一、简介

本地面火炬系统可保证孝义鹏飞焦炉煤气制甲醇联产LNG工程装置地面火炬停电、开停车及事故状态时的放空气能够及时、安全、可靠地放空燃烧，保证在运行过程中实现低噪声无烟燃烧，本地面放空火炬系统主要由控制阀、管道阻火器、水封分液罐、地面火炬、地面火炬自动点火系统组成。

二、操作前准备

2.1系统送电前应进行以下检查

（1）控制柜内部、控制柜与各外部设备之间的连接线是否正确无误；

（2）控制柜内部各元件间连接有无松动脱落；

（3）控制柜内各空气断路器、插座均应处于正常运行位置。

2.2控制柜电源送上后应进行以下检查

（1）本控制系统的现场电气柜属于正压防爆柜，等正压防爆柜的主柜内的正压建立起来时，正压防爆柜的副柜柜面指示灯亮时，现场的电气柜才能供电工作。

（2）柜面的指示灯应正确显示。

（3）应先对各控制的设备单个手动试运行。（注意：调试运行前应根据工艺实际情况操作界区内手动阀开关状态）

2.3地面火炬使用前操作顺序：吹扫 → 水封补水 → 气体置换 → 打开氮气吹扫阀吹扫。

调试顺序：水封补水调试 → 点火及检测的调试 → 分级放空模拟调试 → 联动调试。

（注意：只打开调试部分的手动阀及吹扫阀，确定其余阀门为关闭状态）

三、放散操作

各单元调试完成后，确认氮气吹扫打开状态，水封罐、分液罐的排液阀关闭状态，各电气控制阀门为关闭状态，然后打开放散气放空管、燃料气管、蒸汽管、仪表空气上的手动阀（有旁通的阀组旁通阀应该为关闭状态），此时可通过手动/自动来完成放空的操作。

自动操作：将（手动-0-自动）转换开关打到自动位置。

手动操作：将（手动-0-自动）转换开关打到手动位置。

放散系统：

当第一级燃烧系统管线中有放散气排放时，系统先点燃布置在第一级燃烧器旁的3台长明灯，长明灯配有自动点火装置。长明灯燃料气来自厂区燃料气管道。排放气由第一级燃烧烧器放空。

当压力达到二级排放压力设定值后，启动二级燃烧器管线的气动阀门，通过二级燃烧器进行燃烧，第二级燃烧器由已燃烧的第一级燃烧器火焰引燃。

当压力达到三级排放压力设定值后，系统先点燃布置在第三级燃烧器旁的2台长明灯,启动三级燃烧器管线的气动阀门，通过三级燃烧器进行燃烧，第三级燃烧器长明灯引燃,长明灯燃料气来自厂区燃料气管道。排放气由第三级燃烧烧器放空。

当第四级燃烧系统管线中有放散气排放时，启动四级燃烧器管线的气动阀门，通过四级燃烧器进行燃烧，第四级燃烧器由已燃烧的第三级燃烧器火焰引燃。

当压力达到五级排放压力设定值后，系统先点燃布置在第五级燃烧器旁的2台长明灯,启动五级燃烧器管线的气动阀门，通过五级燃烧器进行燃烧，第五级燃烧器由长明灯引燃,长明灯燃料气来自厂区燃料气管道。排放气由五级燃烧烧器放空。

