火炬操作规程

1.装置概述 (1)

1.1火炬的功能 (1)

1.2 火炬气及公用工程 (2)

1.2.1火炬气设计参数 (2)

1.2.2公用工程 (2)

1.3 工艺流程 (3)

1.4火炬的组成及其功能 (5)

1.4.1 火炬头 (5)

1.4.2火炬筒体 (5)

1.4.3分子密封器 (6)

1.4.4水封罐 (6)

1.4.5分液罐 (6)

1.4.6火焰传输器 (6)

1.4.7 节能型长明灯 (6)

第2章公用工程启用程序 (7)

2.1 蒸汽引进 (7)

2.2 燃料气引进 (7)

2.3 氮气引进 (7)

第3章装置点火 (8)

3.1火炬点火系统点火前准备 (8)

第4章系统开车 (9)

4.1手动操作 (9)

4.1.1 手动点火操作程序 (9)

4.1.2地面爆燃点火装置的调试、使用方法 (9)

4.2自动运行 (10)

4.3远程操作 (10)

第5章系统停车 (10)

第6章装置联锁 (11)

第7章常见故障及维修 (12)

第8章火炬设施的正常运转 (13)

8.1 概要 (13)

8.2 仪表监视 (13)

8.3设备正常运行时点检内容 (13)

8.4安全注意事项 (14)

1.装置概述

1.1火炬的功能

xx项目在正常、事故、紧急、非正常生产工况下都会产生易燃、有毒的气体，为满足环保和安全需要，需经火炬焚烧处理后排放。火炬可保证各有关装置

单元在事故、紧急、非正常生产工况下产生的易燃、有毒的放空气提能够及时、安全、可靠的放空燃烧，并满足热辐射、有害气体排放达标等环保要求，不仅避免了这些可燃性气体与空气混合对整个生产装置形成的安全威胁，还使这些气体中有有害成分通过燃烧进行无害化排放，是一种必备的安全环保设备。

1.2 火炬气及公用工程

1.2.1火炬气设计参数

1. 热火炬放空气

（1）工艺设计参数见表1-1。

表1-1

（2）气体组分见表1-2。

表1-2

2. 冷火炬放空气

（1）工艺设计参数见表1-3。气体组分

1.2.2公用工程

公用工程技术参数表1-4

1.3 工艺流程

系统点火前的准备（手动）：应从放空气源头用氮气对放空气管道和火炬系统进行彻底吹扫。打开热火炬分子封的气封氮气阀和冷火炬的放空管氮气吹扫阀并在放空过程中始终保持常开，确保火炬系统内部与外界空气隔离。（注意：密封隔离用氮气在火炬运行和停止放空期间都必须处于连续供应状态，证炬筒体内始终处于正压状态）。

1. 放空气工艺流程

火炬运行前需要先点燃长明灯（F102），防爆激发器工作，打开火焰传输器气动阀，点火电极引燃火焰传输器（F103），延时打开长明灯（F102）气源的气动阀；当热电偶检测到长明灯被引燃后，信号反馈到PLC，关闭防爆激发器和火焰传输器气动阀，长明灯始终保持点燃，当热电偶检测到某一长明灯未被点燃时，信号反馈到PLC，对应防爆传输器引燃火焰传输器，长明灯即被点燃。火炬放空进气管路上安装的压力变送器将检测到的火炬压力和流量信号送到现场自动控制柜的PLC。

（1）热火炬放空气管→分液罐（V104）→水封罐（V103）→火炬筒体（V102）→分子封（V101→热火炬头（F101）

（2）冷火炬放空气管→阻火器→冷火炬头（F104）

2. 点火工艺

激发器工作→打开点火→延时→打开长明灯煤气阀→延时→长明灯工作↑煤气阀↓↓

延时←关闭点火煤气阀、长明灯煤气阀、激发器←长明灯关闭点火（第二次点火失败）↓不工作煤气阀

报警

控制系统平时处于自动监控状态。当火炬系统开始投用前，控制系统指令点火系统开始工作，同时燃料气进入界区后经过过滤器和减压阀组（PCV1001）后将压力减到50KPa（G），分别进入地面密闭爆燃点火系统和高空点火装置，高空点火器点燃火焰传输器和长明灯，火焰探测器把火焰探测信号反馈到控制系统，延时关闭点火系统并关闭火焰传输器控制阀，此时具备火炬运行条件。火焰探测器全天候24小时处于监测状态，控制系统处于监控状态。长明灯突然熄灭需要重新点燃时，自动重复以上点火程序（可现场手动、自动）。

3. 氮气工艺

氮气总管经过过滤器后,一路作为热火炬分子封的气封氮气，一路作为冷火炬气放空管的吹到和气封氮气，另一路作为热火炬气放空管上紧急补氮，紧急补氮阀ZV005 与压力变送器PT1001 进行联锁控制，在放空气放空压力低于4KPa 时，打开ZV005进行紧急补氮；当放空气压力高于5KPa 时，停止补氮。

