CN104329687B - 一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制装置，其包括可燃气体报警器、炉温检测器、火焰检测器、逻辑控制器一与逻辑控制器二，可燃气体报警器连接逻辑控制器一，逻辑控制器一分别连接燃料流量控制阀一与空气流量控制阀一，炉温检测器与火焰检测器均连接逻辑控制器二，逻辑控制器二分别连接燃料流量控制阀二与空气流量控制阀二，燃料流量控制阀一与燃料流量控制阀二串联设置在加热炉燃料输送管道上，空气流量控制阀一设置在加热炉空气输送管道上，在加热炉空气输送管道上并联一空气输送支路，空气流量控制阀二设置在空气输送支路上。本发明对人为控制依赖度低，可有效控制加热炉的闪爆危险性，提升石化加热炉的安全控制水平。

Description

一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制方法

技术领域

本发明主要应用在石油化工的加热炉领域，包括燃油加热炉和燃气加热炉等，具体地说是涉及一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制装置及方法。

背景技术

在石油化工生产中，很多物料需要通过燃油器、燃气和油气两用加热炉来提高温度，而燃油燃气加热炉在操作过程中涉及到可燃气体或者蒸汽与空气混合。空气进料量波动、燃料波动或仪表设备故障等可能导致加热炉火焰熄灭，从而引发加热炉闪爆事故，造成非计划停车和设备人员损失。目前，对加热炉的安全控制方法主要是现场操作人员根据炉温变化判断是否发生火焰熄灭，从而进行控制。此类方法具有明显缺点，就是当火焰熄灭后若无人员干预，炉温下降，控制系统会自动加大燃料量，造成更严重后果。此外，还有些加热炉有火焰检测系统，而单一的火焰检测系统发生故障时会失去对加热炉熄火保护功能。因此，依靠人工或者单一的安全控制措施对加热炉的安全控制不足，需要研发更加可靠的安全控制措施。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制装置及方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制装置，包括可燃气体报警器、炉温检测器、火焰检测器、逻辑控制器一与逻辑控制器二，可燃气体报警器、炉温检测器及火焰检测器均设置在加热炉上，可燃气体报警器连接逻辑控制器一，逻辑控制器一分别连接燃料流量控制阀一与空气流量控制阀一，炉温检测器与火焰检测器均连接逻辑控制器二，逻辑控制器二分别连接燃料流量控制阀二与空气流量控制阀二，燃料流量控制阀一与燃料流量控制阀二串联设置在加热炉燃料输送管道上，空气流量控制阀一设置在加热炉空气输送管道上，在加热炉空气输送管道上并联一空气输送支路，空气流量控制阀二设置在空气输送支路上。

优选的，所述可燃气体报警器设置在加热炉辐射段顶端，所述炉温检测器设置在加热炉辐射段中部，所述火焰检测器设置在加热炉辐射段底部。

优选的，所述的可燃气体报警器为泵吸式可燃气体报警器。

一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制方法，其步骤如下：

当加热炉主火焰发生熄灭时，加热炉辐射段顶端设置的泵吸式可燃气体报警器将可燃气体浓度信号传输到逻辑控制器一，逻辑控制器一检测到可燃气体体积浓度超过设定数值范围上限，设定数值范围为1‰-1％，触发相关控制单元，迅速切断燃料流量控制阀一，全开空气 流量控制阀一，向炉膛内进行空气吹扫30分钟至60分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到设定数值范围内，设定数值范围为0.5‰-0.5％，重新进行加热炉点火操作；

同时当加热炉主火焰灯发生熄灭时，加热炉辐射段中部炉温检测器感应到炉温下降，并将信号传输到逻辑控制器二，同时位于加热炉辐射段底部的火焰检测器检测到主火焰熄灭，也将信号传输到逻辑控制器二，逻辑控制器二通过两个信号的分析，确定加热炉火焰熄灭，触发相关控制单元，迅速切断燃料流量控制阀二，全开空气流量控制阀二，向炉膛内进行空气吹扫30分钟至60分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到设定数值范围内，设定数值范围为0.5‰-0.5％，重新进行加热炉点火操作。

本发明的有益技术效果是：

本发明将可燃气体检测、炉温的变化和火焰检测器进行组合控制，当其中一个控制系统失效时，另一个控制系统仍可有效切断燃料进料，加大空气吹扫，防止发生闪爆。本发明具有对人为控制依赖度低，可靠性和安全性更高等优势，可有效控制加热炉的闪爆危险，保证加热炉安全平稳运行。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制装置的结构示意图；

图中：1-泵吸式可燃气体报警器，2-炉温检测器，3-火焰检测器，4-逻辑控制器一，5-逻辑控制器二，6-加热炉，7-燃料流量控制阀一，8-空气流量控制阀一，9-燃料流量控制阀二，10-空气流量控制阀二，11-加热炉燃料输送管道，12-加热炉空气输送管道，13-空气输送支路。

