煤化工常規火炬裝置的調試

薛凌飛，陳玉進，鄔曉濤，薛加科，杜 悅，楊亮英

（1陜西延長石油榆林煤化有限公司，陜西 榆林 719000；2重慶川儀自動化檢修服務有限公司 重慶 401121）

煤化工常規火炬裝置的調試

薛凌飛1，陳玉進1，鄔曉濤2，薛加科2，杜 悅2，楊亮英2

（1陜西延長石油榆林煤化有限公司，陜西 榆林 719000；2重慶川儀自動化檢修服務有限公司 重慶 401121）

從調試角度闡述煤化工常規火炬裝置的調試應用，針對火炬裝置在調試過程中常發生的儀控典型故障難題提出獨到見解和解決辦法。

火炬裝置；調試；高能點火器

隨著各類大型煤化工企業的陸續投運和人類對節能環保要求的日趨提高，火炬裝置在煤化工企業中的科學投運要求相應也越苛刻。所有火炬裝置安裝完成后或大修結束后都必須按行業標準對火炬裝置進行調試，特別是調試合格后火炬裝置方可投運。

1 調試前期準備工作

依據相關資料編制出科學可行的調試大綱，保證整個過程的計劃性、嚴密性、科學性和可行性。因為部分設備和管線的更換、改造，因此必須對照工藝流程圖和管道布置圖，核對現場設備和管線是否按照圖紙施工，是否存在其他缺陷。核對無誤后方可逐步試運，試運合格后進入備運狀態。

2 按調試大綱進行分步試運

2.1 管線吹掃調試

火炬系統裝置起動前，全部公用系統應處于可連續使用的狀態，燃料氣、儀表壓縮空氣、蒸汽管線和內傳焰管道應吹掃干凈，保持管道通暢，各閥門無泄漏。

2.2 儀控設備調試

調節儀表、指示儀表、警報系統動作正確可靠；調節閥開度與調節器控制信號調試合格；各裝置控制相關的壓力、液位、流量、溫度信號是否正確，與儀表位號對應正確；自動點火系統是能正常工作；燃料氣管線上的氣動切斷閥工作正常；檢查操作室高空點火系統盤面按鈕工作正常；控制程序組態及參數設置是否符合工藝要求；系統內電器設備接線正確，動作正常；地面內傳焰點火器、高空點火器工作正常；高空障礙燈工作正常。

2.3 公用工程分步調試

2.3.1 蒸汽投用

打開所有疏水器旁路閥和排凝閥；微開蒸汽總閥，引入蒸汽進行暖管，手動調節閘閥，待排出蒸汽后，關閉排凝閥和疏水器的旁路閥，改用疏水器；確認蒸汽在水封罐和分子封處排出后，關閉各路閘閥；打開蒸汽總閥。至此，蒸汽引進完畢，進入備用狀態。

2.3.2 儀表空氣投用

關閉地面內傳焰點火器上壓縮空氣進口閥，打開壓縮空氣管上總閥，確認壓縮空氣壓力的讀數在0.45～0.6 MPa之間。至此，壓縮空氣引進完畢。

2.3.3 燃料氣投用

關閉地面內傳焰點火器上的燃料氣進口總閥，關閉各路高空點火裝置管路上總閥，關閉長明燈管路上總閥，確認相應壓力表的讀數不小于0.2 MPa。至此，燃料氣引進完畢。在甲醇系統運行過程中，有甲醇馳放氣時，為了節能減耗，此時必須將液化石油氣切換成甲醇馳放氣作為燃料氣使用。切換閥門在出液化氣工段的管廊上，切換操作如下：先關閉液化氣去火炬系統的截止閥，然后緩慢開啟甲醇馳放氣去火炬截止閥，直至全開，燃料氣即切換完畢。

