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牟建宏，李文波，花茂全
1 前言
火炬是石油化工企業(yè)中常見的一種安全環(huán)保裝置，主要是用來燃燒工藝排放尾氣中的有機(jī)物，以避免造成環(huán)境污染，或在工況不正常時(shí)，確保裝置的安全。工藝尾氣中的有機(jī)物時(shí)有時(shí)無，在工況正常時(shí)，尾氣中不含有機(jī)物，因此，適當(dāng)時(shí)候點(diǎn)燃或熄滅燃燒嘴，就顯得極為必要。為此設(shè)計(jì)了火炬自動點(diǎn)火控制系統(tǒng)，在尾氣含有機(jī)物時(shí)點(diǎn)燃燒嘴，尾氣中不含有機(jī)物時(shí)熄滅火炬，就可以節(jié)省大量燃料氣，消滅長明燈，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
2 火炬自動點(diǎn)火控制系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)構(gòu)成
火炬自動點(diǎn)火控制系統(tǒng)主要是由北京市科學(xué)技術(shù)研究院研制開發(fā)的TRD-3型火炬自動點(diǎn)火程控儀、高壓發(fā)生器、點(diǎn)火器、壓力傳感器、溫度傳感器、微動傳感器構(gòu)成。控制系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。
圖1中，TRD-3型自動點(diǎn)火程控儀是控制系統(tǒng)的核心部分，它主要由可編程序控制器、擴(kuò)展模塊、人機(jī)接口及組態(tài)軟件等組成。有16路輸入，8路輸出，可延伸到200點(diǎn)，控制距離5000米。并可以對監(jiān)測信號進(jìn)行顯示和記錄。另外，還具有全自動、半自動、手動、硬手動點(diǎn)火功能。
（2）工作原理
尾氣的壓力、溫度、氣流微動信號由相應(yīng)儀表分別測出，并將信號傳送至TRD-3程控儀，根據(jù)工藝要求，在程控儀中對3種信號都設(shè)定了越限設(shè)定值。任何一路信號達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí)，程控儀的輸出繼電器帶電閉合，控制燃料氣的兩個(gè)電磁閥帶電打開，燃料氣通至火炬頂部噴嘴。同時(shí)，高壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓，點(diǎn)火器便進(jìn)行高壓放點(diǎn)打火點(diǎn)燃噴嘴，當(dāng)熱電偶檢測到火焰信號后，把信號傳送至程控儀，程控儀的輸出繼電器失電斷開，電磁閥失電關(guān)閉，點(diǎn)火器停止打火，點(diǎn)火過程結(jié)束。
（3）工作過程
TRD-3型火炬自動點(diǎn)火控制系統(tǒng)是利用溫度傳感器、壓力傳感器、氣流微動傳感器作傳感信號。當(dāng)火炬排放氣達(dá)到設(shè)定的壓力時(shí)，壓力傳感器向主機(jī)輸送壓力信號，主機(jī)整理后將信息儲存起來，當(dāng)排放氣達(dá)到排放壓力時(shí)，開始排放，此時(shí)微動傳感器輸出信號給主機(jī)，主機(jī)經(jīng)整理，并將原儲存的信號提取出來加以分析后，開始輸出點(diǎn)火信號自動點(diǎn)火，開閥信號打開高壓瓦斯控制閥，記錄信號記錄點(diǎn)火時(shí)間，聲音報(bào)警信號提醒操作工有排放氣排放并開始點(diǎn)火。當(dāng)長明燈被點(diǎn)著后，長明燈溫度傳感器就輸出溫度信號給主機(jī)，主機(jī)便輸出停止點(diǎn)火信號，同時(shí)將點(diǎn)火高壓瓦斯氣閥關(guān)閉，點(diǎn)火器熄滅，長明燈繼續(xù)燃燒；當(dāng)火炬被點(diǎn)燃后，火炬溫度傳感器就輸送給主機(jī)一溫度信號，主機(jī)將信號整理后輸出關(guān)掉長明燈信號，長明燈熄滅，火炬繼續(xù)燃燒，點(diǎn)火程序完成。溫度傳感器向主機(jī)輸送火炬正常燃燒信號。
當(dāng)壓力信號、微動信號同時(shí)存在，而火炬突然熄滅時(shí)，火炬溫度傳感器向主機(jī)輸送熄滅信號，主機(jī)整理后輸出自動點(diǎn)火信號，點(diǎn)火程序同上。
當(dāng)壓力、微動信號消失之后，也就是沒有排放氣體，火炬燃燒系統(tǒng)處在自動檢測狀態(tài)。
手動點(diǎn)火按鈕可實(shí)現(xiàn)操作室和現(xiàn)場的手動點(diǎn)火。
（4）調(diào)試
程控儀在投用前，應(yīng)對模擬量輸入信號逐點(diǎn)用標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)設(shè)定的參數(shù)值分別在各模擬量輸入通道輸入相應(yīng)的信號，觀察輸入信號越限時(shí)相應(yīng)通道的LED指示燈是否點(diǎn)亮。在開關(guān)量輸入端輸入相應(yīng)信號，觀察相應(yīng)通道的LED指示燈是否點(diǎn)亮。點(diǎn)火程序結(jié)束后，檢查報(bào)警輸出是否解除，程控儀是否回到監(jiān)測狀態(tài)，確定點(diǎn)火程序運(yùn)行是否正常。
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
（1）操作功能
啟動點(diǎn)火 實(shí)現(xiàn)半自動、全自動、硬手動點(diǎn)火的控制與顯示。
停止點(diǎn)火 控制高壓電相關(guān)設(shè)備和某些工藝參數(shù)的接通與斷開。
試報(bào)警實(shí) 現(xiàn)點(diǎn)火失敗的報(bào)警系統(tǒng)。
消報(bào)警 確認(rèn)報(bào)警。
打印畫面 打印各種即時(shí)報(bào)表，操作信息，歷史曲線。
（2）顯示功能
顯示流程圖、當(dāng)前參數(shù)曲線、過程即時(shí)值、積算器記錄、記錄查詢。
（3）門檻設(shè)置
設(shè)定燃?xì)馀欧艍毫狱c(diǎn)火門檻、火炬火焰，確定燃燒的門檻、高空點(diǎn)火器門檻。
（4）時(shí)間設(shè)定
設(shè)定點(diǎn)火持續(xù)時(shí)間、送燃?xì)鈺r(shí)間、火焰確認(rèn)時(shí)間、點(diǎn)火次數(shù)、超前送高壓時(shí)間、再次點(diǎn)火間隔時(shí)間。
4 結(jié)語
該P(yáng)LC火炬自動點(diǎn)火系統(tǒng)自1998年投用以來，目前使用狀況良好，運(yùn)行穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)火炬在線自動點(diǎn)火，即在沒有廢氣排放時(shí)熄滅火炬長明燈。克服了人工點(diǎn)火、長明燈點(diǎn)火和一般電打火的缺陷，實(shí)現(xiàn)了火炬點(diǎn)火的安全可靠，為全面回收裝置廢氣，徹底消滅火炬長明燈提供了安全可靠的保證。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號