火炬操作法Word下载.doc
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2
燃料气
0.5MPa(G)环境温度
3”
200Nm3/h(瞬时)
掺烧
9×
3Nm3/h(瞬时)
4套引火筒用气
1.5Nm3/h(连续)
9套长明灯用气
3
氮气
1”
90Nm3/h(间断)
富氢火炬分子封吹扫
70Nm3/h(间断)
乙二醇火炬分子封吹扫
2”
富氢火炬吹扫
乙二醇火炬吹扫
35Nm3/h(间断)
酸性气吹扫
4
仪表空气
0.5-0.8MPa(G)环境温度
4”
5Nm3/h(连续)
气动仪表用气
5
电
380V/220V50HZ
瞬时
20kw
火炬自动点火系统用电
间断
2kw
电气仪表等启动
合计
最大
22KW
所有电气设备同时启动
6
新鲜水
0.4MPa(G)环境温度
8t/h
水封罐补水
5.工艺原理及火炬设备简介
5.1工艺原理
当开、停车及紧急事故时,可燃放空气体由装置经放空气体管道排放至火炬系统,经分液罐、水封罐后排入火炬筒体,经过分子密封器排出火炬头,并由长明灯点火器点燃。
点火系统选用长明灯点火器自动点燃系统,当有放空气体排放时,由自动点火系统启动点火,自动点火过程中需打开燃气管道上的电磁阀组,点火成功后关闭电磁阀组或保持常开做长明灯使用。
当无放空气体排放时,由自动点火系统控制打开氮气管道上的电磁阀组,往火炬内充氮气,以防止火炬回火。
界区内的燃料气、蒸汽、仪表空气、氮气和新鲜水由系统管网引至火炬装置。
管线的材质为碳钢。
1、氮气:
氮气作为分子封的密封气体,管线进入界区后经总阀后接入分子封的氮气管口。
2、燃料气:
结合本系统火炬头的构造,燃料气自燃料气管网进入界区后分成4路:
1路接做地面爆燃点火器,2路作为长明灯的燃料气气源,3路作为富氢火炬燃烧伴烧,4路作为酸性气火炬燃烧伴烧。
3、仪表空气:
仪表空气管线经总阀后接至地面爆燃点火器,同时也作为界区内仪表气源。
4、新鲜水:
水封罐补水采用新鲜水,进入界区的新鲜水经总阀、气动切断阀后接入水封罐的新鲜水管口。
5、蒸汽:
a、由界区外来蒸汽管线经总阀后分为6路支管,分别为:
分子封密封器用蒸汽、分液罐、水封罐、仪表伴热蒸汽、乙二醇火炬蒸汽消烟、富氢火炬蒸汽消烟。
B、分液罐的加热蒸汽由手动阀控制。
C、所有蒸汽管路在低点设疏水阀。
5.2火炬系统设备简介
1、分液罐:
分液罐的作用是移除火炬排放中的液体、固体,减少火炬气中的凝液量,以免液滴被夹带到火炬头造成“火雨”,有利于火炬系统管网运行,保证火炬安全。
分液罐内设有蒸汽伴热盘管,以防止凝液在冬季低温情况下发生冻结。
当分液罐的水位集散到80cm时,开启分液罐排凝泵,打开排凝泵后的手阀,当水位降至20cm时停止排凝泵。
注意:
不要把分液罐的凝液全部放完,以防止放散气由排凝泵管道排出。
分液罐用于缓冲分离排放气体中直径大于600um凝液,防止下火雨。
2、水封罐:
火炬气通过水封罐进口管道,进入水封罐内的水面以下,达到一定压力后冲破水封进入火炬筒体进行放散。
水封罐的作用是防止回火现象的发生,假设发生回火,火焰通过火炬气出口进入水封罐后,因为入口管道在水面以下,因此杜绝了火焰的继续传播。
水封罐进口管道插入深度和液位计57mm出平齐,正常放散时,水位保持在550m~650cm之间,即放散气突破水封的高度在5~6KPa。
