点火系统在火炬系统上的应用

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【摘 要】阐述在石化行业的生产过程中火炬气回收的重要性，点火系统在火炬回收系统中的控制原理及应用。

【关键词】高空自动点火系统；地面内传焰式点火器；火炬

根据规定，石油、化工及冶炼企业燃烧处理有毒、有害、易燃、易爆的废气需采用附合标准的火炬系统。要求火炬在任何排放情况下都能稳定燃烧，低流速下不回火，高流速下不脱火，燃烧完全，长明灯在任何恶劣情况下都能稳定引燃火炬，长明灯采用两套独立的点火系统，确保火炬点火的高可靠性。一套是高空点火系统；另一套是地面内传焰点火系统。

1 高空自动点火系统的控制说明

高空自动点火是火炬点火的首要方法。点火系统以PLC为控制单元，实现火炬自动点火、关闭均由PLC实现。

1.1 高空自动点火系统的组成

高空自动点火系统由燃料气电磁阀组、热电偶、紫外线遥测器、高压发生器、压力变送器、点火电嘴及配套的管道、电缆等组成。

1.2 高空自动点火系统的原理

火炬自动点火系统的检测单元为火焰遥测器和热电偶， PLC作为中央控制单元，高空点火装置作为执行单元，整个系统能自动实现显示、报警、点燃或熄灭等控制功能。

1.3 高空自动点火系统的点火过程

当PLC控制系统接收到信号后，主控器经过分析判断后启动点火程序。首先接通高压发生器的电源，在高空点火器内产生面状电弧，然后打开电磁阀向高空点火器喷入点火燃料气，由高空点火器顶部喷出的火焰引燃长明灯或火炬。

火炬自动点火及时可靠，噪音小，燃烧完全，满足环保要求。PLC控制实现远程点火，火焰检测等数据采集并能DCS实现通讯，控制参数的设定和修改均在PLC单元上进行操作。

2 地面内传焰式点火器的控制原理

地面内传焰式点火器是火炬点火的备用手段。它与自动点火系统成撬供应。

2.1 地面内传焰式点火器的原理

带一定流量、压力的仪表空气和燃料气，通过各自管道混合后进入爆燃发生室，当混合浓度达到爆燃范围时，点火器输入AC220V电压，其利用电容充放电原理输出2500V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。

仪表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，使爆燃气体达到爆燃浓度范围，使点火成功率大大提高。

火炬长明灯点火可由4种方式实现：

（1）操作人员在火炬现场通过高空点火装置，利用高空引火筒手动点燃长明灯。

（2）由操作人员在控制室内手动通过高空点火系统点燃长明灯。

（3）可由高空点火装置通过自动点火方式点燃长明灯。

（4）可由地面手动点火装置通过爆燃管点燃长明灯。

主要技术性能指标：

（1）当向火炬排放燃气时，可在选定时间内（根据工艺情况确定延时时间）启用高空引火筒，自动点燃火炬。

（2）系统允许在任何状态下进入硬手动状态，并保证发弧装置正常发弧。

（3）系统点火成功率100%。

（4）高空引火筒喷出的火焰高于1m，能够引燃火炬。

火炬点火系统成撬块供应，点火撬块是将高空自动点火系统与地面内传焰点火器成撬，所有的燃料气电磁阀组、阀门、管线，仪表空气管线、控制盘、指示灯等均装配在同一钢制撬座上，现场管线排布整洁，操作方便，便于管理，撬盘设防护顶棚，防风防雨防晒，工作环境可靠。

3 结束语

火炬系统的设置能满足装置正常生产和事故状态下最不利工况下可燃气体排放要求，满足压力降要求，满足稳定、完全燃烧等环保要求。完善的点火控制系统（包括软、硬件）不间断连续运行，可以全自动无人值守运行，保证系统的安全运行。

参考文献：

[1]何华堂.GF-1型工业炉电子自动点火装置[J].炼油化工自动化报.1992（02）.

[2]乐嘉谦.仪表工手册[J].化学工业出版社.1998（04）.

作者简介：

陈丹（1981-）女，辽宁省兴城市，中级工程师，沈阳化工学院本科。

唐金存（1978-）男，青海省乐都，中级工程师，东北大学本科。

范利君（1982-）男，辽宁省绥中市，助理工程师，抚顺石油学院本科。