具体实施方式

结合附图，一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制装置，包括泵吸式可燃气体报警器1、炉温检测器2、火焰检测器3、逻辑控制器一4与逻辑控制器二5。可燃气体报警器1、炉温检测器2及火焰检测器3均设置在加热炉6上，其中可燃气体报警器1设置在加热炉辐射段顶端，炉温检测器2设置在加热炉辐射段中部，火焰检测器3设置在加热炉辐射段底部。可燃气体报警器1连接逻辑控制器一4，逻辑控制器一4分别连接燃料流量控制阀一7与空气流量控制阀一8。炉温检测器2与火焰检测器3均连接逻辑控制器二5，逻辑控制器二5分别连接燃料流量控制阀二9与空气流量控制阀二10。燃料流量控制阀一7与燃料流量控制阀二9串联设置在加热炉燃料输送管道11上，空气流量控制阀一8设置在加热炉空气输送管道12上，在加热炉空气输送管道12上并联一空气输送支路13，空气流量控制阀二10设置在空气输送支路13上。

一种利用上述装置进行组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制方法，其具体步骤如下：

当加热炉主火焰发生熄灭时，加热炉辐射段顶端设置的泵吸式可燃气体报警器1将可燃气体浓度信号传输到逻辑控制器一4。逻辑控制器一4检测到可燃气体体积浓度超过设定数值范围上限，设定数值范围为1‰-1％，触发相关控制单元，迅速切断燃料流量控制阀一7，全开空气流量控制阀一8，向炉膛内进行空气吹扫30分钟至60分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到设定数值范围内，设定数值范围为0.5‰-0.5％，重新进行加热炉点火操作。

同时当加热炉主火焰灯发生熄灭时，加热炉辐射段中部炉温检测器2感应到炉温下降，并将信号传输到逻辑控制器二5，同时位于加热炉辐射段底部的火焰检测器3检测到主火焰熄灭，也将信号传输到逻辑控制器二5。逻辑控制器二5通过两个信号的分析，确定加热炉火焰熄灭，触发相关控制单元，迅速切断燃料流量控制阀二9，全开空气流量控制阀二10，向炉膛内进行空气吹扫30分钟至60分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到设定数值范围内，设定数值范围为0.5‰-0.5％，重新进行加热炉点火操作。

具体应用例1

当以甲烷为燃料的加热炉由于操作不当导致主火焰和长明灯发生熄灭时，加热炉辐射段顶端设置的泵吸式可燃气体报警器，检测到可燃气体体积浓度超过1％(甲烷在空气中的爆炸下限为5％)，触发相关控制单元，切断燃料流量控制阀一，全开空气流量控制阀一。同时，加热炉辐射段中部炉温检测器感应到炉温迅速下降20°，加热炉辐射段底部的火焰检测器检测到主火焰熄灭，触发相关控制单元，迅速切断燃料燃料流量控制阀二，全开空气流量控制阀二，向炉膛内进行空气吹扫30分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到0.1％后，重新进行加热炉点火操作。

具体应用例2

当以重油为燃料的加热炉由于操作不当导致主火焰和长明灯发生熄灭时，加热炉辐射段顶端设置的泵吸式可燃气体报警器一，检测到可燃气体体积浓度超过0.5％(重油在空气中的爆炸下限为0.25％)，触发相关控制单元，切断燃料流量控制阀一，全开空气流量控制阀一。同时，加热炉辐射段中部炉温检测器感应到炉温迅速下降30°，加热炉辐射段底部的火焰检测器检测到主火焰熄灭，触发相关控制单元，迅速切断燃料流量控制阀二，全开空气流量控制阀二，向炉膛内进行空气吹扫60分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到0.5‰后，重新进行加热炉点火操作。

Claims (1)

1.一种组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制方法，采用组合式预防石化加热炉闪爆的安全控制装置，该装置包括可燃气体报警器、炉温检测器、火焰检测器、逻辑控制器一与逻辑控制器二，可燃气体报警器、炉温检测器及火焰检测器均设置在加热炉上，可燃气体报警器连接逻辑控制器一，逻辑控制器一分别连接燃料流量控制阀一与空气流量控制阀一，炉温检测器与火焰检测器均连接逻辑控制器二，逻辑控制器二分别连接燃料流量控制阀二与空气流量控制阀二，燃料流量控制阀一与燃料流量控制阀二串联设置在加热炉燃料输送管道上，空气流量控制阀一设置在加热炉空气输送管道上，在加热炉空气输送管道上并联一空气输送支路，空气流量控制阀二设置在空气输送支路上，其特征在于步骤如下：

当加热炉主火焰发生熄灭时，加热炉辐射段顶端设置的泵吸式可燃气体报警器将可燃气体浓度信号传输到逻辑控制器一，逻辑控制器一检测到可燃气体体积浓度超过设定数值范围上限，设定数值范围为1‰-1％，触发相关控制单元，迅速切断燃料流量控制阀一，全开空气流量控制阀一，向炉膛内进行空气吹扫30分钟至60分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到设定数值范围内，设定数值范围为0.5‰-0.5％，重新进行加热炉点火操作；

同时当加热炉主火焰灯发生熄灭时，加热炉辐射段中部炉温检测器感应到炉温下降，并将信号传输到逻辑控制器二，同时位于加热炉辐射段底部的火焰检测器检测到主火焰熄灭，也将信号传输到逻辑控制器二，逻辑控制器二通过两个信号的分析，确定加热炉火焰熄灭，触发相关控制单元，迅速切断燃料流量控制阀二，全开空气流量控制阀二，向炉膛内进行空气吹扫30分钟至60分钟，待炉膛内可燃气体浓度降低到设定数值范围内，设定数值范围为0.5‰-0.5％，重新进行加热炉点火操作。