CN204534609U - 随即引燃式放空火炬控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种随即引燃式放空火炬控制系统，包括主火炬燃烧筒、引火管道、燃料气输送管路、大量放空气输送管路、小量放空气输送管路和控制系统，引火管道紧贴主火炬燃烧筒设置；大量放空气输送管路的始端到末端依次设有一级放空阀、缓冲延时罐和二级放空阀，二级放空阀的出口连接主火炬燃烧筒；小量放空气输送管路的末端连接缓冲延时罐的输入口；控制系统包括微处理器和设于缓冲延时罐内的压力变送器，压力变送器的信号输出端连接微处理器的压力采集端，微处理器的信号输出端分别连接主燃料阀的控制端、一级放空阀的控制端和二级放空阀的控制端，一级放空阀的阀位反馈端连接微处理器的接收端，微控制器的引火控制端连接引燃点火器。

Description

随即引燃式放空火炬控制系统

技术领域

本实用新型涉及石油、天然气及化工行业的放空火炬的节能、环保技术领域，尤其涉及一种用于石油、天然气及化工行业的随即引燃式放空火炬控制系统。

背景技术

石油、天然气及化工行业拥有数量较多的放空火炬，放空火炬的作用是为了减少放空气对大气的污染，放空火炬可以将排放到大气中的可燃气及有毒气体燃烧掉，如H₂S、烃类等，最后变成危害相对较小的氧化物气体，如SO₂、CO₂、NO₂、H₂O等。目前，石油、天然气及化工行业使用的火炬主要采用“主火长明灯引燃”方式点燃放空酸气，其工作原理为：先点燃引火，再点燃主火炬，引火与主火炬均使用燃料气，然后两者一直燃烧(故被形象地称为长明灯)。若某时，企业需要进行放空，则放空气体被引燃；若无放空气体，长明灯也要长期燃烧待命。并且，实际放空频率较少，正常情况下，每年一次检修时需要放空，放空燃烧时间也较短。再加上其它原因进行的局部放空和应急放空，每年放空次数也很有限。据统计，采用长明式引火，燃料的燃烧量是一个惊人的数字，企业需要投入一笔较大的资金，造成巨大能源浪费，还造成了大量的温室气体CO₂的排放及大气环境污染。而且，除了安全应急自动联锁放空之外，其余放空均为人工控制放空，操作繁琐。

实用新型内容

 本实用新型的目的是提供一种随即引燃式放空火炬控制系统，不仅能够随即引燃放空气，还能延时控制待放空气燃烧，有效节约燃料、保护大气环境。

 本实用新型采用的技术方案为：

一种随即引燃式放空火炬控制系统，包括主火炬燃烧筒、引火管道、燃料气输送管路、大量放空气输送管路、小量放空气输送管路和控制系统，引火管道紧贴主火炬燃烧筒设置，且引火管道顶部设有引燃点火器；所述的燃料气输送管路的始端用于输入燃料气，燃料气输送管路的末端连接主火炬燃烧筒，燃料气输送管路的始端和末端之间设有主燃料阀，主燃料阀的进口端连接引火管道的始端；大量放空气输送管路的始端到末端依次设有一级放空阀、缓冲延时罐和二级放空阀，二级放空阀的出口连接主火炬燃烧筒；小量放空气输送管路的末端连接缓冲延时罐的输入口；所述的控制系统包括微处理器和设于缓冲延时罐内的压力变送器，压力变送器的信号输出端连接微处理器的压力采集端，微处理器的第一信号输出端连接主燃料阀的控制端，微处理器的第二信号输出端连接一级放空阀的控制端，一级放空阀的阀位反馈端连接微处理器的接收端，微处理器的第三信号输出端连接二级放空阀的控制端，微控制器的引火控制端连接引燃点火器。

还包括用于监测主火炬燃烧筒的微正压控制管道，微正压控制管道上设有微正压管减压阀和第一压力表，微正压控制管道的始端连接主燃料阀的进口端，微正压控制管道的末端连接主火炬燃烧筒。

还包括火焰检测装置，火焰检测装置的信号输出端连接微处理器的火焰信息采集端。

所述的引火管道上设有引火管减压阀和第二压力表。

所述的火焰检测装置采用紫外火焰变送器。

本实用新型利用主火炬燃烧筒、引火管道、燃料气输送管路、大量放空气输送管路和小量放空气输送管路的物理连接结构，并利用控制系统的电路连接控制关系，相互配合而工作；工作方式有两种：

方式一，随即引燃式工作方式：当大量放空气需要放空燃烧时，打开一级放空阀和二级放空阀，放空气体同时灌入主火炬燃烧筒中，随着主火炬燃烧筒的燃气一起被点燃。

方式二，自动点燃式工作方式：当不可预知故障发生，生产工艺系统突然联锁放空时，一级放空阀自动打开，微处理器检测到一级放空阀阀位信号，系统先打开主燃料阀，引火引燃燃料气，经压力控制延时后再打开二级放空阀，放空气体被点燃。

通过上述两种工作方式，一方面能够随即引燃放空气，还能延时控制待放空气燃烧，有效节约燃料、保护大气环境；另一方面，可以在突发故障的状态下，自动启动点火，避免不必要的危险发生。