3、分子密封器(简称分子封):
保证在排放气中断后阻止空气倒流入火炬筒体内,确保再次排放时不会发生回火或爆炸。
分子封的工作原理是采用分子量较空气小的氮气作为密封气,密封气体由于浮力的作用充满分子封工作段的上部,这样空气只可能依靠分子扩散进入火炬筒体,如果使氮气流速大于分子扩散速度即可达到阻止空气倒流至火炬筒体内。
分子密封器上设置蒸汽伴热接口,冬季应开启伴热系统,防止冻结。
4、火炬头:
火炬头是整个火炬设施中最关键的设备,采用了较高的排放流速及火焰稳定技术形成湍流燃烧火焰,火焰稳定、长度短、烟气少,能满足环保要求。
火炬头采用无烟燃烧型火、低噪音喷嘴。
火炬头上部采用耐热不锈钢以保证火炬头的高温强度和抗腐蚀性能。
配置节能长明灯,长明灯为空气予混型燃烧器,具有高效节能,抗恶劣气候能力强,能抵御大风及暴风雨雪等特点。
5、地面爆燃点火装置:
地面爆燃式点火器是火炬系统重要设备之一,目前国内点火器制造厂生产的地面点火器普遍存在点火成功率低和不防爆等缺点。
地面点火器的点火通过高压点火点火装置和防爆式内传焰式点火枪实现。
火炬系统设1台现场地面爆燃点火器,可通过手动方式点燃长明灯。
地面爆燃操作燃气空气之比在1:
8到1~10之间调节。
高能点火器将AC220V电压转换成2200V脉冲波,通过高压电缆及点火杆送到防爆式内传焰式点火枪,在点火嘴内生成电火花,用于引燃燃料气。
地面爆燃点火装置工作原理:
带一定流量、压力的净化压缩空气和燃料气,通过各自管道混合后进入爆燃发生室,当二者的浓度达到爆燃范围时,点火器输入AC220V电压,其利用高能发生器输出17KV高能电压至高能半导体电嘴,高能半导体电嘴在爆燃室内高压放电产生电火花,引燃爆燃气体,爆燃气体产生的火焰通过爆燃管引至长明灯,并点燃长明灯。
净化压缩空气和燃料气管道上均设置了自力式调节器,以保持恒定压力(在管路上均设置了压力表);
在地面点火器主控箱内部设置限流孔板以维持一定流量(净化压缩空气:
燃料气=2:
1),使爆燃气体达到爆燃浓度范围,使点火成功率大大提高。
6、高空点火装置:
高空点火装置可在控制室远程控制实现自动、手动及现场手动点火。
若设在长明灯上的热电偶检测到长明灯熄灭,操作人员可在控制室控制高空点火装置将熄灭的长明灯重新点燃。
高空点火装置的组成:
高空点火装置由高能点火器、高压点火电缆及点火杆组成。
高能点火装置可通过触摸屏上的点火按钮、就地控制柜上的点火按钮控制,每次按下点火按钮,由设置在点火器控制回路中的延时继电器控制,点火器工作15s(时间可通过就地控制柜中的时间继电器调节,建议最长时间不大于30s)后自动停止,若要再次点火,需重新按下点火按钮。
高空点火控制系统同时接受来自控制室的远程点火信号。
高空点火杆安装在火炬头长明灯旁边。
点火杆发出的电火花引燃长明灯内的燃料气,从而点燃长明灯。
长明灯采用部分预混空气燃烧方式;
它通过文丘里引射原理,引射部分空气,在点火管处被点火设备点燃。
这样可以增强火焰的刚性,减小恶劣气象条件对常明灯的影响,同时可消除黑烟。
长明灯主要由喷头、混合管、点火管、稳焰筒等部件组成。
长明灯在火炬头体对称布置,可保证在任何风向的情况下可靠点燃。
长明灯全部采用耐热不锈钢1Cr25Ni20Si2加工。
