐、火炬、氣柜、壓縮機和自動點火系統(tǒng)等部分。火炬氣先進入分液罐分離火炬氣中夾帶的液滴,然后進入水封罐或氣柜。正常情況下,火炬氣從水封罐入口火炬總管線上引出后先進入氣柜,然后通過氣柜進入壓縮機,經(jīng)壓縮機壓縮升壓后進入氣液分離罐,氣液分離罐分離出的氣體通過管網(wǎng)送入燃料氣緩沖罐回收利用,分液罐的凝析液輸送到裝置外。當氣柜高度及壓力超高或生產(chǎn)不正常需要緊急排放時,聯(lián)鎖裝置自動關(guān)閉氣柜入口閥門,火炬氣總管壓力升高,當壓力超過4.9kPa,火炬氣沖破水封直接排往火炬,自動點火系統(tǒng)將自動點燃燃料氣將其燒掉,其工藝流程如圖1所示。1)正常狀態(tài)下,火炬氣被回收,長明燈熄滅,當火炬緊急放空時,必須安全可靠、及時無誤地將火炬點燃,且保證不引起火炬系統(tǒng)爆炸;2)自動點火成功率要求100%;3)工作方式可進行全自動、軟手動、硬手動切換;4)火炬排放量、水封罐前壓力、加氫事故排空信號均作為啟動點火信號,即點火系統(tǒng)接到任一信號都自動點燃點火筒及火炬;5)采用進口熱導式質(zhì)量流量計、壓力變送器、電磁閥作為測量及執(zhí)行元件。33.1自動燃燒系統(tǒng)的組成火炬氣回收裝置的自動點火系統(tǒng)包括火炬氣檢測部分、控制部分、火炬點火裝置及火炬火焰檢測部分等。3.2自動點火系統(tǒng)的組成1)火炬氣檢測部分是整套火炬自動點火系統(tǒng)的先決條件,為使火炬氣排放情況準確可靠地傳送至控制部分,該部分配備了水封前的壓力檢測PIC-101,水封后的流量檢測FIC-101和來自火炬氣回收裝置的DCS傳來的加氫精制事故排放信號,實現(xiàn)了多保險的火炬氣檢測。FIC-101采用最適應火炬氣工況的進口熱導式氣體質(zhì)量流量計,PIC-101也選用了進口壓力變送器,提高了信號采集的準確性和可靠性。2)控制部分是整套火炬自動點火系統(tǒng)的核心,PYH-400火炬自動點火系統(tǒng)的自控部分由PYH-422型火炬自動點火程控儀構(gòu)成,它能根據(jù)火炬氣排放情況和火炬火焰檢測情況,科學合理地對火炬進行適時的、安全的自動點火控制。為使火炬點火安全可靠,該自控系統(tǒng)配備了全自動、軟手動、硬手動多種點火方式,并且關(guān)鍵部位均為雙保險配置。為使火炬氣排放情況具有可追朔性,將火炬氣流量排放信號送至火炬自動點火程控儀后,再由火炬自動點火程控儀提供模擬信號送至火炬氣回收DCS,由DCS對火炬氣流量進行流量指示記錄累積計量和實時趨勢、歷史趨勢分析等。自動點火程控儀所用的電源采用UPS不間斷電源,電源類型為220VAC,其容量為5kV·A,并由其向系統(tǒng)各設(shè)備提供所需電源。3)火炬點火裝置是火炬自動點火系統(tǒng)最重要的組成部分,由2套PYH-433高可靠性火炬點火器、2臺PYH-433E專用型高壓發(fā)生器和2臺進口點火氣源電磁閥(XV-101,XV-102)組成,2套點火裝置供電相互獨立互不影響。每套點火裝置均配備了2路幾乎無電蝕的高電壓點火組件,起到了雙保險作用,達到了長壽命且長期不需維護的目的。為使點火裝置能長期可靠地工作,點火器的高溫工作部位采用了耐高溫抗氧化的特殊合金材料制造,點火器從結(jié)構(gòu)上進行了抗風、雨、雪的設(shè)計。火炬的點火組件安裝于距火炬口3.5m的位置,能避免火炬火焰的直接燒烤?？拷鹁骖^的高溫區(qū)采用耐高溫導線并由石英絕緣子支撐,能長期經(jīng)受火炬火焰的高溫烘烤和經(jīng)受短時的火炬火雨而不失效。其點火過程為程控儀PYH-422控制點火氣源電磁閥(XV-101,XV-102)開啟,點火燃料氣送至火炬點火器,同時給高壓發(fā)生器送220VAC點火電源,高壓發(fā)生器產(chǎn)生2路點火高壓電由高壓電纜、耐高溫高壓線輸送至點火器的點火電極組件,產(chǎn)生高能量的電弧點燃點火器底部的燃料氣,火焰由點火器的導火管傳送至火炬口,點燃火炬。