浅谈燃气系统发生炉自动点火装置的应用

浅谈燃气系统发生炉自动点火装置的应用

张凯华,吴春康

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【摘  要】文章对燃气站发生炉自动点火装置、自动点火优缺点等进行陈述

【关键词】人员安全、燃气发生炉、气体、自动点火。

引言：

近年同行业相继发生燃气着火、中毒等事故，随着推行本质化安全，自动化操作，对于燃气发生炉提出更高的要求；另外由于环保要求标准逐步提高，重污染天气时燃气站配合焙烧车间减产，需要频繁摘、并发生炉操作，燃气发生炉放散操作时，大量燃气放散泄压，不仅会造成环境污染，更容易出现燃气中毒、燃气爆炸的事故。目前，燃气放散自动点火装置技术非常成熟，自动点火装置，具有使用寿命长、自动化程度高，操作简单。

1、发生炉燃气的介绍

1.1燃气成分基本参数

燃气成分：

燃气压力:炉底压力＜5Kpa；

燃气热值：＞6350KJ/Nm³

燃气温度：70--500℃左右

净化之前发生炉燃气焦油含量：＜10000 mg/Nm。

爆炸极限：15-75%

正常生产期间出现异常后，瞬间燃气放散量在60000-80000 m³/h

左右。

1.2 发生炉燃气的危险性分析

发生炉燃气中毒主要是由于燃气中含有近30%的一氧化碳，一氧化碳是煤、石油等含碳物质不完全燃烧的产物，分子量28，比重0.97，重度1.25Kg/Nm3，着火点约600℃，毒性极强，无色、无臭、无刺激性的有毒气体，几乎不溶于水，在空气中不易与其他物质产生化学反应。一氧化碳在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。

一条生产线5台发生炉在钟罩放散后，主厂房楼顶在瞬间会聚集500立方米/分钟的发生炉燃气，受大风、大雾等恶劣天气的影响，燃气不能瞬间被扩算，若采取人工在楼顶点发生炉燃气的方式，要求两人进行操作，操作的人员能出现燃气中毒，若点火失败一旦燃气浓度达到爆炸极限，甚至能出现燃气爆炸事故。

2、自动点火装置的介绍

2.1自动点火装置的组成

自动点火装置有：高能点火器、点火枪、控制柜、阻火器、蒸汽（氮气）吹扫电动阀门、火焰检测装置组成：

2.2点火装置的操作步骤

在放散打开后，能够第一时间点燃，点燃分为手动操作和自动操作两部分，该装置是由PLC编程控制柜来进行整体控制，上、下段放散各一个，控制柜上安装一个触摸屏，在触摸屏上有自动、手动切换模式，主控室DCS系统制作了专门的界面，可在在主控室电脑上进行操作，操作较为简单、方便。

2.21手动操作

只要把界面调整到对应发生炉放散阀即可，在开启放散阀门后，有燃气冒出点击点火枪，两个高压点火枪会瞬间产生高压电火花，电火花会瞬间将燃气点燃，在燃气点燃后，火焰检测装置检测到温度后（温度暂时设定200℃），控制箱触摸屏上显示点火成功，在关闭放散阀门时，在控制柜触摸屏上一个蒸汽（氮气）吹扫界面，点击蒸汽（氮气）吹扫后，放散管蒸汽（氮气）吹扫阀门会打开（开度根据情况来定），用来熄灭残留的燃气和焦油，防止出现回火。

2.22自动操作

在进行自动操作时将触摸屏上的手动转换到自动状态，在自动状态下，点击一键点火，高压点火枪会自动进行点火，点火设定时间为15秒一个循环，共完成三次点火，同时放散管上蒸汽吹扫阀门自动关闭，防止蒸汽吹扫阀门打开影响到燃气点燃，在点火完毕后，火焰检测装置检测到温度后，会在触摸屏上显示点火成功，同时如果火焰检测未检测到温度，视为点火失败，现场控制箱会发出报警。

在每个点火枪上安装一个防焦油帽，可以有效预防放散点燃后焦油滴落到高压点火枪头上，防止被焦油覆盖，影响使用。

3、自动点火装置的优点

3.1自动点火装置可减少人员操作频次。前期的两个人用火把点火，易出现燃气中毒，灼烧等不安全情况，现在使用自动点火装置后只需要在控制室或主控室电脑上点击就可以完成点火，简单、方便、快捷，当点火完毕后，如果点火成功就会在在屏幕上会显示点火成功。

3.2可以远程控制对放散管进行吹扫。待燃气放散阀门关闭后，为避免出现燃气回火现象，将原来的手动开启蒸汽吹扫用来灭火，现在可以在DCS系统操作面板上直接控制开关开启对放散管道进行灭火，减少人员的劳动强度，降低人员在现场暴露频次，有助于减少人员受伤的几率。

3.3使点燃放散的时间更快、更便捷，减少了对环境的污染。安装使用自动点火的改造后，可以缩短点放散的时间。自动点火装置安装以后更快地将放散进行点燃，有效地避免因放散点燃不及时对环境造成的污染。

3.4减少了楼顶在放散时焦油落到地面的聚集量。燃气站是一个危险的行业，自动点火的安装，杜绝了燃气站明火的使用，减少火灾发生的概率，使生产运行更加安全，特别是五楼顶的放散焦油不易引燃，而在以前由于放散掉落太多的焦油，清理不干净造成楼顶部着火的事故发生了多起，给车间的安全运行带来了很大的隐患。该装置稳定性强，受天气影响小，大风或者是雨雪等恶劣天气都能点燃放散。

4、自动点火装置的使用规范及注意事项

自动点火装置的应用虽实现了本质安全，发生炉燃气在放散的瞬间能被点燃，但系统增加了多台点火器、380V电力线路及控制线路，受高温影响，点火器周围的线路容易出现老化破损，存在漏电或强弱电信号干扰的隐患，由于控制线路均接入发生炉燃气总控制DCS系统，不利于控制系统的稳定运行。需每季度重点对线路完好情况进行排查，后期可考虑对线路增加耐火措施。另外点火器在放散时长期高温运行，会出现点火器变形，主火炬塔被燃烧后的杂物堵塞等问题，不及时清理会影响点火效果，需安排人员每半年清理一次，由于点火器高于主厂房4米以上，在作业时需重点进行管控，防止高空坠落出现不安全情况；另外随着本质化安全工作的持续推进，在主厂房顶部可考虑安装多台热成像复合摄像装置，自动对放散点火的发生炉进行监控。

5、结论和展望

根据燃气发生炉使用和设计安装效果，将高压燃气管道放散管道直径加大，并在放散管道上安装自动点火装置，考虑到高压燃气管道压力高、燃气流速大，点燃困难问题自动点火装置采用长明灯点燃主火炬塔，同时实现自动点火装置和高压燃气管道放散阀门开度和高压燃气管道压力利用DCS后台系统进行连锁，考虑到高压燃气管道压力高，点燃后热辐射面积大，燃气放散管道安装需要加高、并制作专用燃气放散管道放散塔，采用长明灯、自动切断阀门、回火器来控制整体点火、熄火的安全，实现后，一是可以达到快速泄压，二是可以进行自动点燃放散的燃气，减少环境污染、人员中毒，燃气生产安全事故，进一步提高燃气站的安全运行。