火炬系统操作

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火炬系统操作                  


火炬系统概述

火炬系统应保证兖矿新疆能化有限公司60万吨醇氨联产项目在开/停车、事故时产生的放空气能够及时、安全、可靠地放空燃烧，并满足相关环保要求

包括开工火炬头、开工火炬分子封、酸性火炬头、酸性火炬分子封、酸开工火炬分液水封罐、酸性气火炬分液罐、阻火器、长明灯、高空点火系统、内传焰点火装置等。2个火炬头共设6套高空电点火装置，总高度XXX米。

高空点火具备就地PLC和远程DCS点火功能，PLC对现场仪表信号进行采集，联锁执行点火、熄火流程控制以及报警联锁控制。DCS实现调节阀的调节功能。

火炬的燃烧状态检测采用长明灯铠装热电偶直接测温、紫外火检遥测两种火检互补形式，热电偶温度触点信号、紫外火焰检测触点信号入PLC；当监测到火焰熄灭，自动执行熄火流程，氮气吹扫流程，当监测到无火状态，则作为点火启动流程的必要条件之一。

酸性气火炬长明灯常燃，首次点火依靠长明灯火检信号，紫外火检以及点火按钮触发点火动作；点火后巡检热偶和紫外火检信号，作为循环点火的联锁触发信号以及报警讯息。

开工火炬长明灯不常燃，根据放空气压力、长明灯火检信号触发点火动作，紫外火检信号仅作为参考报警信号，不起联锁作用。

开工放空管线

装置开停车、事故紧急工况下排放的放空气通过分液水封罐（分液和水封合并为一个装置）、火炬筒体排到火炬分子封及火炬头，经过火炬头上的流体密封排放，长明灯引燃将排放气在火炬头处点燃焚烧处理。

除酸性气外的装置开停车、事故紧急工况下排放气送到开工放空管线。其排放流程为：放空气进入总管DN1→分液罐→水封罐→火炬筒体DN1→分子封→开工火炬头。

开工火炬系统包括分液水封罐、排液泵、筒体、分子封、火炬头、点火系统（包括电子打火、长明灯等）、伴烧系统等。

火炬头内设流体密封器，在排放中起动态密封作用，排放气经流体密封器后到火炬头，通过长明灯引燃排放气将其在火炬头处点燃焚烧处理。排放方式为间断排放。

火炬头配置4套长明灯和4套高空引火器，经点火装置点燃长明灯，通过长明灯引燃排放气。火炬的燃烧状态监测采用每只长明灯设热电偶检测和紫外火焰检测。在水封分液罐的上游的排放气总管上设有压力变送器，信号送DCS，用于检测排放气排放状态，启动火炬点火。

该火炬头采用扩散式燃烧器，由于排放气氨放空气，因此火炬头配置有伴烧装置。通过伴烧烧嘴的引射配风满足富氧条件，使含氨的排放气充分焚烧。伴烧所需的燃料气由燃料气管线的(HV)调节阀根据火炬燃烧温度进行控制调节，系统能够实现焚烧温度联锁控制。

为了避免冬季结冰，水封罐和分液罐设有冬季防冻、结冰所用蒸汽伴热管，伴热蒸汽路均设置旁通蒸汽限流空板，对所需最小蒸汽量控制，并设有超低温报警联锁控制伴热蒸汽量的及时补给。

酸性气放空管线

装置事故紧急工况下排放的酸性气通过分液罐、阻火器、火炬筒体、分子封排到火炬头，经过火炬头上的流体密封排放，长明灯引燃将排放气在火炬头处点燃焚烧处理。酸性气火炬头采用蓄热式燃烧方式，酸性气在火炬头的蓄热室内燃烧，通过控制空气的补给，同时可将伴烧燃烧器所消耗的燃料气量降到最小。并能保证酸性气的燃尽效果。火炬头外部，火炬头设有二支长明灯和环形伴烧燃烧器

