一、簡介

本地面火炬系統(tǒng)可保證孝義鵬飛焦爐煤氣制甲醇聯(lián)產(chǎn)LNG工程裝置地面火炬停電、開停車及事故狀態(tài)時的放空氣能夠及時、安全、可靠地放空燃燒，保證在運行過程中實現(xiàn)低噪聲無煙燃燒，本地面放空火炬系統(tǒng)主要由控制閥、管道阻火器、水封分液罐、地面火炬、地面火炬自動點火系統(tǒng)組成。

二、操作前準備

2.1系統(tǒng)送電前應(yīng)進行以下檢查

（1）控制柜內(nèi)部、控制柜與各外部設(shè)備之間的連接線是否正確無誤；

（2）控制柜內(nèi)部各元件間連接有無松動脫落；

（3）控制柜內(nèi)各空氣斷路器、插座均應(yīng)處于正常運行位置。

2.2控制柜電源送上后應(yīng)進行以下檢查

（1）本控制系統(tǒng)的現(xiàn)場電氣柜屬于正壓防爆柜，等正壓防爆柜的主柜內(nèi)的正壓建立起來時，正壓防爆柜的副柜柜面指示燈亮?xí)r，現(xiàn)場的電氣柜才能供電工作。

（2）柜面的指示燈應(yīng)正確顯示。

（3）應(yīng)先對各控制的設(shè)備單個手動試運行。（注意：調(diào)試運行前應(yīng)根據(jù)工藝實際情況操作界區(qū)內(nèi)手動閥開關(guān)狀態(tài)）

2.3地面火炬使用前操作順序：吹掃 → 水封補水 → 氣體置換 → 打開氮氣吹掃閥吹掃。

調(diào)試順序：水封補水調(diào)試 → 點火及檢測的調(diào)試 → 分級放空模擬調(diào)試 → 聯(lián)動調(diào)試。

（注意：只打開調(diào)試部分的手動閥及吹掃閥，確定其余閥門為關(guān)閉狀態(tài)）

三、放散操作

各單元調(diào)試完成后，確認氮氣吹掃打開狀態(tài)，水封罐、分液罐的排液閥關(guān)閉狀態(tài)，各電氣控制閥門為關(guān)閉狀態(tài)，然后打開放散氣放空管、燃料氣管、蒸汽管、儀表空氣上的手動閥（有旁通的閥組旁通閥應(yīng)該為關(guān)閉狀態(tài)），此時可通過手動/自動來完成放空的操作。

自動操作：將（手動-0-自動）轉(zhuǎn)換開關(guān)打到自動位置。

手動操作：將（手動-0-自動）轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動位置。

放散系統(tǒng)：

當(dāng)?shù)谝患壢紵到y(tǒng)管線中有放散氣排放時，系統(tǒng)先點燃布置在第一級燃燒器旁的3臺長明燈，長明燈配有自動點火裝置。長明燈燃料氣來自廠區(qū)燃料氣管道。排放氣由第一級燃燒燒器放空。

當(dāng)壓力達到二級排放壓力設(shè)定值后，啟動二級燃燒器管線的氣動閥門，通過二級燃燒器進行燃燒，第二級燃燒器由已燃燒的第一級燃燒器火焰引燃。

當(dāng)壓力達到三級排放壓力設(shè)定值后，系統(tǒng)先點燃布置在第三級燃燒器旁的2臺長明燈,啟動三級燃燒器管線的氣動閥門，通過三級燃燒器進行燃燒，第三級燃燒器長明燈引燃,長明燈燃料氣來自廠區(qū)燃料氣管道。排放氣由第三級燃燒燒器放空。

當(dāng)?shù)谒募壢紵到y(tǒng)管線中有放散氣排放時，啟動四級燃燒器管線的氣動閥門，通過四級燃燒器進行燃燒，第四級燃燒器由已燃燒的第三級燃燒器火焰引燃。

當(dāng)壓力達到五級排放壓力設(shè)定值后，系統(tǒng)先點燃布置在第五級燃燒器旁的2臺長明燈,啟動五級燃燒器管線的氣動閥門，通過五級燃燒器進行燃燒，第五級燃燒器由長明燈引燃,長明燈燃料氣來自廠區(qū)燃料氣管道。排放氣由五級燃燒燒器放空。