高能点火器安装在火炬塔顶的平台上,可改善高能点火器的工作环境。
高能点火器和点火杆之间通过高压点火电缆连接。
火炬系统设置9套高空点火装置,其中1、2、3、4、号为富氢火炬用长明灯用,5、6、7为乙二醇火炬用长明灯用,7、8号为酸性气火炬长明灯用,9为地面爆燃用点火装置。
可保证火炬设施点火的可靠性。
高空点火装置由高能点火发生器、高压电缆及高空点火枪组成。
高空点火枪安装在火炬头长明灯旁,用于引燃长明灯。
高空点火装置的主要技术特性:
工作电压220VAC、50Hz、工作电流4A、火花频率10±
2SPS、工作周期(通/断)≤30/60S、工作温度-20~85℃、点火枪寿命20万次火花、点火枪中心电路阻值<
0.02Ω、点火枪发火端耐温1500℃、防爆专用电缆电路阻值<
0.05Ω
6.操作过程
6.1原始开车前的准备工作
工程安装结束后应按照有关的规范进行验收,合格后方可进行试车。
大修结束后,由于部分管线的更换、拆装,故须对照详细设计图纸,核对现场管线是否按图施工。
核对无误后方可继续投用。
1、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。
2、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。
3、检查法兰螺栓、螺母是否全部均匀紧固。
4、检查螺纹连接部分是否按照规定施工,密封带是否卷好。
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。
6.1.1吹扫及置换
1、放散气管线吹扫:
吹扫气体为压缩空气,从装置的端头通入吹扫气由上游向下游进行管线吹扫至火炬塔顶,吹扫完毕后用氮气置换并进行气密性试验。
2、氮气管线的吹扫:
吹扫气体为氮气,从装置的端头通入吹扫气由上游向下游进行管线吹扫至火炬塔顶,管线必须进行气密性实验,达到无泄漏要求。
3、燃料气管线的吹扫:
4、蒸汽管线的吹扫:
吹扫气体为蒸汽,从装置的端头通入吹扫气由上游向下游进行管线吹扫至每个伴热管线,要求无蒸汽冷凝液,去火炬塔顶蒸汽消烟的管线必须吹扫至火炬塔顶。
管线必须进行气密性实验,达到无泄漏要求。
5、仪表空气管线的吹扫:
吹扫气体为仪表空气,从装置的端头通入吹扫气由上游向下游进行管线吹扫至每个阀门的起源入口处截止,地面爆燃空气管线吹扫至火炬塔顶,管线必须进行气密性实验。
达到无泄漏的要求。
6、水管线的吹扫:
水扫气体为压缩空气,水扫完毕后进行水压和气密性实验
7、吹扫时必须关闭管线上所有仪表的阀门,防止阻塞仪表管线或损坏仪表。
8、燃料气管线及水封罐、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。
6.1.2公用系统检查
1、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、仪表用压缩空气、氮气和内传焰管道应吹扫干净,保持管道通畅,各阀门无泄漏。
2、水封罐上水:
水位在550mm~650mm之间,分液罐排凝泵前手阀关闭。
3、打开乙二醇火炬和酸性气火炬上的电动阀门装置。
6.1.3仪表检查:
1、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。
2、所有仪表设备做单体调试试验。