2.4 氮氣引進

在放空管吹掃完畢后，即應立即將氮氣管線上截止閥打開，將氮氣引入筒體對其進行連續的吹掃置換。

打開氮氣總閥并調節自力式調壓閥，同時觀察限流孔板前的壓力表的讀數應在0.08～0.15 MPa之間（不得低于0.08 MPa）。至此氮氣引進完畢。

2.5 系統點火調試

系統點火方式共有4種。

2.5.1 地面內傳焰點火

條件：火炬系統正常運行時，正常放空火炬的長明燈一直保持常燃，事故火炬通過水封罐前的壓力變送器檢測有放空氣信號后，PLC點火系統將自動點燃4支長明燈。若長明燈上的熱電偶檢測到長明燈熄滅，操作人員可通過設在地面的DHG-B型地面內傳焰點火器及時將未燃的長明燈點燃。

調試和點火前的準備工作：確認工藝管線氮氣置換結束，分子密封器用氮氣已引進；排凝：打開內傳焰管線底部的排凝閥，排除管線內部的凝液。打開長明燈管線底部的排凝閥，排除管線內部的凝液；吹掃：對地面內傳焰點火器的各條管線用壓縮空氣進行吹掃，確認管線暢通無泄漏；點火發生器檢查：將電源開關置于“ON”，電源開關指示燈（紅色）亮，隨后按下手動點火按鈕。確定是否有點火聲音，若沒有聲音，可能是點火發生器損壞，須更換；電嘴檢查：按下手動點火按鈕，從混合器石英玻璃窗口察看電嘴是否發出火花。如沒有火花，說明點火嘴出現故障，須卸下電火嘴，消除點火嘴的結碳。

地面內傳焰點火器的點火：打開欲點長明燈對應內傳焰管線上的球閥（其它球閥均關閉）；打開欲點長明燈管線上電磁閥的旁通閥（電磁閥兩端的閘閥處于關閉狀態），引入燃料氣；打開地面內傳焰點火器壓縮空氣總閥和燃料氣總閥，等待30 s；按下地面內傳焰點火器控制箱上的點火按鈕；確認長明燈是否點燃。如果未點燃則重復上述步驟，如果已點燃則關閉儀表空氣總閥和燃料氣總閥。

2.5.2 高空點火裝置

條件：若設在長明燈上的熱電偶檢測到長明燈熄滅，操作人員可在高空點火裝置將未燃的長明燈點燃。

準備工作：檢查柜體是否受機械損傷和漆層剝落，應視情況進行修補；用手操作轉換開關和按鈕，動作應靈活；檢查各元器件是否完整無損；高能發生器控制箱的接地裝置是否可靠，并應有明顯標志；檢查各電器元件和連接端子是否有松動；用搖表測量絕緣電阻，并根據有關規定作耐壓試驗；檢查各絕緣部分是否完好，若發現損壞應立即修補或更換。

投電試驗：確保各項檢查合格后即可進行通電試驗；將控制箱盤面電源開關扳到“ON”位置，電源指示燈亮；按下控制箱盤面上的點火按鈕，觀察電極處是否發出火花，是否聽見電打火的啪啪聲。若未發現則應切斷電源，必須等一分鐘后再在進行檢查。

通氣試驗：確認高空點火裝置燃料氣管線內的凝液已經排空，確認后關閉排凝閥；確認高空點火裝置燃料氣管線上的切斷閥已經關閉；打開切斷閥的旁通截止閥，打開燃料氣管線總閥，觀察管路是否暢通。

高空點火裝置的點火：關閉燃料氣總管閥門；打開欲點長明燈管線和點火槍管線上的切斷閥的旁通截止閥；打開燃料氣總管閥門，同時按下高空點火器控制箱上的手動點火按鈕；點火成功后關閉點火槍管線上切斷閥的旁通截止閥。

2.5.3 控制室點火

條件：若設在長明燈上的熱電偶檢測到長明燈熄滅，操作人員可中控室遙操點火裝置將未燃的長明燈點燃。

準備工作高空點火；投電試驗高空點火；

通氣試驗高空點火：確認高空點火裝置燃料氣管線內的凝液已經排空，確認后關閉排凝閥；確認高空點火裝置燃料氣管線上的切斷閥已經關閉；打開切斷閥的旁通截止閥，打開燃料氣管線總閥，觀察管路是否暢通。

