CN109668448A - 防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法 - Google Patents

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张帆
费轶
张晨
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China Petroleum and Chemical Corp
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Abstract

本发明涉及一种防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，主要解决现有技术中加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛易闪爆的问题。本发明通过采用一种防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，在DCS现有报警设置的基础上，增设一套多参数联合监控的报警设置，所述多参数包括氧气含量、炉膛温度和炉膛压力；当氧气含量降低至1‑1.5％，炉膛温度下降5‑10℃，并且炉膛压力升高5‑10Pa时，DCS给出火嘴熄灭的报警判断的技术方案较好地解决了上述问题，可用于加热炉中。

Description

防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法
技术领域
本发明涉及一种防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法。
背景技术
近几年石油化工加热炉事故频发，强制通风切换为自然通风后由于配风波动，导致的炉膛闪爆事故有多起。加热炉配风波动，导致火嘴熄灭，火嘴熄灭后炉膛温度下降，为了维持炉温，燃料气开度会加大，导致大量燃料气在炉膛内积聚，一旦达到燃烧条件后即发生闪爆，工业上对于热负荷较大(20MW左右)的加热炉一般装有火焰监视系统，但是对于热负荷小的加热炉一般仅装配有红外或紫外原理的火焰监测器，但由于现有检测器的可靠性不高，容易受炉灰等杂质的影响，存在一定的误报率和故障率，因此，热负荷较小的加热炉发生火嘴熄灭后只能靠外操去现场确认，这就导致了反应不及时。
加热炉在发生事故后，分析事故前后氧含量、可燃气用量、炉膛温度、炉膛负压、被加热介质流量等参数变化可以发现是有规律可循的。但内操在操作过程中仅会对达到报警值的某一参数单独调控，这样操作有一定的滞后性，尤其当熄火发生后没有及时发现，此时调控很容易导致后果进一步扩大，引发燃爆事故，如某加热炉在改自然通风后空气供给量不足造成氧含量偏低燃烧不完全，炉出口温度下降，由于炉出口温度自动控制加大了燃料的量使之燃烧更加恶化甚至熄火，再进一步调整为时已晚造成爆鸣。为抢修加热炉，后续重整装置紧急停车。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛易闪爆的问题，提供一种新的防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法。该方法具有加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛不易闪爆、安全性好的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，在DCS(分布式控制系统)现有报警设置的基础上，增设一套多参数联合监控的报警设置，所述多参数包括氧气含量、炉膛温度和炉膛压力；当氧气含量降低至1-1.5％，炉膛温度下降5-10℃，并且炉膛压力升高5-10Pa时，DCS给出火嘴熄灭的报警判断。
上述技术方案中，优选地，所述的氧气含量、炉膛温度和炉膛压力参数中，只有1-2个参数发生波动时，不会触发各自的报警设置，当3个参数同时达到预警值时，DCS报警。
上述技术方案中，优选地，操作人员在接到报警后需要及时查看和调整加热炉现状。
上述技术方案中，优选地，操作人员查看和调整加热炉现状时，要降低加热炉负荷，并进行现场查看，做好重新点燃火嘴的准备。
上述技术方案中，优选地，如果火嘴未熄灭，根据火焰燃烧情况，调节烟道挡板开度、风门、燃料气用量将加热炉参数调节正常。
上述技术方案中，优选地，给出报警判断时，控制计算机上出现报警提示框，同时启动声光报警。
上述技术方案中，优选地，多参数联合监控的报警设置内存有包括氧气含量、炉膛温度和炉膛压力的历史数据以及3个参数之间的关系公式。
加热炉在强制通风切换为自然通风后，由于配风波动容易导致火嘴熄灭，炉膛温度下降，燃料气用量增加，氧含量降低，炉膛负压降低等一系列参数波动，中控DCS目前只设定单一参数的报警值，为避免切换过程中闪爆事故的发生，研究了加热炉在闪爆前各参数的变化趋势。本发明通过近几年事故调查分析，得到事故发生前氧含量、可燃气用量、炉膛温度、炉膛负压、炉膛温度、被加热介质流量等参数变化规律，提前告知内操和外操采取措施，为加热炉安全平稳运行争取宝贵的反应时间。本专利针对化工加热炉强制通风切换自然通风过程中闪爆事故发生的原因进行了分析，提出一种多参数提前预警判断的方法，有效弥补了现有报警设置的不足，安全性好，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
一种防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，在DCS现有报警设置的基础上，增设一套多参数联合监控的报警设置，所述多参数包括氧气含量、炉膛温度和炉膛压力；当氧气含量降低至1-1.5％，炉膛温度下降5-10℃，并且炉膛压力升高5-10Pa时，DCS给出火嘴熄灭的报警判断。
所述的氧气含量、炉膛温度和炉膛压力参数中，只有1-2个参数发生波动时，不会触发各自的报警设置，当3个参数同时达到预警值时，DCS报警。
操作人员在接到报警后需要及时查看和调整加热炉现状。操作人员查看和调整加热炉现状时，要降低加热炉负荷，并进行现场查看，做好重新点燃火嘴的准备。如果火嘴未熄灭，根据火焰燃烧情况，调节烟道挡板开度、风门、燃料气用量将加热炉参数调节正常。
给出报警判断时，控制计算机上出现报警提示框，同时启动声光报警。多参数联合监控的报警设置内存有包括氧气含量、炉膛温度和炉膛压力的历史数据以及3个参数之间的关系公式。
经过分析多起强制通风切换自然通风导致闪爆事故前各参数的变化规律，得到闪爆事故发生前三个关键指标，即氧含量、炉膛温度、炉膛压力。
某芳烃加热炉运用该方法预防通风切换后炉膛闪爆。
操作方法：
(1)根据强制通风运行中氧含量、炉膛温度、炉膛压力等关键参数，制定合理的氧含量、炉膛温度、炉膛压力波动范围，一般取氧气含量降低至1-1.5％，炉膛温度下降5-10℃，并且炉膛压力升高5-10Pa时作为提前预警值。
(2)在原有DCS报警设置基础上，通过编程增设一套多参数联合监控的报警方法，当上述三个关键参数同时达到波动范围时，给出报警判读，弹出火嘴熄灭提示窗。
(3)内操降低加热炉负荷，联系外操进行现场查看，做好重新点燃火嘴的准备，如果火嘴未熄灭，根据火焰燃烧情况，调节烟道挡板开度、风门、燃料气用量将加热炉参数调节正常。
目前加热炉上存在的火焰监测方法及优缺点比较如下表示：