3、检查自动点火系统是否能正常工作。
4、确认燃料气管线上的气动切断阀工作正常。
5、检查操作室高空点火系统盘面按钮工作是否正常。
6、检查PLC的组态及参数设置是否符合工艺要求。
以上检查符合要求后火炬仪表部分方可投用。
6.1.4电气检查:
1、确认系统内电器设备接线正确,动作正常。
2、确认地面爆燃点火器、高空点火器工作正常。
3、确认高空障碍灯、防爆照明灯工作正常。
严禁在与火炬相通的某一装置开车后,再将含氧气体排入系统工艺管线中。
6.1.5公用管线启用程序
6.1.5.1氮气引进
火炬装置系统中的氮气主要供火炬分子封密封用,由系统管网引入。
引入步骤:
1、氮气系统吹扫。
2、打开氮气管口根部阀门,调节氮气管线上的手动阀门,调整氮气量。
6.1.5.2仪表空气引进
仪表空气用作地面爆燃点火器的助燃空气及现场仪表空气,气源由系统管网引入。
1、关闭地面爆燃点火器仪表用压缩空气进口阀,
2、打开仪表空气总阀,确认压力表读数不小于0.6MPa(G)。
6.1.5.3燃料气引进
1、关闭地面爆燃点火器的燃料气进口阀、长明灯燃料气切断阀。
2、打开燃料气管线上的进气总阀,确认压力表读数不小于0.3MPa(G)。
3、注意燃料气引入前管线内必须为惰性气体,不可以时空气。
6.1.5.4新鲜水引进
新鲜水用于水封罐的补水,由系统管网引入。
关闭新鲜水管线上的气动切断,确认压力表读数不小于0.5MPa(G)。
6.1.6高空点火装置的点火准备
6.1.6.1准备工作:
1、检查柜体是否受机械损伤和漆层剥落,视情况进行修补。
2、用手操作转换开关和按钮,动作应灵活。
3、检查各元器件是否完整无损。
4、高能发生器控制箱的接地装置是否可靠。
5、检查各电器元件和连接端子是否有松动。
6、用摇表测量绝缘电阻。
7、检查各绝缘部分是否完好,若发现损坏应立即修补或更换。
以上各项检查合格后即可进行通电试验。
6.1.6.2通电试验:
1、将就地控制柜电源开关扳到ON位置,电源指示灯亮。
2、按下控制箱盘面上的点火按钮,观察电极处是否发出火花,是否听见电极间放电的“啪啪”声。
若无放电动作则应切断电源,并且必须等待二分钟后再进行检查。
3、将就地控制柜电源开关扳到OFF位置,电源指示灯熄灭。
6.1.6.3通气试验:
1、确认高空点火装置燃料气管线内的凝液已经排空。
2、确认高空点火装置燃料气管线上的总阀已经打开,打开燃料气管线手动阀门及气动阀门,观察管路是否畅通。
6.1.7高能点火装置点火
6.1.7.1现场手动点火方式:
准备工作结束后,可对长明灯进行手动试点火。
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试点火方式。
1、打开燃料气总管阀门。
2、打开长明灯管线上的其他手动阀门和气动切断阀(就地控制柜上的旋钮)。
3、调整燃料气总管阀门后的自力式调压阀,使调压阀后压力保持在预定压力(如0.12MPa(G))。
4、按下对应就地控制柜上的手动点火按钮。
5、观察长明灯火焰情况。
6.1.7.2远程手动点火方式:
1、确认长明灯已经熄灭。
2、确认点火器的电源已经接入并接通。
3、确认长明灯燃料气管线上手动阀门处于打开状态。
4、在触摸屏上手自动切换旋钮打到手动模式。
5、在触摸屏上打开长明灯燃料气阀。
6、按下手动点火按钮。