當(dāng)壓力達到六級排放壓力設(shè)定值后，啟動六級燃燒器管線的氣動閥門，通過六級燃燒器進行燃燒，第六級燃燒器由已燃燒的第五級燃燒器火焰引燃。

為保證安全、可靠，放散系統(tǒng)在第二級、第三級、第四級、第五級、第六級燃燒系統(tǒng)管線上設(shè)有旁路，并設(shè)置爆破片。

地面火炬氮氣控制系統(tǒng)詳細說明：

地面火炬每級燃燒系統(tǒng)上均設(shè)有氮氣吹掃管線，接入每級燃燒系統(tǒng)對該燃燒系統(tǒng)進行吹掃保護。氮氣總管上設(shè)有低壓報警。

四、注意事項

4.1保證長明燈始終在工作狀態(tài)即長明燈始終有火焰；

4.2保證氮氣的壓力及供給量；

4.3火炬運行中，任何人不得進入圍墻內(nèi)，以免發(fā)生事故；

4.4冬季要把火炬裝置的伴熱系統(tǒng)打開，避免發(fā)生火炬系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、管道發(fā)生凍結(jié)發(fā)生事故；

4.5火炬界區(qū)20米內(nèi)不應(yīng)布置散發(fā)可燃氣體的裝置或儲罐。界區(qū)內(nèi)應(yīng)配備相應(yīng)滅火器；

4.6現(xiàn)場安裝有可燃氣體報警儀，報警儀報警時說明有可燃氣體泄漏，此時禁止在本區(qū)域操作所有控制對象；

4.7點火區(qū)域內(nèi)的點火電纜采用裸露的鋼鉸線，工作時有瞬間高壓；在維修檢查中須切斷其電源開關(guān)；

4.8本系統(tǒng)的供電是進入電氣柜內(nèi)后，通過在線式UPS給控制系統(tǒng)供電，當(dāng)系統(tǒng)長時間停電時需關(guān)閉UPS電源，以防止饋電；等系統(tǒng)來電時再合上UPS電源；

4.9水封罐內(nèi)的液位過低時，系統(tǒng)會報警并且在自動控制后自動補水，如長時間報警需手動補水；

4.10在放散管路上配有爆破片，當(dāng)爆破片被使用后應(yīng)及時更換，以免發(fā)生泄漏事故。

五、控制系統(tǒng)

本套系統(tǒng)以SIEMENS公司的S7-300系列PLC為控制核心，使本套系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定，運算能力強，高可靠性，抗干擾能力強等特點，保證了整個系統(tǒng)的安全運行。

本系統(tǒng)具有自動、手動、二種工作方式，控制柜內(nèi)裝有通訊模塊，可以實現(xiàn)作為從站與DCS通訊，系統(tǒng)配置有遠程集中UPS后備電源，保證在短時間停電時，不影響工作：界區(qū)照明電源不包括在內(nèi)。并配置3套可燃氣報警儀，用來檢測可燃氣泄漏濃度，并及時聲光報警，提醒工作人員及時檢修，避免發(fā)生事故。

PLC控制實現(xiàn)自動點火，火焰檢測等數(shù)據(jù)采集并能與DCS實現(xiàn)通訊，控制參數(shù)的設(shè)定和修改均需在PLC單元上進行操作。

六、點火系統(tǒng)

本地面火炬設(shè)置七套點火系統(tǒng)，為火焰?zhèn)鬏斊鼽c火系統(tǒng)。

七套點火系統(tǒng)自成體系由就地式主控器控制，它是以PLC為核心的控制系統(tǒng)?；鹁娴淖詣狱c火觸發(fā)信號來自筒體內(nèi)監(jiān)測長明燈運行的熱電偶的溫度趨勢信號。

當(dāng)系統(tǒng)檢測到長明燈熄滅時，即向主控器發(fā)出點火信號。主控器啟動點火程序：激發(fā)器的高壓點火打火，打開火焰?zhèn)鬏斊鞯臍鈩娱y，打開長明燈的氣動閥，此時火焰?zhèn)鬏斊鼽c燃并將火焰?zhèn)魉椭灵L明燈附近，將長明燈點燃。點火成功后長明燈內(nèi)熱電偶接收到溫度信號，根據(jù)熱電偶的溫度趨勢信號確認點火成功，關(guān)閉燃料氣管道上的火焰?zhèn)鬏斊鞯臍鈩娱y。系統(tǒng)自動點火程序結(jié)束。

