薛凌飛，陳玉進(jìn)，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(wù)有限公司 重慶 401121）

煤化工常規(guī)火炬裝置的調(diào)試

薛凌飛1，陳玉進(jìn)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(wù)有限公司 重慶 401121）

從調(diào)試角度闡述煤化工常規(guī)火炬裝置的調(diào)試應(yīng)用，針對火炬裝置在調(diào)試過程中常發(fā)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(diào)試；高能點火器

隨著各類大型煤化工企業(yè)的陸續(xù)投運(yùn)和人類對節(jié)能環(huán)保要求的日趨提高，火炬裝置在煤化工企業(yè)中的科學(xué)投運(yùn)要求相應(yīng)也越苛刻。所有火炬裝置安裝完成后或大修結(jié)束后都必須按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對火炬裝置進(jìn)行調(diào)試，特別是調(diào)試合格后火炬裝置方可投運(yùn)。

1 調(diào)試前期準(zhǔn)備工作

依據(jù)相關(guān)資料編制出科學(xué)可行的調(diào)試大綱，保證整個過程的計劃性、嚴(yán)密性、科學(xué)性和可行性。因為部分設(shè)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(xiàn)場設(shè)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(yùn)，試運(yùn)合格后進(jìn)入備運(yùn)狀態(tài)。

2 按調(diào)試大綱進(jìn)行分步試運(yùn)

2.1 管線吹掃調(diào)試

火炬系統(tǒng)裝置起動前，全部公用系統(tǒng)應(yīng)處于可連續(xù)使用的狀態(tài)，燃料氣、儀表壓縮空氣、蒸汽管線和內(nèi)傳焰管道應(yīng)吹掃干凈，保持管道通暢，各閥門無泄漏。

2.2 儀控設(shè)備調(diào)試

調(diào)節(jié)儀表、指示儀表、警報系統(tǒng)動作正確可靠；調(diào)節(jié)閥開度與調(diào)節(jié)器控制信號調(diào)試合格；各裝置控制相關(guān)的壓力、液位、流量、溫度信號是否正確，與儀表位號對應(yīng)正確；自動點火系統(tǒng)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(tǒng)盤面按鈕工作正常；控制程序組態(tài)及參數(shù)設(shè)置是否符合工藝要求；系統(tǒng)內(nèi)電器設(shè)備接線正確，動作正常；地面內(nèi)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(diào)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(jìn)行暖管，手動調(diào)節(jié)閘閥，待排出蒸汽后，關(guān)閉排凝閥和疏水器的旁路閥，改用疏水器；確認(rèn)蒸汽在水封罐和分子封處排出后，關(guān)閉各路閘閥；打開蒸汽總閥。至此，蒸汽引進(jìn)完畢，進(jìn)入備用狀態(tài)。

2.3.2 儀表空氣投用

關(guān)閉地面內(nèi)傳焰點火器上壓縮空氣進(jìn)口閥，打開壓縮空氣管上總閥，確認(rèn)壓縮空氣壓力的讀數(shù)在0.45～0.6 MPa之間。至此，壓縮空氣引進(jìn)完畢。

2.3.3 燃料氣投用

關(guān)閉地面內(nèi)傳焰點火器上的燃料氣進(jìn)口總閥，關(guān)閉各路高空點火裝置管路上總閥，關(guān)閉長明燈管路上總閥，確認(rèn)相應(yīng)壓力表的讀數(shù)不小于0.2 MPa。至此，燃料氣引進(jìn)完畢。在甲醇系統(tǒng)運(yùn)行過程中，有甲醇馳放氣時，為了節(jié)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(guān)閉液化氣去火炬系統(tǒng)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(jìn)

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

打開氮氣總閥并調(diào)節(jié)自力式調(diào)壓閥，同時觀察限流孔板前的壓力表的讀數(shù)應(yīng)在0.08～0.15 MPa之間（不得低于0.08 MPa）。至此氮氣引進(jìn)完畢。

2.5 系統(tǒng)點火調(diào)試

系統(tǒng)點火方式共有4種。

2.5.1 地面內(nèi)傳焰點火

條件：火炬系統(tǒng)正常運(yùn)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(tǒng)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(shè)在地面的DHG-B型地面內(nèi)傳焰點火器及時將未燃的長明燈點燃。

調(diào)試和點火前的準(zhǔn)備工作：確認(rèn)工藝管線氮氣置換結(jié)束，分子密封器用氮氣已引進(jìn)；排凝：打開內(nèi)傳焰管線底部的排凝閥，排除管線內(nèi)部的凝液。打開長明燈管線底部的排凝閥，排除管線內(nèi)部的凝液；吹掃：對地面內(nèi)傳焰點火器的各條管線用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，確認(rèn)管線暢通無泄漏；點火發(fā)生器檢查：將電源開關(guān)置于“ON”，電源開關(guān)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(fā)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(fā)出火花。如沒有火花，說明點火嘴出現(xiàn)故障，須卸下電火嘴，消除點火嘴的結(jié)碳。