點火：確認長明燈已經熄滅；確認長明燈管線上切斷閥旁路關閉，電磁閥打開；在中控室遙操打開高空點火裝置燃料氣管線上的電磁切斷閥；按下手動點火按鈕，點燃長明燈；通過設在長明燈上的熱電偶確認長明燈是否已經點燃。

點火成功后在中控室遙操關閉高空點火裝置燃料氣管線上的切斷閥。

2.5.4 通過進火炬的放空氣體壓力點火

按照高空點火使事故火炬、開工火炬正常備用；當檢測到放空管線壓力達到2 kPa壓力時則火炬自動點火。

2.5.5 冬季火炬點火

冬季火炬點火不順利時，檢查儀表電氣是否有故障；檢查燃料氣，壓縮空氣壓力是否達到要求值；可以將長明燈、伴燒燃料氣開啟2～3 min后，再用高能點火器或內傳焰點火器進行點火。直至點著。

2.6 氣化工段開停車開工火炬排放操作

開工火炬主要是氣化爐開停車時，作為氣化爐排氣放空燃燒使用；每次氣化爐開停車前，先對沿途排水罐進行排水。檢查確認排水罐與開工火炬管線連接的閥門全開，排水罐導淋暢通無堵塞；每次氣化爐開停車時，開始往開工火炬管線排放后，即開始進行排水操作，根據第一次排水時的水量，確定排水頻次，每個巡檢點必須排水，嚴防開工火炬管線因排水罐排水不及時產生水擊事故。

注意：給排水罐排水時，先確認風向，必須站在上風進行排水操作；每個班次都要進行對火炬管線、火炬排水罐及火炬進行巡檢，確保開工火炬系統始終保持暢通，處于正常無故障的備用狀態；巡檢開工火炬排水罐，確定導淋閥門好用，每個巡檢點必須做排水操作（注：該項通用）。

2.7 事故火炬排放操作

事故火炬主要是甲醇精餾預塔馳放氣、甲醇精餾不凝氣、甲醇合成膨脹氣、酸性火炬氣、事故狀態下的汽提塔不凝氣、事故狀態下來做氣化的排放氣，主要作為事故狀態下排氣放空燃燒使用；每個巡檢點必須對沿途排水罐進行排水；檢查確認排水罐與事故火炬管線連接的閥門全開，排水罐導淋暢通無堵塞；嚴防事故火炬管線因排水罐排水不及時產生水擊事故。

2.8 變換汽提塔不凝氣排放操作

2.8.1 變換汽提塔不凝氣排放

原設計為兩路，一路是正?；鹁?，另一路是事故火炬。當汽提塔不凝氣正常排放至正?；鹁鏁r （汽提塔操作壓力0.1～0.15 MPa），精餾尾氣（0.03 MPa）無法正常排放至正?；鹁?。所以將汽提塔不凝氣排放至事故火炬，因不凝氣含NH3、CO2等，易造成事故管線內碳銨結晶，鑒于汽提塔不凝氣易在管線內產生結晶影響系統安全穩定運行，規定變換不凝氣只能送入正?；鹁?，并對正?；鹁婀芫€進行伴熱和保溫。當正?；鹁婀芫€處于檢修狀態時汽提塔不凝氣改走臨時放空管線。