節(jié)能長明燈在正常狀態(tài)下，處于連續(xù)工作狀態(tài)，一旦熄滅，點火程序?qū)?，長明燈的點燃與否，由熱電偶監(jiān)視，同時還有紫外火焰檢測器的監(jiān)視。

除火炬自動點火系統(tǒng)的控制自成體系外，火炬裝置的相關(guān)儀表信號引至現(xiàn)場主控制柜PLC中?，F(xiàn)場PLC信號可通過通訊接口接入主控室DCS。

長明燈溫度測量信號接入PLC系統(tǒng)，并在顯示器上顯示。火炬自動點火系統(tǒng)由自成體系的就地式主控制器控制，它是以PLC為核心的控制系統(tǒng)。

七、安全系統(tǒng)

7.1氮氣吹掃

低耗量氮氣吹掃，其主要作用是保證在排放氣中斷后阻止空氣倒流進火炬筒體內(nèi)，確保再次排放時不會發(fā)生回火、爆炸。氮氣吹掃管路分6路，每路通過孔板吹掃各級放空管道。通往第1、2、3、4、5、6級放空管線上設(shè)置氣動閥，通過PLC控制，當(dāng)打開第2級至6級放空管線上的氣動切斷閥時，提前打開吹掃氣動閥，當(dāng)關(guān)閉第2級至6級放空管線上的氣動切斷閥時，延時5-15分鐘后，關(guān)閉氮氣的切斷閥。實現(xiàn)自動吹掃，避免由于放空氣體壓力過低發(fā)生回火爆炸的事故。

7.2爆破片

爆破片是防止各級放空氣管道上的切斷閥出現(xiàn)事故，不能打開時，放空氣不能及時排放使上級系統(tǒng)超壓，出現(xiàn)更大事故。由于爆破片為一次性的，在爆破片上設(shè)有爆破片使用電信號，當(dāng)爆破片使用后應(yīng)及時更換。

7.3阻火器

阻火器是一級發(fā)生回火時，它可以把燃燒的氣體窒息，使火焰熄滅。

7.4分液罐

目的使氣體均勻進入各級管路，要定期將分配罐的積液排放干凈，然后將排放液閥關(guān)閉。任何狀態(tài)下，禁止將罐中的液體直接排放在界區(qū)地面。

進入冬天時需將分液罐的蒸汽伴熱打開。

7.5水封罐

放散上設(shè)有水封罐，設(shè)計的水封高度。

當(dāng)水封罐液位計的液位達到下限預(yù)定值時，自動補水閥打開，給水封罐補水，達到第二個預(yù)定值時，自動補水閥自動關(guān)閉。當(dāng)水封罐達到下限預(yù)定值時，水封罐自動排水閥打開，直到水位達到預(yù)定值時，自動排水閥自動關(guān)閉。

當(dāng)水封罐第一次使用時需將水封罐補水閥打開，直至溢流管流出水為止。

進入冬天時需將水封罐、液位計、補水管路的蒸汽加熱打開，可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)蒸汽伴熱閥門的開度，使之不結(jié)冰。

八、放散氣分級放散系統(tǒng)