7、观察触摸屏上的火焰指示灯情况以确认长明灯是否已经点燃。
6.1.7.3远程自动点火方式:
1、确认点火器的电源已经接入并接通。
2、确认长明灯燃料气管线上手动阀门处于打开状态。
3、高空点火装置处于自动点火状态时,只要控制系统中的放空气压力传感器检测到有放空,且通过热电偶检测到长明灯熄灭时,PLC将自动启动长明灯点火程序,将长明灯点燃。
1、高空点火装置需经常注意维护和保洁,经过一段时间(建议每月检查一次)的运行后应定期进行检查(建议每月检查一次),以保证点火系统的可靠性。
2、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。
6.1.8地面爆燃点火装置操作
6.1.8.1点火前的调试:
地面爆燃点火装置在出厂前已整体调试合格,但由于现场条件(主要是燃料气的组分)可能有变化,因此在地面内传焰点火器现场安装完毕后,须在装置投运之前进行“燃料气和空气配比”调试,步骤如下:
1、排凝:
打开内传焰管线底部的两个排凝阀,排除管线内部的凝液。
2、吹扫:
对地面内传焰点火器的各条管线用氮气进行吹扫,确认管线畅通无泄漏。
3、高能点火器检查:
将就地柜电源开关置于“ON”,就地柜电源指示灯点亮,按下手动点火按钮,应能听到点火枪内发出“嗒嗒嗒”的响声,同时从混合器的石英玻璃窗口察看电嘴应有明显的脉冲火花。
若没有声音,可能点火发生器已损坏,须进行更换。
如没有火花,首先检测高压软导杆的连接可靠性,必要时拆下点火杆,检查点火杆是否存在积碳。
1、在检修地面爆燃点火系统时,要先对地面爆燃系统停止供电,10分钟后再打开点火器或拆卸点火杆。
2、建议检修时一定要先对地面爆燃系统工艺管道用氮气进行吹扫,以保证检修人员的人身安全。
6.1.8.2点火调试:
按以下步骤手动调试出点火用燃料气和压缩空气的最佳配比:
1、保持并确认空气和燃料气总阀处于打开状态。
2、确认两只排凝阀处于关闭状态。
3、打开XV-1606自力式调节阀前面的手阀(打开一定开度观察就地压力表PG1609的指示,保证其在0.1MPa左右)。
4、打开XV-1605自力式调节阀前面的手阀(打开一定开度观察就地压力表PG1608的指示,保证其在指示与PG1609的指示比例在1:
2左右)。
5、打开两个气动阀门。
6、按下手动点火按钮并保持按下状态,观察长明灯情况。
7、若没能点燃,则适度调整燃气量和压缩空气量(但需保证两者比例为1:
8左右),直至成功点燃。
6.2正常开车程序
1、开工前的准备与检查
a、对系统内所有管线和设备进行彻底清扫工作,并对所有设备和管线连接处进行气密性试验,无泄漏。
b、检查确认各类测量、变送、调节、计量、联锁设施等均调试合格。
地面内传焰点火系统及高空电点火均已进行点火试验,并已具备投入运行的条件。
c、确认所需的公用物料(水、电、蒸汽、仪表空气、氮气等)已全部投入使用。
d、对系统进行氮气吹扫(包括火炬气排放管道、分液罐、水封罐、火炬筒体、分子封、火炬头),直至系统中氧浓度不大于0.5%(vol)。
2、打开限流孔板的前阀及氮封流量计的后阀,投用分子封氮封,控制流量≥60Nm3/h,严防开车时的火炬回火。
3、送蒸汽:
送上蒸汽并缓慢打开各相应导淋阀,排除其冷凝水,严防由水击造成的设备损害;
4、建立水封罐水封,分液罐液位调低.