2.8.2 汽提塔不凝氣排放流程（見圖1）

圖1 汽提塔不凝氣排放流程

事故火炬作為正?；鹁婧团R時放空均出現故障時不凝氣臨時排放點，但必須上報批準，制定臨時措施。

2.8.3 變換不凝氣臨時排放操作

在正?；鹁婢邆渫队脳l件前，不凝氣從臨時排放管線排放。因不凝氣組分中含有氨氣、水蒸汽、二氧化碳，在管線中易形成結晶，所以汽提塔不凝氣禁止向事故火炬排放。開臨時放空時先打開導淋排液，當心放空管線內積液沖出傷人；在壓力調節閥1和其后手動閥之間增加臨時放空管線。當正?；鹁嫱队煤笸顺雠R時放空；變換汽提塔正常投用前應檢查，投用伴熱蒸汽管線待伴熱蒸汽排出蒸汽后打開1前閥，打開臨時放空管線手動閥。關閉9旁路閥及后手動閥，關閉1前導淋閥。通過1控制汽提塔放空；關閉汽提塔入事故火炬手動閥，在沒有車間安排的情況下該手動閥禁止打開；控制 TE1在 （65±5）℃，TE2在（115±5）℃、TE3 在（125±5）℃范圍內。 高壓閃蒸汽經高壓閃蒸最終冷卻器和高壓閃蒸分離器后排放至變換汽提塔。關閉閃蒸汽進入事故火炬閥門。在沒有得到車間許可的情況下禁止打開閃蒸汽入事故火炬閥門；控制高壓閃蒸最終冷卻器循環水量保證出高壓閃蒸分離器后閃蒸汽溫度在100℃以上，控制原則是盡可能不投用汽提塔低壓蒸汽，以閃蒸汽作為汽提塔熱源。在運行過程中注意巡檢管線的振動及位移情況。

2.8.4 變換不凝氣走正?；鹁娌僮?/p>

正?；鹁婢邆涫褂脳l件后，將不凝氣切入正?；鹁?。關閉汽提塔臨時放空管線手動閥，關閉汽提塔入事故火炬管線手動閥，關閉PV1旁路閥、導淋閥。打開PV1前后手動閥。通過PV1調節汽提塔壓力。

汽提塔投用前先投用伴熱蒸汽管線，冬季可緩慢打開PV1后低壓蒸汽閥門（3″）對正?；鹁婀芫€進行暖管，并打開排水罐底部排污，和沿途排污導淋排水；要求交接班前檢查正?；鹁婀芫€伴熱蒸汽投用，確認所有伴熱蒸汽管線暢通。正?；鹁婀芫€伴熱為常年投用。防止管線結晶。如果發現蒸汽伴熱管線有不通暢則必須將管線疏通后方可下班。

確認正?；鹁嫜赝九潘藓突鹁嫦碌穆渌y、回氣閥打開。排水閥關閉，由于排水罐為現場制作，沒有就地液位計。崗位巡檢人員按照開工及事故火炬巡檢頻次進行巡檢，要求每次排水時將排水罐排空，防止罐內結晶，凍堵。嚴禁排水罐排污閥常開。當排污閥沒有水排出時檢查并疏通排污管線。嚴禁在排污不通的情況下交接班。注意：控制 TE1 在（65±5）℃、TE2 在（115±5）℃范圍內。

當系統停車后現場打開PV6402后正?；鹁婀芫€吹掃蒸汽閥門，吹掃正?；鹁?，吹掃時間20 min。吹掃結束后將正?；鹁嫜赝九潘夼趴?；汽提塔正常運行時，定期巡檢正?；鹁婀芫€的壓力指示。不凝氣排放管線有結晶堵塞情況時，可打開PV1前低壓蒸汽進行吹除，溶解結晶。當汽提塔不凝氣向正?；鹁媾欧艍毫Τ^正常壓力0.15MPa時，提高汽提塔TE6417的溫度，如果仍然超壓則可向車間申請不凝氣就地放空；高壓閃蒸汽經高壓閃蒸、最終冷卻器和高壓閃蒸分離器后排放至變換汽提塔。關閉閃蒸汽進入事故火炬閥門。在沒有得到車間許可的情況下禁止打開閃蒸汽入事故火炬閥門；控制高壓閃蒸最終冷卻器循環水量保證出高壓閃蒸分離器后閃蒸汽溫度在100℃以上，控制原則是盡可能不投用汽提塔低壓蒸汽，以閃蒸汽作為汽提塔熱源。在運行過程中注意巡檢管線的振動及位移情況；變換不凝氣進入事故火炬，車間必須有調度指令才可。