地面內(nèi)傳焰點火器的點火：打開欲點長明燈對應(yīng)內(nèi)傳焰管線上的球閥（其它球閥均關(guān)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(guān)閉狀態(tài)），引入燃料氣；打開地面內(nèi)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(nèi)傳焰點火器控制箱上的點火按鈕；確認(rèn)長明燈是否點燃。如果未點燃則重復(fù)上述步驟，如果已點燃則關(guān)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(shè)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(zhǔn)備工作：檢查柜體是否受機(jī)械損傷和漆層剝落，應(yīng)視情況進(jìn)行修補(bǔ)；用手操作轉(zhuǎn)換開關(guān)和按鈕，動作應(yīng)靈活；檢查各元器件是否完整無損；高能發(fā)生器控制箱的接地裝置是否可靠，并應(yīng)有明顯標(biāo)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(jù)有關(guān)規(guī)定作耐壓試驗；檢查各絕緣部分是否完好，若發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)立即修補(bǔ)或更換。

投電試驗：確保各項檢查合格后即可進(jìn)行通電試驗；將控制箱盤面電源開關(guān)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(fā)出火花，是否聽見電打火的啪啪聲。若未發(fā)現(xiàn)則應(yīng)切斷電源，必須等一分鐘后再在進(jìn)行檢查。

通氣試驗：確認(rèn)高空點火裝置燃料氣管線內(nèi)的凝液已經(jīng)排空，確認(rèn)后關(guān)閉排凝閥；確認(rèn)高空點火裝置燃料氣管線上的切斷閥已經(jīng)關(guān)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(guān)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(guān)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(shè)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(zhǔn)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(rèn)高空點火裝置燃料氣管線內(nèi)的凝液已經(jīng)排空，確認(rèn)后關(guān)閉排凝閥；確認(rèn)高空點火裝置燃料氣管線上的切斷閥已經(jīng)關(guān)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(rèn)長明燈已經(jīng)熄滅；確認(rèn)長明燈管線上切斷閥旁路關(guān)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(shè)在長明燈上的熱電偶確認(rèn)長明燈是否已經(jīng)點燃。

點火成功后在中控室遙操關(guān)閉高空點火裝置燃料氣管線上的切斷閥。

2.5.4 通過進(jìn)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(dāng)檢測到放空管線壓力達(dá)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(dá)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(nèi)傳焰點火器進(jìn)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(jìn)行排水。檢查確認(rèn)排水罐與開工火炬管線連接的閥門全開，排水罐導(dǎo)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(jìn)行排水操作，根據(jù)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(yán)防開工火炬管線因排水罐排水不及時產(chǎn)生水擊事故。

注意：給排水罐排水時，先確認(rèn)風(fēng)向，必須站在上風(fēng)進(jìn)行排水操作；每個班次都要進(jìn)行對火炬管線、火炬排水罐及火炬進(jìn)行巡檢，確保開工火炬系統(tǒng)始終保持暢通，處于正常無故障的備用狀態(tài)；巡檢開工火炬排水罐，確定導(dǎo)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(yù)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(tài)下的汽提塔不凝氣、事故狀態(tài)下來做氣化的排放氣，主要作為事故狀態(tài)下排氣放空燃燒使用；每個巡檢點必須對沿途排水罐進(jìn)行排水；檢查確認(rèn)排水罐與事故火炬管線連接的閥門全開，排水罐導(dǎo)淋暢通無堵塞；嚴(yán)防事故火炬管線因排水罐排水不及時產(chǎn)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(shè)計為兩路，一路是正?；鹁?，另一路是事故火炬。當(dāng)汽提塔不凝氣正常排放至正常火炬時 （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(nèi)碳銨結(jié)晶，鑒于汽提塔不凝氣易在管線內(nèi)產(chǎn)生結(jié)晶影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)定變換不凝氣只能送入正?；鹁妫φ；鹁婀芫€進(jìn)行伴熱和保溫。當(dāng)正?；鹁婀芫€處于檢修狀態(tài)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

事故火炬作為正常火炬和臨時放空均出現(xiàn)故障時不凝氣臨時排放點，但必須上報批準(zhǔn)，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(jié)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(dǎo)淋排液，當(dāng)心放空管線內(nèi)積液沖出傷人；在壓力調(diào)節(jié)閥1和其后手動閥之間增加臨時放空管線。當(dāng)正?；鹁嫱队煤笸顺雠R時放空；變換汽提塔正常投用前應(yīng)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(guān)閉9旁路閥及后手動閥，關(guān)閉1前導(dǎo)淋閥。通過1控制汽提塔放空；關(guān)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(nèi)。 高壓閃蒸汽經(jīng)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(guān)閉閃蒸汽進(jìn)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(huán)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(yùn)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>

