地面火炬的节能优化控制.pdf

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1、第49卷第4期石油化工自动化Vol_49。No．42013年8月AUT()MATIONINPETR()-CHEMICALINDUSTRYAugust，2013地面火炬的节能优化控制何明红(宁波化工开发有限公司，浙江宁波315204)摘要：长明灯作为火炬设施安全可靠燃烧的重要设施，在石油和化工行业得到普遍应用，同时也造成能源的大量浪费及空气中碳氧化合物排放量的增加。从节能和环保的角度出发，通过分级燃烧、分级控制、点火控制来大幅减少长明灯的数量和天然气的用量，同时减少碳氧化合物的排放，通过保持1级长明灯常燃及多种点火组合方式来适应多种生产工况，确保地面火炬的安全

2、可靠运行。关键词：地面火炬长明灯点火控制中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：10077324(2013)04—0066—02压力泄放系统和火炬设施1．3j是石油化工企业2节能优化控制方案的实现重要的安全和环保设施之一，为确保生产装置安2．1火炬排放气控制阀全、可靠运行，该设施设计有以天然气作为燃料气在正常排放、事故排放和紧急排放等不同情况的长明灯。以某公司烯烃地面火炬为例，该火炬共下，火炬排放气流量有很大的差别，流量越大，总管设计安装长明灯90台，正常生产时长明灯全部投的压力也越大。第2至第15级管线上的控制阀选用，消耗天然气约621t／a、排放C

3、O约1708t／a，用气动切断球阀，开关动作迅速，且不产生阻力降l8]。随着总管压力的不断增大，当依次达到各级可见使用长明灯对排放的可燃性气体进行点火燃的压力设定值时，对应管线上的控制阀相继打开，烧，不仅造成能源的大量浪费，而且对环境造成了一定的污染。各级燃烧系统上的地面燃烧器分别投入工作。2．2点火控制方案基于该系统的实时控制特点，利用自动化控制高压点火器为直燃式，点火枪不仅可以点燃系统_4]可对地面火炬进行如下的节能改造：长明灯，还可以直接点燃火炬排放气。火炬排放1)采用PLC对地面火炬进行集中控制]，气采用以长明灯点燃为主、点火枪点燃为辅。长所有实时数

4、据传送到DCS进行远程监控。明灯的点火方式有自动点火、手动强制点火及现2)火炬排放气系统管线实施分级设置，相应场内传焰点火等。在原运行方案中，所有长明灯地对火炬排放气实施分级燃烧。保持常燃，优化后的方案中，仅保持第1级长明3)在正常工况下，生产装置在没有火炬排放灯常燃。气或者排放量较小时，仅保持第1级长明灯处于点2．2．1自动点火燃状态。长明灯的点火以自动点火为主。长明灯上安4)在事故状态或紧急状态等非正常工况下，装了热电偶，通过温度信号来进行火焰检测]。生产装置中有大量泄火炬排放气时，根据排放量的当地面火炬随同生产装置的运行而投用后，大小，分别点燃各级长明

5、灯并打开相应管线上的排PLC根据温度信号自动打开第1级长明灯的燃料放气控制阀L7】。气控制阀，触发点火枪，将第1级长明灯点燃。当1工艺流程检测到长明灯已经点燃后，关闭点火枪。1)主管道。自生产装置泄放的火炬排放气经第2至第15级管线上燃烧器的长明灯由总管总管、分液罐、水封罐后]进入排放集气管，分成压力进行控制。为可靠点燃火炬排放气，总管上设15级后进行燃烧，其中第1级为直通管线，第2至第15级管线上分别安装了控制阀。稿件收到日期：2013—03—20。2)辅助管道。燃料气管经控制阀组后与用于作者简介：何明红(1969)，女，1992年毕业于杭州电子工学院，点

6、燃长明灯的点火枪入口相连；氮气管经总阀后接2002年毕业于清华大学网络学院计算机应用工程专业，获工程硕入集气管，用于对系统管线进行密封、吹扫；蒸汽管士学位，研究方向为自动化控制，现就职于宁波化工开发有限公线用于助燃并消烟。司，任工程师。第4期何明红．地面火炬的节能优化控制2台独立的压力变送器，PLC对其信号进行比较，并由人工确认后，方可停止Nz吹扫。选择压力值大的信号参与控制。当各级系统压力2．3．3液位控制超过设定值，且长明灯温度信号与地面火炬现场可火炬排放气的冷凝液在分液罐内分离出来后，燃性气体检测器检测到的浓度信号均低于报警值通过控制排凝管线上的调节阀

7、开度，将冷凝液送至时，相应的长明灯燃料气控制阀打开，PLC发出点界区外，达到液位控制的目的。火指令，并触发电点火装置，引燃长明灯，同时各级水封罐是为确保生产安全而设置的压力容器火炬排放气控制阀打开，将火炬排放气引燃后，关设备，具有阻火功能。水封罐的水封高度是一个重闭相应的燃料气控制阀和点火枪。要的工艺参数，通过低液位时控制调节阀的开度自所有的点火枪均设有熄火保护系统，当满足触动补充新鲜水，高液位时通过自动溢流的方法来实发条件实施点火时，如果连续进行3次点火后仍然现液位控制[“]。无法将长明灯点燃，则燃料气控制阀和点火枪都将3结束语关闭，且PLC发出声、光报警

8、]。经优化后，从安全性出发，目前仅保持第1级2．2．