3 火炬運行時的調試

3.1 控制室監控

充分注意正常運轉中各儀表的示值，特別要注意各調節控制點的參數是否正確。事故火炬在正常待命狀態時，系統的自動點火系統處于自動監控狀態；當自動點火系統出現故障時應通過內傳焰點火將長明燈保持點燃狀態，直至自動點火系統故障排除；一旦發現報警，應及時通報公司調度，并迅速采取相應措施；應高度重視通往火炬系統的氮氣流量。

3.2 現場需注意事項

控制室里并不能掌握現場的全部情況，所以必須定時進行現場巡回檢查，巡回檢查至少每2 h進行一次。發現問題立即確定其原因，迅速采取措施，處理后應及時通報控制室。重點巡檢各排水罐排水正常，無氣體泄漏、無堵塞；巡檢防凍情況，各支架無變形等；檢查各處的壓力、溫度、液面、流量等，保持在正常范圍內；檢查設備和配管有無泄漏；氣化開工火炬設計氣量要求高，嚴禁超量運行。每次投料前必須沿放空管線認真檢查，并排空各排液罐，防止水擊。

4 對火炬裝置解列的調試

系統大修、惡性生產事故或火炬出現嚴重問題才停車需要對火炬解列。

此時應該經解列前吹掃后關燃料氣總閥；關儀表空氣總閥；關蒸汽總閥，開蒸汽導淋閥；系統全部置換合格后關氮氣總閥；關新鮮水，對事故火炬水封罐、開工火炬水封罐排水；斷掉火炬系統的電源。

5 調試過程中常會遇到的儀控故障

整個火炬裝置調試過程中常遇到的儀控故障表現為點火失控，特別是點火器故障。

點火失控時調試措施為：火監信號故障，需檢修S分度熱電偶回路，它的量程為0～1300℃、溫度觸發點為130℃；相關排放變送器管線受凍，需對相應變送器管線做好防凍措施；水封液位失控，需對相應液位變送器（200 mm時自動投運補水泵，最佳控制點位600 mm，800 mm時自停補水泵）和補水泵控制回路進行檢修。

點火器故障調試措施為：對火炬常用的點火器原理進行分析，簡易圖如圖2。

放電電阻R2短路或短路，設計不合理，重新計算并更換R2；硅堆V1被燒壞，歸結為放電電阻R2短路或限流電阻R1設計阻值小所致，需更換電阻R1或R2；控制信號無法實現預期控制，歸結為控制觸點信號回路故障，需逐點進行排查并修復；集能電容C1被擊穿，對策為進行更換；等離子放電管故障，對策為進行更換。

圖2 常用的火炬點火原理圖

6 結語

本文火炬裝置的調試技術特別適用于煤制甲醇和煤制醋酸企業的煤化工，它兼顧了火炬裝置調試的全面性和科學性，特別是針對儀控調試過程中出現的各種故障提出簡單有效應對措施。故值得廣大煤化工企業設計院、調試隊伍和檢修隊伍共同探討和推廣應用。

［1］ 付長亮.現代煤化工生產技術［M］.北京：化學工業出版社，2009.

［2］ 唐宏青.現代煤化工新技術［M］.北京：化學工業出版社，2009

［3］ 彭建喜.煤氣化制甲醇技術［M］.北京：化學工業出版社，2010.

Commission of Conventional Torch of Coal Chemical Plant

XUE Ling－fei1，CHEN Yu－jin1，WU Xiao－tao2，XUE Jia－ke2，DU Yue2，YANG Liang－ying2
（1.Shaanxi Yanchang Petroleum Yulin Coal&Chemical Co.Ltd.，Yulin 719000，China；2.Chongqing Sichuan Instrument Automation Engineering Overhaul Service Co.Ltd.，Chongqing 401121， China）

TQ 520.5

B

1671-9905（2011）04-0056-04

薛凌飛（1974-），男，本科，工程師，陜西榆林榆陽區人，主要從事儀表控制的調試研究和管理相關工作，陜西延長石油榆林煤化有限公司，Email：xlf8899000＠126.com

2011-01-27