燃料气管线

从界区外送来的燃料气经过滤后分别送十路，两路作为开工火炬和酸性气火炬的长明灯燃料气；六路作为高空点火燃料气；一路作为内传焰点火燃料气；最后两路作为开工火炬和酸性火炬伴烧气。

l 长明灯燃料气由长明灯输送管线输送，经减压阀组分6路分别送至6支长明灯。

l 点火燃料气由点火燃料气输送管线输送，经减压阀组减压后经电磁阀组送至6支高空点火器；

l 传焰点火燃料气由点火燃料气输送管线输送，经自力式调节阀减压、针阀和单向阀后送至文丘里点火器与空气预混后点火并传至点燃长明灯；

l 设两路伴烧燃料气经自动调节阀组送开工火炬和酸性火炬。

仪表风管线

仪表空气由输送管线输送，经过滤器过滤、自力式调节阀减压、针阀和单向阀后送至文丘里点火器与燃料气预混后点火并传至点燃长明灯,另外仪表空气为气动阀门供气。

蒸汽管线

伴热作用：蒸汽管路为界区内开工火炬分子封、酸性气火炬分子封、开工火炬水封分液罐、酸性火炬分液罐及管线伴热，以及含水管线的伴热。

氮气管线

密封吹扫氮气对分子封进行密封吹扫，有流量孔板来控制分子封密封氮气量； 对火炬筒体进行的氮气置换，由自动切断阀控制但其置换的启动。

火炬系统点火方式：

火炬设施长明灯的点火可用四种方式进行，其中前三种点火方式均通过高空点火系统进行点火，最后一种方式是通过地面内传焰点火器进行点火。酸性气火炬长明灯常燃，首次点火依靠长明灯火检信号以及点火按钮触发点火动作；当判断酸性气火炬长明灯火检信号无，具备点火满足条件，人为按下“点火”按钮，PLC运行氮气置换和点火流程；点火成功后，进入热偶信号和紫外火检信号的巡检，作为循环点火的联锁触发信号以长明灯热偶火检信号(3+2，即3路信号2路无火，则判为无火)均判断无火，则PLC自动运行熄火和氮气吹扫流程；进入循环点火流程，当循环点火次数（出厂设置5次，此参数PLC可调）超过5次，仍无火，则判断为点火失败，PLC/DCS报警，并停止循环点火流程，执行熄火吹扫流程，结束。开工火炬放空管路压力检测到无放空气时，运行长明灯熄火流程和氮气吹扫流程。采用地面爆燃点火和高强电弧高空点火；为长明灯二次引燃型火炬；其中，酸性火炬长明灯常燃，开工火炬的长明灯不常燃。

就地手动点火

当有火炬气排放时，现场操作人员手动依次启动点火器电磁阀按钮，然后启动点火器点火按钮，现场操作盘火检指示灯显示点火成功。若指示灯没有显示，则操作人员重新操作上述步骤直至点火成功。采用PLC控制，通常用于现场正常的点火操作。

DCS遥控点火

现场控制盘上的“本地/远程”旋钮处于“远程”状态，实现现场与DCS的切换，当有火炬气排放时，中控室DCS操作人员通过远程操作控制，PLC输出进行远程点火等操作流程。DCS火检指示灯显示，则说明点火成功，若火检指示灯没有显示，则需要重复上述步骤。该信号采用物理硬接线方式接到现场PLC控制盘。

自动点火

现场控制盘上的“手动/自动”旋钮处于“自动”状态。开工火炬的长明灯不常燃，PLC控制系统在自动状态下，检测到放空管路压力大于等于点火设定值时，判断开工火炬长明灯火检信号无，则自动联锁进行氮气置换流程、点火流程；点火成功后，进入热偶信号和紫外火检的巡检，长明灯热偶火检信号(5+4，即5路信号4路无火，则判为无火)均判断无火，则PLC自动运行熄火和氮气吹扫流程；进入循环点火流程，当循环点火次数（出厂设置5次，此参数PLC可调）超过5次，仍无火，则判断为点火失败，PLC/DCS报警，并停止循环点火流程，执行熄火吹扫流程，结束。开工火炬放空管路压力检测到无放空气时，运行长明灯熄火流程和氮气吹扫流程。

