任立斌 刘峰
辽宁省锦州市石化公司 辽宁省锦州市 121000
摘要：为保证锦州石化公司点的火炬系统的安全可靠运行，配合合理的分级排放工艺流程及自动控制系统，减少火炬低流量排放，，防止火炬回火闷烧，加强安全生产和保护环境。
关键词：火炬 排放 闷烧
新建火炬系统是锦州石化公司炼油生产中重要的安全环保设施之一，为保证公司新建火炬系统的安全可靠运行，配合合理的工艺流程以及自动控制系统，减少火炬低流量排放，有效防止火炬回火闷烧的发生，加强安全生产，符合国家的环保要求，火炬系统起着至关重要的作用。
1.新建火炬系统的简介：
火炬装置于2018年11月开始建设，2019年6月建成投产。火炬界区内设一座塔架，设有三座火炬筒体，同时塔架上预留一座火炬筒体的位置，低压含烃火炬最大处理量为510t/h，高压富氢火炬最大处理量为350t/h，酸性气火炬最大排放量为12000Nm3/h。
生产装置开停工扫线时必须由生产技术处安排相关装置变换流程将其放空气体通过放空公共线去火炬排放，其中需要进行吹扫流程变换的装置有：二催、三催、加氢裂化、一套焦化、连续重整装置。
新建火炬设施可及时、安全、可靠地处理生产装置在正常或事故状态下排放的火炬气，并满足国家现行标准和环保要求。
2.新建火炬系统重要控制：
新建火炬系统重要设施包括：火炬长明灯，火炬头点火控制，水封罐液位控制，保护分子封控制，酸性气伴烧控制，中心引射蒸汽控制，防闷烧控制等。
2.1火炬系统采用高效节能型长明灯。长明灯设引射器，燃烧充分，火焰刚度好，燃烧稳定，不受恶劣气候影响，保证长明灯的运行可靠性及良好的节能效果。三套火炬头配设11只长明灯。长明灯的设计满足全天候工作要求，采用高效、节能型长明灯。长明灯可保持常燃（单支或全部）或熄灭。高压富氢，低压含烃火炬头上各配四支长明灯；酸性气火炬头上配置三支长明灯。
2.2火炬点火控制，包括低压含烃，高压富氢，和酸性气火炬的长明灯点火。长明灯的点火方式。可采用高空电点火方式和地面内传焰点火方式，并能实现现场手动点火、自动点火和控制室遥操。具体点火方式有四种：室内程序控制，室内手动控制，室外手动控制，内传焰点火。
2.2.1低压含烃点火条件：
当低压含烃火炬有排放需求，压力PT-9001高于10Kpa时。启动低压含烃火炬四个长明灯循环点火。单独点火60秒结束。程序控制点火两两循环，6分钟之内点循环三次。当长明灯熄灭时，即温度TT-9301A/B/C/D低于100℃时，启动对应长明灯点火。当长明灯温度感应的热偶失灵时，可切除长明灯温度点火条件。对低压含烃火炬系统，当长明灯点火报警后，人工确认点火失败报警之后，不继续自动点火，需要人工手动启动点火。具体逻辑图如下：
2.2.3酸性气电点火逻辑：
当酸性火炬有排放需求时，压力PT-9021高于2.94Kpa时，启动三个长明灯同时电打火。此时，如果电动阀HV-9204或者HV-9205没有关到位，连锁启动高压富氢循环点火。考虑长明灯温度TT-9301A/B/C/D低于100℃时，启动对应长明灯点火。长明灯温度点火逻辑设置为可切除,在温度检测失灵时可有操作人员自行切除。酸性气点火逻辑并非循环点火，而是三支长明灯同时点火，每个长明灯点火55秒后，暂停5秒，为一个点火周期，连续三个周期点火。对酸性火炬气系统，当长明灯点火报警后，人工确认点火失败报警之后，继续自动点火。
.png)
2.3水封是安全排水、防震、防冻等的安全保障，可就地也可在控制室自动、手动操作，水封为国内火炬气回收及排放系统常用的成熟设备。水封阀具有如下特点和优点：水封阀保留了水封罐的基本功能.水封罐是火炬放空系统的安全设备，通过水封将火炬系统和上游装置有效隔离，确保上游装置的安全；水封阀通过其阀门切换的作用使得常燃与事故燃烧组织的思路得以实现，正常运行时，设一定水封值将主管封住，接分支管将正常生产安全阀、泄压阀等泄漏量引至气柜，火炬气回收，事故大排放时，主管压力升高，达第一设定值，在控制室报警，连锁点燃长明灯，达第二设定值，连锁水封阀排水联通开关阀动作，将水封筒内水放尽，高温火炬气安全排放。水封的控制分为三种：低压含烃，高压富氢，和酸性气的水封控制。