当压力达到六级排放压力设定值后，启动六级燃烧器管线的气动阀门，通过六级燃烧器进行燃烧，第六级燃烧器由已燃烧的第五级燃烧器火焰引燃。

为保证安全、可靠，放散系统在第二级、第三级、第四级、第五级、第六级燃烧系统管线上设有旁路，并设置爆破片。

地面火炬氮气控制系统详细说明：

地面火炬每级燃烧系统上均设有氮气吹扫管线，接入每级燃烧系统对该燃烧系统进行吹扫保护。氮气总管上设有低压报警。

四、注意事项

4.1保证长明灯始终在工作状态即长明灯始终有火焰；

4.2保证氮气的压力及供给量；

4.3火炬运行中，任何人不得进入围墙内，以免发生事故；

4.4冬季要把火炬装置的伴热系统打开，避免发生火炬系统内的设备、管道发生冻结发生事故；

4.5火炬界区20米内不应布置散发可燃气体的装置或储罐。界区内应配备相应灭火器；

4.6现场安装有可燃气体报警仪，报警仪报警时说明有可燃气体泄漏，此时禁止在本区域操作所有控制对象；

4.7点火区域内的点火电缆采用裸露的钢铰线，工作时有瞬间高压；在维修检查中须切断其电源开关；

4.8本系统的供电是进入电气柜内后，通过在线式UPS给控制系统供电，当系统长时间停电时需关闭UPS电源，以防止馈电；等系统来电时再合上UPS电源；

4.9水封罐内的液位过低时，系统会报警并且在自动控制后自动补水，如长时间报警需手动补水；

4.10在放散管路上配有爆破片，当爆破片被使用后应及时更换，以免发生泄漏事故。

五、控制系统

本套系统以SIEMENS公司的S7-300系列PLC为控制核心，使本套系统具有性能稳定，运算能力强，高可靠性，抗干扰能力强等特点，保证了整个系统的安全运行。

本系统具有自动、手动、二种工作方式，控制柜内装有通讯模块，可以实现作为从站与DCS通讯，系统配置有远程集中UPS后备电源，保证在短时间停电时，不影响工作：界区照明电源不包括在内。并配置3套可燃气报警仪，用来检测可燃气泄漏浓度，并及时声光报警，提醒工作人员及时检修，避免发生事故。

PLC控制实现自动点火，火焰检测等数据采集并能与DCS实现通讯，控制参数的设定和修改均需在PLC单元上进行操作。

六、点火系统

本地面火炬设置七套点火系统，为火焰传输器点火系统。

七套点火系统自成体系由就地式主控器控制，它是以PLC为核心的控制系统。火炬的自动点火触发信号来自筒体内监测长明灯运行的热电偶的温度趋势信号。

当系统检测到长明灯熄灭时，即向主控器发出点火信号。主控器启动点火程序：激发器的高压点火打火，打开火焰传输器的气动阀，打开长明灯的气动阀，此时火焰传输器点燃并将火焰传送至长明灯附近，将长明灯点燃。点火成功后长明灯内热电偶接收到温度信号，根据热电偶的温度趋势信号确认点火成功，关闭燃料气管道上的火焰传输器的气动阀。系统自动点火程序结束。

节能长明灯在正常状态下，处于连续工作状态，一旦熄灭，点火程序将启动，长明灯的点燃与否，由热电偶监视，同时还有紫外火焰检测器的监视。

除火炬自动点火系统的控制自成体系外，火炬装置的相关仪表信号引至现场主控制柜PLC中。现场PLC信号可通过通讯接口接入主控室DCS。

长明灯温度测量信号接入PLC系统，并在显示器上显示。火炬自动点火系统由自成体系的就地式主控制器控制，它是以PLC为核心的控制系统。

七、安全系统

7.1氮气吹扫

低耗量氮气吹扫，其主要作用是保证在排放气中断后阻止空气倒流进火炬筒体内，确保再次排放时不会发生回火、爆炸。氮气吹扫管路分6路，每路通过孔板吹扫各级放空管道。通往第1、2、3、4、5、6级放空管线上设置气动阀，通过PLC控制，当打开第2级至6级放空管线上的气动切断阀时，提前打开吹扫气动阀，当关闭第2级至6级放空管线上的气动切断阀时，延时5-15分钟后，关闭氮气的切断阀。实现自动吹扫，避免由于放空气体压力过低发生回火爆炸的事故。

7.2爆破片

爆破片是防止各级放空气管道上的切断阀出现事故，不能打开时，放空气不能及时排放使上级系统超压，出现更大事故。由于爆破片为一次性的，在爆破片上设有爆破片使用电信号，当爆破片使用后应及时更换。

7.3阻火器

阻火器是一级发生回火时，它可以把燃烧的气体窒息，使火焰熄灭。

7.4分液罐

目的使气体均匀进入各级管路，要定期将分配罐的积液排放干净，然后将排放液阀关闭。任何状态下，禁止将罐中的液体直接排放在界区地面。

进入冬天时需将分液罐的蒸汽伴热打开。

7.5水封罐

放散上设有水封罐，设计的水封高度。

当水封罐液位计的液位达到下限预定值时，自动补水阀打开，给水封罐补水，达到第二个预定值时，自动补水阀自动关闭。当水封罐达到下限预定值时，水封罐自动排水阀打开，直到水位达到预定值时，自动排水阀自动关闭。