4)火炬火焰檢測部分是判斷火炬是否點燃的關(guān)鍵設(shè)施,也是構(gòu)成自動點火系統(tǒng)的重要組成部分。它由2臺PYH-433型紫外火炬火焰探測器組成,該探測器包括PYH-433T紫外火焰?zhèn)鞲衅骱蚉YH-433A火焰信號放大器。該火焰探測器靈敏度高、抗干擾能力強、壽命長,能適時地將火炬火焰的燃燒情況反饋回自動點火程控儀。PYH-433T紫外火焰?zhèn)鞲衅骺筛惺艿?85～260nm的火焰波長信號,并將其轉(zhuǎn)化成0～20kHz的頻率信號送至PYH-433A火焰信號放大器,火焰信號放大器將該信號轉(zhuǎn)換成4～20mADC電流信號及常開/常閉干接點信號送至自動點火程控儀,在顯示屏上可以直觀地觀察到火焰的有無和大小,形成了真正的全自動點火系統(tǒng)。4自動點火控制平時火炬氣由氣柜和壓縮機組成的火炬氣回收系統(tǒng)進行全部回收,火炬無氣體排放,火炬和長明燈均為熄滅狀態(tài)。當因生產(chǎn)裝置不穩(wěn)定,放空量增大,事故放空和回收裝置停機時,火炬氣將不能完全回收,于是火炬氣沖破水封排向火炬,水封前的壓力檢測信號、水封后的流量檢測信號以及來自火炬氣回收裝置DCS的加氫精制事故排空信號送至火炬自動點火程控儀,它接收到火炬氣排放信號經(jīng)過分析后發(fā)出點火指令,由火炬點火裝置將火炬點燃?；鹁婊鹧鏅z測部分將有效的火炬火焰信號返回火炬自動點火程控儀,該程控儀輸出點火器關(guān)閉指令,點火裝置停止工作,火炬維持正常燃燒。當因意外原因火炬熄滅,而排放火炬氣仍然存在時,火炬自動點火系統(tǒng)將重新自動將火炬點燃,當火炬氣排放結(jié)束時,火炬氣檢測部分將無火炬氣排放信號輸送至火炬自動點火程控儀,火炬熄滅,火炬自動點火裝置隨時準備下一次火炬氣排放時自動點火。PYH-400點火系統(tǒng)投用后,自動點火程控儀連續(xù)采集水封前的壓力檢測信號、水封后的流量檢測信號、來自火炬氣回收裝置DCS的加氫精制事故排空聯(lián)鎖信號以及火炬火焰信號,并控制點火裝置對火炬設(shè)施進行自動、半自動、手動、硬手動點火控制。1)程控儀運行于全自動狀態(tài)。當檢測到有火炬氣排放突破水封壓力、流量、加氫精制聯(lián)鎖信號,但無火炬火焰信號時,輸出打開點火氣源閥、點火信號控制功率驅(qū)動箱給電磁閥供電(給點火器送點火氣源),同時給點火器的高壓發(fā)生器供電,使點火器點火電極產(chǎn)生高壓電弧對火炬進行自動點火。13s后,程控儀檢測是否有火焰信號。若此時火炬被點燃,程控儀監(jiān)測到火焰信號時,輸出停止點火信號控制功率驅(qū)動箱切斷點火電源,延時關(guān)閉電磁閥;若自動點火設(shè)定時間到,點火程序結(jié)束后,火炬沒有被點燃,系統(tǒng)監(jiān)測不到火焰信號,此時程控儀重新輸出自動點火信號,并輸出報警信號提請工作人員注意?；鹁姹稽c燃后正常燃燒,當因意外原因火炬熄滅時,程控儀重新對火炬進行自動點火控制;當火炬排放完畢,火炬熄滅時該次排放過程結(jié)束,程控儀處于監(jiān)控狀態(tài),等待下次排放過程開始。2)程控儀運行于半自動狀態(tài)。當每監(jiān)測到有火炬氣排放突破水封壓力、流量、加氫精制聯(lián)鎖信號,無論有無火炬火焰信號,此時不管火炬是否正在燃燒,程控儀都要按程序設(shè)定的時間參數(shù)輸出控制信號對火炬進行點火(即火炬火焰信號在半自動狀態(tài)下,不參與控制)。3)手動、硬手動狀態(tài)。無論在任何時候,任何狀態(tài)下,程控儀都可用手動點火功能鍵啟動程序,按設(shè)定的時間參數(shù)輸出控制信號對火炬進行點火;并可通過操作硬手動打開點火氣源閥、點火按鈕對火炬進行強制點火。5火炬氣調(diào)劑生產(chǎn)效益顯著提高自動點火系統(tǒng)已廣泛應用于石油化工廠和煉油廠的火炬氣回收裝置,極大地方便了操作,減輕了工人的操作難度,消除了冬天火炬頭結(jié)冰,夏天雨水沖滅火炬帶來的影響,縮短了點火時間,節(jié)約了能源,