低压含烃火炬气(高压富氢火炬气)经放空总管线进入凝缩油罐,进行气液分离，分离掉直径大于300um的凝缩油液滴，成为干的火炬气后进入水封阀，当凝缩油罐出口总管压力低于第一设定值(10kpa)时，低压含烃火炬气通过放空管路去气柜回收。当凝缩油罐出口总管压力等于或超过第一设定值时，火炬电打火自动点火，当凝缩油罐出口总管压力等于或超过第二设定值(12kpa)时，水封阀泄水，火炬气突破水封进入火炬进行燃烧。酸性气火炬气经放空总管线进入凝缩油罐进行气液分离，后进入水封罐，当凝缩油罐出口总管压力等于或超过设定值(2.94kpa)时，火炬电打火自动点火，酸性气火炬气突破水封进入火炬进行燃烧。所以水封控制在火炬系统中尤为重要。
2.3.1低压含烃水封控制包括建水封和撤水封，对于低压建水封来说，水封高度可调节。当需要建水封时，操作员在低压水封系统图界面中点击建水封按钮，然后可以在输入框中输入低压火炬水封高度SFHD（低压建水封的值），程序可根据所输入的值进行调节。
.png)
对于高压撤水封来说，当高压含氢火炬气压力PT-9011大于12Kpa时，开始联锁撤水封，打开泄水阀（UV-9703,UV-9704），如果达到水封设定值(SFHG)高度时,关闭（UV-9703,UV-9704）。
当液位LT-9005A比目前设定水封高度小2mm时，则打开(UV-9703，UV-9704)；当液位LT-9004A比目前设定水封高度低20mm时，则关闭(UV-9703，UV-9704)。当目前液位比设定水封高度大10mm时，报警。
.png)
2.4.2防闷烧氮气是火炬在小流量排放时，火炬筒体急剧降温造成回火焖烧，为解决这一问题，需要减少火炬的小流量排放。首先设立火炬水封罐，防止回火。高低压放空系统各自有独立的水封罐。水封罐设有3个档位，同时设有水封罐溢流和自动补水功能。再者在水封罐后管道上设有氮气补气点。保持火炬筒体正压。高低压火炬分别在水封罐后管道上设有氮气补气系统，氮气保持微压小流量补气，防止回火焖烧。火炬底部设有蒸汽，保证火炬筒体正压，同时，高低压火炬设有底部蒸汽，在结束放空燃烧时，开启底部蒸汽，减少火炬因温度降低而产生的负压，保持火炬筒体正压，防止回火焖烧。
低压火炬防闷烧PV_9102
当PIA_9001值＞12kpa时，将PV_9102阀开到防闷烧设定值M1，当火炬头温度＞300°时，将PV_9102阀开到火炬排放设定值M2，当当火炬头温度都＜300°时，将PV_9102阀恢复到火炬防闷烧设定值M1
.png)
2.6高低压火炬排放小需要引入蒸汽消烟,其作用是，火炬气点燃后，在拔力的作用下从外部吸收大量燃烧所需要的空气。但是依然还有部分火炬气不能与空气完全燃烧，造成排放超标。为了解决以上问题，从火炬界区外引入低压蒸汽，其中蒸汽通过蒸汽调节阀接入火炬燃烧区域中，降低火焰燃烧区的温度，延长火炬气的氧化时间，并促进燃烧反应，从而达到无烟燃烧的目的。
低压火炬排放PV_9101
当PIA_9001＞12kpa时,PV_9101打开
.png)
结束语：
新建火炬系统是2019年投用的，一直安全可靠运行，它可以有效地减少有毒气体的排放，为各个装置安全生产，为锦州石化公司环保达标提供保证。
参考文献：
刘洪峰 陈江波 检测仪表在火炬控制系统中的应用 人民邮电出版社2005
舒红平 放空火炬系统的组成及安全因素 西安电子科技大学出版社2002
701船舶研究所文献