当水封罐第一次使用时需将水封罐补水阀打开，直至溢流管流出水为止。

进入冬天时需将水封罐、液位计、补水管路的蒸汽加热打开，可以适当的调节蒸汽伴热阀门的开度，使之不结冰。

八、放散气分级放散系统

放散气分六放散，第一级，放空气通过手动阀、气动阀、阻火器后在燃烧器内燃烧；第二级到第六级为放空气通过手动阀、气动切断阀分别在燃烧器内燃烧。

九、工艺管道的检查、吹扫及置换

操作人员应熟悉操作规程、管辖范围内的工艺流程、设备、仪表等，正常及应急状态下的操作方案。

9.1检查

在正式试运之前，应对可燃性气体排放系统进行全面检查。

核对单元内外接口处的管道是否吻合。

检查、核对工艺流程，确信各种管道连接符合设计要求，正确无误。

检查各处切断阀门，确认操作灵活，关开有效且无泄漏。

检查所有仪表处于正常工作状态，一次阀应处于全开状态。

检查各处集液低点放空设施，确保完整并畅通无阻且无泄漏。

火炬检修时要打开燃料气立管底下的排液阀把液体排放干净。

9.2吹扫

火炬检修或火炬停运时间过久时，生产人员应对可燃性气体放空系统重新吹扫。

管道的吹扫，由工艺站内向火炬吹扫。

放空管道的吹扫，可从装置到火炬一次完成，也可根据切断阀的设置情况分段吹扫。

除放空管道外，长明灯用燃料气管道、点火管道、引火管道都必须逐条进行吹扫。

吹扫过程中，必须加强沿线检查工作，并注意及时排除低点积水，吹扫时间的长短，必须确保管道中污物被清除净尽，

吹扫时要有专人查看管路泄漏情况。

吹扫结束后，打开各低点放空口，放净低点积存的污物和积水。

9.3置换

可燃性气体进入排放系统之前，必须对系统中的空气进行置换，使系统中氧气含量不高于5%，保证系统的安全。

置换介质采用氮气。

置换的完成：应根据置换介质入口至筒内燃烧器长度制定出时间。

置换完成后，应打开氮气阀门，对系统进行保护。

9.4检查

火炬点火系统的调试应在系统吹扫后尽早进行，并在生产装置开工之前完成。

检查点火系统的各种管道、管件、过滤器、阀门、压力表、电气元件、设备接地等，确信安装正确，管道畅通无阻。

检查各种管道低点排污，打开阀门，排除积水或污物。

把点火用电源、压缩空气、燃料气与全厂系统接通。调整电气控制部分的时间继电器，每次点火的发火时间控制在10～15秒范围内。

检查燃料气管网压力，确保在正常范围内。

9.5记录

为指导生产，点火成功后，应进行总结记录。

记录各次点燃时的压力，进行分析。通过数据分析，制定火炬点火操作参数图表。

如果点火调试是采用临时气源进行的，当全厂燃料气系统接通后，应重新进行点火调试，并进行分析总结。

十、维护

应定期试点火一次，若发现问题及时处理。

每隔2月应检查火焰监测器一次，发现探头过于脏时应用净布擦洁，以保证其表面清洁，定期检查燃气管网系统，注意及时排液和管道畅通。发现有泄漏现象应及时处理。

十一、火炬燃烧运行

火炬燃烧运行的条件：

管路置换完成；

长明灯已被点燃；

凝结液去向落实，回收系统完善。

十二、火炬检修及危险因素分析

系统需要检修时，必须指定检修方案，具体实施时，必须确认长明灯已经熄灭，关闭有关阀门，断电，用蒸汽或氮气吹扫火炬系统，并对放空管道加临时盲板或其他隔离措施，确认安全后方可进行，因检修而破坏了火炬系统的气密时，在重新投用之前必须再次进行吹扫和置换，保证系统的安全。

火炬系统的主要危险因素为：火灾爆炸。发生火灾爆炸的主要原因是： 低热值可燃气体或惰性气体排入火炬系统系统会破坏稳定燃烧状态或导 致火炬熄火；空气窜入火炬系统会使放空管道和火炬设施内形成爆炸性气体，易导致回火引起爆炸，损坏管道或设备；酸性气体会造成管和设备的腐蚀。