a、关闭火炬水封罐底部排放阀。
b、对水封罐进行注水。
c、通过现场液位计和液位变送器观测水封罐内的水封高度,罐中高度达到设计值1.9米(以罐底计),并且水封罐溢流管的密封管内也全充水,有密封水从溢流管中流出后关闭进水阀,保持限流孔板的旁路畅通。
d、将补水阀投用自动控制。
5、点长明灯
a、确认火炬顶部无人。
b、确认点火器的电源已经接入并接通。
c、确认长明灯燃料气管线上手动阀门处于打开状态。
d、高空点火装置处于自动点火状态时,只要控制系统中的放空气压力传感器检测到有放空,且通过热电偶检测到长明灯熄灭时,PLC将自动启动长明灯点火程序,将长明灯点燃。
e、点燃长明灯,将火炬高空电打火系统投“远程”、“自动”。
6、打开乙二醇火炬消烟蒸汽的前后截止阀及稍开各蒸汽伴热的截止阀,将乙二醇火炬消烟蒸汽的调节阀投“自动”控制。
7、各装置火炬气排放总管氧浓度不大于0.5%(vol)后,方可将装置排放气切向火炬。
8、开车初期要加强巡查,发现问题及时解决。
至此开车程序结束,进入正常维持操作。
6.3正常停车操作程序
1、短暂正常停车:
指短时间内没有火炬气排放的停车
2、接到调度停工指令后,立即加强巡查:
密切注意火炬气的排放状况。
3、先向火炬系统通入氮气,防止回火现象的发生。
4、一旦火炬气排放完毕,关闭长明灯燃烧气的进气阀门,停止其燃烧。
5、短暂停车要正常巡查:
密切关注动力系统各指标,并控制在正常范围内,以便火炬的重新投运。
6、时刻准备接到调度关于火炬气排放的命令后,打开长明灯燃气送气阀,恢复正常操作。
6.4长期停车操作程序(全公司停工检修)
1、长期停车:
指计划中火炬排放设备停止或相当长的时间内没有火炬气排放的停车
4、一旦火炬气排放完毕,
关闭长明灯燃烧气的进气阀门,停止其燃烧。
5、火炬上的火焰完全熄灭后,停止氮气的通入,关闭蒸汽、水等动力阀门,停止自动控制系统的送电。
6、排净分液罐、水封罐、分子密封器、机泵内液体。
7、搞好设备在运行期间问题的处理及维护工作。
6.5火炬系统运行中的注意事项
6.5.1概要
火炬系统正常运转可能有二个状态:
一为各装置都处于正常运转,没有排放产生,此时火炬系统处于正常待命状态;
二为某一装置开车、停车或事故时,可能向火炬系统排出放空气体,火炬系统处于工作状态。
6.5.2仪表监视
1、充分注意正常运转中各仪表的示值,特别要注意各控制点的参数是否正确。
在正常待命状态时,火炬系统的自动点火系统处于自动监控状态。
2、当自动点火系统出现故障时应通过内手动点火将长明灯保持点燃状态,直至自动点火系统故障排除。
3、一旦发现报警,应及时通报厂调度,并迅速采取相应措施。
6.5.3现场巡检
1、控制室里无法掌握现场设备的全部情况,故必须定时进行现场巡回检查。
发现问题立即确定其原因,迅速采取措施,并应及时通报厂调度室。
2、检查各处的压力、温度、液面等,保持在正常范围内。
3、检查设备和配管有无泄漏。
打开系统内各排凝阀将凝液排净后再关闭排凝阀。
4、注意火炬头部的燃烧情况,如果发生冒烟应通过适当调节消烟蒸汽手动阀门的开度。
6.5.4注意事项
1、火炬系统在待命和正常运转时,一旦发现问题,应及时与厂调度进行联络,采取相应措施。
2、原则上每年应安排对火炬设施进行两次例行的检查,如果发现损坏应及时安排修理。
3、高空点火器系统运行时,应注意:
不要拆卸检修点火系统的设备,以免造成人身伤害及设备误动作而造成事故。
4、必须确保断电10分钟以上,方可对高空点火器系统进行检修,谨防高压触电,造成人员伤亡。
6.5.5正常操作要点
1、严格执行巡查制度,并在巡查中注意设备及人身安全。
2、巡查中密切注意设备的运行状态、声音及相应的温度、压力、液位、电流、电压等是否正常,发现问题及时处理。
3、及时调节火炬蒸汽:
在确保设备安全和环保达标的前提下,力求节约其用量。
4、经常与调度或火炬气排放岗位联系,根据生产需要,及时调整火炬的使用状态:
确保既节约氮气、蒸汽等,又能达到安全、环保等方面符合要求。
5、按照巡回检查路线,每一小时检查记录一次,发现异常及时汇报和处理。
6、对运行设备案“走、看、听、摸
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- 火炬 操作法