放散氣分六放散，第一級，放空氣通過手動閥、氣動閥、阻火器后在燃燒器內(nèi)燃燒；第二級到第六級為放空氣通過手動閥、氣動切斷閥分別在燃燒器內(nèi)燃燒。

九、工藝管道的檢查、吹掃及置換

操作人員應(yīng)熟悉操作規(guī)程、管轄范圍內(nèi)的工藝流程、設(shè)備、儀表等，正常及應(yīng)急狀態(tài)下的操作方案。

9.1檢查

在正式試運之前，應(yīng)對可燃性氣體排放系統(tǒng)進行全面檢查。

核對單元內(nèi)外接口處的管道是否吻合。

檢查、核對工藝流程，確信各種管道連接符合設(shè)計要求，正確無誤。

檢查各處切斷閥門，確認操作靈活，關(guān)開有效且無泄漏。

檢查所有儀表處于正常工作狀態(tài)，一次閥應(yīng)處于全開狀態(tài)。

檢查各處集液低點放空設(shè)施，確保完整并暢通無阻且無泄漏。

火炬檢修時要打開燃料氣立管底下的排液閥把液體排放干凈。

9.2吹掃

火炬檢修或火炬停運時間過久時，生產(chǎn)人員應(yīng)對可燃性氣體放空系統(tǒng)重新吹掃。

管道的吹掃，由工藝站內(nèi)向火炬吹掃。

放空管道的吹掃，可從裝置到火炬一次完成，也可根據(jù)切斷閥的設(shè)置情況分段吹掃。

除放空管道外，長明燈用燃料氣管道、點火管道、引火管道都必須逐條進行吹掃。

吹掃過程中，必須加強沿線檢查工作，并注意及時排除低點積水，吹掃時間的長短，必須確保管道中污物被清除凈盡，

吹掃時要有專人查看管路泄漏情況。

吹掃結(jié)束后，打開各低點放空口，放凈低點積存的污物和積水。

9.3置換

可燃性氣體進入排放系統(tǒng)之前，必須對系統(tǒng)中的空氣進行置換，使系統(tǒng)中氧氣含量不高于5%，保證系統(tǒng)的安全。

置換介質(zhì)采用氮氣。

置換的完成：應(yīng)根據(jù)置換介質(zhì)入口至筒內(nèi)燃燒器長度制定出時間。

置換完成后，應(yīng)打開氮氣閥門，對系統(tǒng)進行保護。

9.4檢查

火炬點火系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)在系統(tǒng)吹掃后盡早進行，并在生產(chǎn)裝置開工之前完成。

檢查點火系統(tǒng)的各種管道、管件、過濾器、閥門、壓力表、電氣元件、設(shè)備接地等，確信安裝正確，管道暢通無阻。

檢查各種管道低點排污，打開閥門，排除積水或污物。

把點火用電源、壓縮空氣、燃料氣與全廠系統(tǒng)接通。調(diào)整電氣控制部分的時間繼電器，每次點火的發(fā)火時間控制在10～15秒范圍內(nèi)。

檢查燃料氣管網(wǎng)壓力，確保在正常范圍內(nèi)。

9.5記錄

為指導(dǎo)生產(chǎn)，點火成功后，應(yīng)進行總結(jié)記錄。

記錄各次點燃時的壓力，進行分析。通過數(shù)據(jù)分析，制定火炬點火操作參數(shù)圖表。

如果點火調(diào)試是采用臨時氣源進行的，當(dāng)全廠燃料氣系統(tǒng)接通后，應(yīng)重新進行點火調(diào)試，并進行分析總結(jié)。

十、維護

應(yīng)定期試點火一次，若發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

每隔2月應(yīng)檢查火焰監(jiān)測器一次，發(fā)現(xiàn)探頭過于臟時應(yīng)用凈布擦潔，以保證其表面清潔，定期檢查燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)，注意及時排液和管道暢通。發(fā)現(xiàn)有泄漏現(xiàn)象應(yīng)及時處理。

十一、火炬燃燒運行

火炬燃燒運行的條件：

管路置換完成；

長明燈已被點燃；

凝結(jié)液去向落實，回收系統(tǒng)完善。

十二、火炬檢修及危險因素分析

系統(tǒng)需要檢修時，必須指定檢修方案，具體實施時，必須確認長明燈已經(jīng)熄滅，關(guān)閉有關(guān)閥門，斷電，用蒸汽或氮氣吹掃火炬系統(tǒng)，并對放空管道加臨時盲板或其他隔離措施，確認安全后方可進行，因檢修而破壞了火炬系統(tǒng)的氣密時，在重新投用之前必須再次進行吹掃和置換，保證系統(tǒng)的安全。

火炬系統(tǒng)的主要危險因素為：火災(zāi)爆炸。發(fā)生火災(zāi)爆炸的主要原因是： 低熱值可燃氣體或惰性氣體排入火炬系統(tǒng)系統(tǒng)會破壞穩(wěn)定燃燒狀態(tài)或?qū)?致火炬熄火；空氣竄入火炬系統(tǒng)會使放空管道和火炬設(shè)施內(nèi)形成爆炸性氣體，易導(dǎo)致回火引起爆炸，損壞管道或設(shè)備；酸性氣體會造成管和設(shè)備的腐蝕。