正常火炬具備使用條件后，將不凝氣切入正?；鹁?。關(guān)閉汽提塔臨時放空管線手動閥，關(guān)閉汽提塔入事故火炬管線手動閥，關(guān)閉PV1旁路閥、導(dǎo)淋閥。打開PV1前后手動閥。通過PV1調(diào)節(jié)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(jìn)行暖管，并打開排水罐底部排污，和沿途排污導(dǎo)淋排水；要求交接班前檢查正?；鹁婀芫€伴熱蒸汽投用，確認(rèn)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(jié)晶。如果發(fā)現(xiàn)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(rèn)正常火炬沿途排水罐和火炬下的落水閥、回氣閥打開。排水閥關(guān)閉，由于排水罐為現(xiàn)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(jìn)行巡檢，要求每次排水時將排水罐排空，防止罐內(nèi)結(jié)晶，凍堵。嚴(yán)禁排水罐排污閥常開。當(dāng)排污閥沒有水排出時檢查并疏通排污管線。嚴(yán)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(nèi)。

當(dāng)系統(tǒng)停車后現(xiàn)場打開PV6402后正?；鹁婀芫€吹掃蒸汽閥門，吹掃正?；鹁妫祾邥r間20 min。吹掃結(jié)束后將正?；鹁嫜赝九潘夼趴眨黄崴＿\(yùn)行時，定期巡檢正?；鹁婀芫€的壓力指示。不凝氣排放管線有結(jié)晶堵塞情況時，可打開PV1前低壓蒸汽進(jìn)行吹除，溶解結(jié)晶。當(dāng)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(jīng)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(guān)閉閃蒸汽進(jìn)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(huán)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(yùn)行過程中注意巡檢管線的振動及位移情況；變換不凝氣進(jìn)入事故火炬，車間必須有調(diào)度指令才可。

3 火炬運(yùn)行時的調(diào)試

3.1 控制室監(jiān)控

充分注意正常運(yùn)轉(zhuǎn)中各儀表的示值，特別要注意各調(diào)節(jié)控制點的參數(shù)是否正確。事故火炬在正常待命狀態(tài)時，系統(tǒng)的自動點火系統(tǒng)處于自動監(jiān)控狀態(tài)；當(dāng)自動點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障時應(yīng)通過內(nèi)傳焰點火將長明燈保持點燃狀態(tài)，直至自動點火系統(tǒng)故障排除；一旦發(fā)現(xiàn)報警，應(yīng)及時通報公司調(diào)度，并迅速采取相應(yīng)措施；應(yīng)高度重視通往火炬系統(tǒng)的氮氣流量。

3.2 現(xiàn)場需注意事項

控制室里并不能掌握現(xiàn)場的全部情況，所以必須定時進(jìn)行現(xiàn)場巡回檢查，巡回檢查至少每2 h進(jìn)行一次。發(fā)現(xiàn)問題立即確定其原因，迅速采取措施，處理后應(yīng)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(nèi)；檢查設(shè)備和配管有無泄漏；氣化開工火炬設(shè)計氣量要求高，嚴(yán)禁超量運(yùn)行。每次投料前必須沿放空管線認(rèn)真檢查，并排空各排液罐，防止水擊。

4 對火炬裝置解列的調(diào)試

系統(tǒng)大修、惡性生產(chǎn)事故或火炬出現(xiàn)嚴(yán)重問題才停車需要對火炬解列。

此時應(yīng)該經(jīng)解列前吹掃后關(guān)燃料氣總閥；關(guān)儀表空氣總閥；關(guān)蒸汽總閥，開蒸汽導(dǎo)淋閥；系統(tǒng)全部置換合格后關(guān)氮氣總閥；關(guān)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(tǒng)的電源。

5 調(diào)試過程中常會遇到的儀控故障

整個火炬裝置調(diào)試過程中常遇到的儀控故障表現(xiàn)為點火失控，特別是點火器故障。

點火失控時調(diào)試措施為：火監(jiān)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(fā)點為130℃；相關(guān)排放變送器管線受凍，需對相應(yīng)變送器管線做好防凍措施；水封液位失控，需對相應(yīng)液位變送器（200 mm時自動投運(yùn)補(bǔ)水泵，最佳控制點位600 mm，800 mm時自停補(bǔ)水泵）和補(bǔ)水泵控制回路進(jìn)行檢修。

點火器故障調(diào)試措施為：對火炬常用的點火器原理進(jìn)行分析，簡易圖如圖2。

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

圖2 常用的火炬點火原理圖

6 結(jié)語

本文火炬裝置的調(diào)試技術(shù)特別適用于煤制甲醇和煤制醋酸企業(yè)的煤化工，它兼顧了火炬裝置調(diào)試的全面性和科學(xué)性，特別是針對儀控調(diào)試過程中出現(xiàn)的各種故障提出簡單有效應(yīng)對措施。故值得廣大煤化工企業(yè)設(shè)計院、調(diào)試隊伍和檢修隊伍共同探討和推廣應(yīng)用。

［1］ 付長亮.現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［2］ 唐宏青.現(xiàn)代煤化工新技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009

［3］ 彭建喜.煤氣化制甲醇技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)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(qū)人，主要從事儀表控制的調(diào)試研究和管理相關(guān)工作，陜西延長石油榆林煤化有限公司，Email：xlf8899000＠126.com

2011-01-27