地面内传焰点火器手动点火。

内传焰点火器，入口管线分别是仪表空气管线和点火用燃料气管线，出口为6路内传焰引火管线。压缩空气管线和燃料气管线上均设有调压阀组、压力表、截止阀和止回阀。

当长明灯点火时，首先打开待点火长明灯的阀门以及点火器上的仪表空气阀和燃料气阀，仪表空气和燃料气经混合后在内传焰引火管内形成可燃混合气，随后按动点火按钮点火嘴发出火花引燃混合气，并通过内传焰引火管将火焰引到长明灯，引燃长明灯。

火炬系统点火步骤

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，工艺水、燃料气、仪表用压缩空气、氮气、蒸汽管线和内传焰管道通畅，各阀门无泄漏。

吹扫及氮气置换：

开车前火炬系统由上游向下游将全部管线及设备进行氮气置换。燃料气管线及水封、分液罐和火炬筒体的氮气置换过程中须做氧含量分析，氧含量<0.5％为合格。（放空气管线和火炬筒体采样分析点：火炬筒取样管；水封、分液罐采样分析点：各设备的压力表管嘴）。放空气管线吹扫完成后，气化至火炬管线的小流量氮气常开。

分子封投用：

确认界区低压氮气压力正常。打开两路进入火炬分子封的氮气阀门，确认进入水封槽的氮气流量正常。

燃料气投用：

关闭地面内传焰点火器的燃料气进口阀及各路长明灯燃料气切断阀，打开燃料气管道上的阀门，关闭自力式高压阀的旁通阀，确认压力表的读数不小于0.4MPa（g）。

建立火炬水封槽液位

A） 关闭火炬水封罐导淋阀。  

B） 打开新鲜水入水封罐液位调节阀XV1111前、后阀门，关闭旁路阀。

C） 控制室手动打开XV11111，建立火炬水封罐液位，液位稳定后投自动。

使用地面内传焰点火器点火：

A）点火前的准备工作

a） 确认工艺管线氮气置换结束，分子密封器用氮气已引进。

b） 确认水封罐已处于工作状态，即水封罐中的水位处于工作水位，上游工艺管线都已氮气置换完毕。

c） 打开内传焰管线排凝阀，排除管线内部的凝液。打开长明灯管线排凝阀，排除管线内部的凝液。

B）使用地面内传焰点火器手动点火

a） 在点火时，确认地面内传焰点火器上的各阀门均处于关闭状态。

b） 将电源开关开到“ON”的状态，此时电源开关指示灯（红色）点亮。按下点火按钮，从混合管上的玻璃窥镜观察到电火花闪动，表明点火器已准备完毕，如无火花出现，应检查点火器。

c） 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。

d） 打开压缩空气管线上的阀门。

e） 打开燃料气管线上的阀门。

f） 打开欲点长明灯对应内传焰管线上的球阀，关闭其它球阀。

g） 打开地面内传焰点火器压缩空气总阀和燃料气总阀，等待30秒钟。

h） 按下地面内传焰点火器控制箱上的点火按钮。

i） 确认长明灯是否点燃，如果未点燃则重复上述步骤，如果已点燃则关闭压缩空气管线阀门和燃料气阀门。

j） 将电源开关开到“OFF”的状态。

使用高空点火器点火

A） 手动点火方式

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。

a） 关闭燃料气总管阀门。

b） 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。

c） 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。

d） 长明灯火焰建立后关闭点火枪管线上切断阀的旁通截止阀。

B） 使用高空点火器注意事项：

a） 高空点火器禁止长期处于燃烧状态（燃烧时间不得超过30分钟）。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。

b） 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。

c） 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。

火炬系统操作注意事项

A） 火炬放空管线要定时排水，防止管道内积水过多而压坏管线或合成气放空时形成水击事故。

B） 经常检查火炬水封槽内液位，防止液位过低而造成串气。

C） 经常检查火炬管线内小流量氮气的供应，确保常流。

D） 定期对各点火系统进行维护检查，确保灵敏可靠。

合成气放空时应严格控制气量，不可超过火炬设计排放气量。