附图说明

图1为本实用新型的管路连接示意图；

图2为本实用新型的电路原理框图。

具体实施方式

如图1和2 所示，本实用新型包括主火炬燃烧筒1、引火管道2、燃料气输送管路3、大量放空气输送管路4、小量放空气输送管路5和控制系统，引火管道2紧贴主火炬燃烧筒1设置，且引火管道2顶部设有引燃点火器7，引火管道2上设有引火管减压阀K4和第二压力表P2；所述的燃料气输送管路3的始端用于输入燃料气Q1，燃料气输送管路3的末端连接主火炬燃烧筒1，燃料气输送管路3的始端和末端之间设有主燃料阀K1，主燃料阀K1的进口端连接引火管道2的始端；大量放空气输送管路4的始端到末端依次设有一级放空阀K2、缓冲延时罐8、二级放空阀K3，二级放空阀K3的出口连接主火炬燃烧筒1；小量放空气输送管路5的末端连接缓冲延时罐8的输入口；所述的控制系统包括微处理器、设于缓冲延时罐8内的压力变送器PIF和设于主火炬燃烧筒1顶部外围的火焰检测装置，如图1中的虚线连接关系，所述的火焰检测装置采用紫外火焰变送器FIT；压力变送器PIF和火焰检测装置的信号输出端分别连接微处理器的压力采集端和火焰信息采集端，微处理器的第一信号输出端连接主燃料阀K1的控制端，微处理器的第二信号输出端连接一级放空阀K2的控制端，一级放空阀K2的阀位反馈端VIT连接微处理器的接收端，微处理器的第三信号输出端连接二级放空阀K3的控制端，微处理器的引火控制端连接引燃点火器7。还包括用于监测主火炬燃烧筒1的微正压控制管道6，微正压控制管道6上设有微正压管减压阀K5和第一压力表P1，微正压控制管道6的始端连接主燃料阀K1的进口端，微正压控制管道6的末端连接主火炬燃烧筒1。

下面，结合附图说明本实用新型的工作原理：

方式一，随即引燃式工作方式：

当大量放空气Q2需要放空燃烧时，一般采用随即引燃式工作，即微处理器接收到随即引燃命令后，启动随即引燃模式：先打开主燃料阀K1，燃料气输送管路3中的燃气流入主火炬燃烧筒1中，由于引火管道2处于常燃状态，当主火炬燃烧筒1中被充斥着燃气时，即被点燃，延时设定时间后，打开一级放空阀K2和二级放空阀K3，放空气体同时灌入主火炬燃烧筒1中，随着主火炬燃烧筒1的燃气一起被点燃。完成放空后，可关闭主燃料阀K1。

一般情况下，有些天然气田的天然气为高含硫酸气，含有有毒气体硫化氢组分，工艺仪表设备的排污管按安全环保方面规定，严禁对外界直接排放，只能排到放空系统管线内，因此会不定期排出少量有毒气体。如果每次排污都启动随即引燃系统，则会造成燃料气的浪费。所以，有必要对小量气体进行收集，达到一定量时，再集中放空，从而有效节约能源。当小量放空气体Q3经过长期收集后，缓冲延时罐8内气体会积累，压力变送器PIF随时监测缓冲延时罐8内的压力，气体压力升到一定压力（如0.2MPa）时，系统根据压力设定启动该模式进行随即引燃放空。先打开主燃料阀K1，燃烧管路中的燃料气被引火引燃，延时设定时间后，再打开二级放空阀K3，放空气体被点燃。完成放空后，系统自动关闭主燃料阀K1。

方式二，自动点燃式工作方式：

当不可预知故障发生，生产工艺系统突然联锁放空时，一级放空阀K2自动打开，微处理器检测到一级放空阀K2阀位信号，系统先打开主燃料阀K1，引火引燃燃料气，经压力控制延时后再打开二级放空阀K3，放空气体被点燃；完成放空后，自动关闭主燃料阀K1。

在操作过程中，工作人员需要注意第一压力表P1和第二压力表P2，时时关注微正压控制管道6和引火管道2的压力情况，根据压力情况对微正压管减压阀K5和引火管减压阀K4进行调节，保证生产工艺的安全性。

Claims (5)

1.一种随即引燃式放空火炬控制系统，其特征在于：包括主火炬燃烧筒、引火管道、燃料气输送管路、大量放空气输送管路、小量放空气输送管路和控制系统，引火管道紧贴主火炬燃烧筒设置，且引火管道顶部设有引燃点火器；所述的燃料气输送管路的始端用于输入燃料气，燃料气输送管路的末端连接主火炬燃烧筒，燃料气输送管路的始端和末端之间设有主燃料阀，主燃料阀的进口端连接引火管道的始端；大量放空气输送管路的始端到末端依次设有一级放空阀、缓冲延时罐和二级放空阀，二级放空阀的出口连接主火炬燃烧筒；小量放空气输送管路的末端连接缓冲延时罐的输入口；所述的控制系统包括微处理器和设于缓冲延时罐内的压力变送器，压力变送器的信号输出端连接微处理器的压力采集端，微处理器的第一信号输出端连接主燃料阀的控制端，微处理器的第二信号输出端连接一级放空阀的控制端，一级放空阀的阀位反馈端连接微处理器的接收端，微处理器的第三信号输出端连接二级放空阀的控制端，微控制器的引火控制端连接引燃点火器。

2.根据权利要求1所述的随即引燃式放空火炬控制系统，其特征在于：还包括用于监测主火炬燃烧筒的微正压控制管道，微正压控制管道上设有微正压管减压阀和第一压力表，微正压控制管道的始端连接主燃料阀的进口端，微正压控制管道的末端连接主火炬燃烧筒。

3.根据权利要求2所述的随即引燃式放空火炬控制系统，其特征在于：还包括火焰检测装置，火焰检测装置的信号输出端连接微处理器的火焰信息采集端。

4.根据权利要求3所述的随即引燃式放空火炬控制系统，其特征在于：所述的引火管道上设有引火管减压阀和第二压力表。

5.根据权利要求4所述的随即引燃式放空火炬控制系统，其特征在于：所述的火焰检测装置采用紫外火焰变送器。