Claims (7)

1.一种防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，在DCS现有报警设置的基础上，增设一套多参数联合监控的报警设置，所述多参数包括氧气含量、炉膛温度和炉膛压力；当氧气含量降低至1-1.5％，炉膛温度下降5-10℃，并且炉膛压力升高5-10Pa时，DCS给出火嘴熄灭的报警判断。
2.根据权利要求1所述防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，其特征在于所述的氧气含量、炉膛温度和炉膛压力参数中，只有1-2个参数发生波动时，不会触发各自的报警设置，当三个参数同时达到预警值时，DCS报警。
3.根据权利要求1所述防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，其特征在于操作人员在接到报警后需要及时查看和调整加热炉现状。
4.根据权利要求3所述防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，其特征在于操作人员查看和调整加热炉现状时，要降低加热炉负荷，并进行现场查看，做好重新点燃火嘴的准备。
5.根据权利要求4所述防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，其特征在于如果火嘴未熄灭，根据火焰燃烧情况，调节烟道挡板开度、风门、燃料气用量将加热炉参数调节正常。
6.根据权利要求1所述防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，其特征在于给出报警判断时，控制计算机上出现报警提示框，同时启动声光报警。
7.根据权利要求1所述防止加热炉在强制通风切换自然通风后炉膛闪爆的方法，其特征在于多参数联合监控的报警设置内存有包括氧气含量、炉膛温度和炉膛压力的历史数据以及3个参数之间的关系公式。
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