（1）设备就位后，在水封罐注水之前打开氮气管路（N1001.3-25-A2B）阀门，对系统进行整体吹扫。吹扫完成前完成水封罐的注水；水封罐水位达到设定液位后，关闭之前打开的阀门。

（2）分液罐的补氮通过PT1001进行联锁控制，在放空气放空压力低于50Pa （G）时，打开ZV005进行紧急补氮；当放空气压力高于1KPa（G）时停止补氮。

（3）打开氮气管路（N1001.2-25-A2B）阀门，保证分子封的氮气供应，并在防空是一直保持常开。

（4)打开氮气管路（N1001.1-25-A2B)阀门，在冷火炬气放空时一直保持常开。

（5）氮气压力低于0.3MPaG（推荐值）时报警。

4. 新鲜水工艺

新鲜水管路上设置有控制阀组，自动为水封罐提供补充水。

当水封罐液位计LT1002检测到高液位（750mm)时→补水电动球阀ZV008打开或报警；

当水封罐液位计LT1002检测到低液位（600mm)时→补水电动球阀ZV008关闭。

5. 蒸汽管线

蒸汽管线（LS1001.1-25-A2B、LS1001.2-25-A2B、LS1001.3-25-A2B）分别对界区内的分子封(V101）、水封罐（V103）、分液罐（V104）进行伴热。

6. 排污水工艺

分子封(V101）、水封罐（V103）、分液罐（V104）的伴热蒸汽冷凝水排至污水管线。

7. 凝液工艺

分液罐（V104）分离的凝液和水封罐（V103）溢流出的污水通过排液泵送出界区统一处理。

（1）当分液罐液位计LT1001检测到高液位（500mm）时→排污电动球阀ZV006打开→启动排液泵或报警；

（2）当分液罐液位计LT1001检测到低液位（200mm）时→排液泵停止→排污电动球阀ZV006关闭；

（3）当水封罐液位计LT1003检测到高液位（1000mm）时→排污电动球阀ZV007打开→启动排液泵或报警；

（4）当水封罐液位计LT1003检测到低液位（200mm）时→排液泵停止→排污电动球阀ZV007关闭。

在火炬调试阶段或手动运行阶段，建议在每次放空气放空后，现场手动控制排液泵的启停。（注意：每次排液不可将液体全部排完，原则上不应超过分液罐的液位设定下限）。

8. 公用工程压力检测（适用于：燃料气、氮气、仪表空气）

当公用工程压力低于设定压力时报警。

9. 仪表空气

仪表空气进入界区经过过滤器后，一路进入地面爆燃点火装置（X001），一路作为系统中全部气动阀的动力用气，还有一路作为自动控制柜的正压隔离气。

10. 阻火器防堵工艺

当冷火炬气放空管上的差压变送器PDI1001 压力大于2KPa（G）时，系统报警，说明阻火器有堵塞。

1.4火炬的组成及其功能

本火炬系统包括火炬头、火炬筒体（主火炬和冷火炬）、分子密封器、水封罐、分液罐、塔架、点火设备、火焰检测设备、自动点火及控制系统等。

1.4.1 火炬头

本工程选用的“自然引风扩散式”火炬头。

火炬头挡风罩采用镍基高温合金310SS材料，以保证高温强度和耐腐蚀性能，保证火炬头使用寿命。火炬头其余部分采用304SS材料，以保证其强度和耐腐蚀性能，法兰为碳钢。

在火炬头顶部外侧设置破风圈，降低火焰偏斜程度，使火炬燃烧更加稳定，以延长火炬头使用寿命，同时，避免大风造成的火焰倒卷或熄灭；保证火炬在各种状态下正常燃烧。局部采取特殊构造，用分子封密封，防止压力过低时回火，并保证投产的正常试车。

火炬头使用寿命≥20年

火炬头规格：DN900mm

1.4.2火炬筒体

1. 主火炬筒体材质为Q345，规格DN900mm；冷火炬筒体材质为304SS规格DN100mm；

2. 分子封材质为Q345R，规格DN1840×5000mm，分子封底部设有排液和清污口，管道外壁进行保温。

1.4.3分子密封器

分子密封器主要功能是确保再次排放时不会发生回火或爆炸。其原理是使用分子量较小的氮气作为密封气体，利用气体的浮力在分子密封上部钟罩内形成一个高于大气压的区域，阻止空气进入火炬系统内部，从而防止火炬燃烧器头部燃烧的火焰倒灌及内部发生内部爆炸事故。采用无积液结构确保分子封通道内不形成积液，以提高分子封抗腐蚀能力。

1.4.4水封罐

水封罐的作用是防止回火，将火炬与装置隔离，保护上游管道和装置；水封罐出口设置破沫网，分离放空气夹带液滴。进气管侵入水下，采用多孔径结构，阻止液体流动、均匀分散气体，保证液封高度。进水管、液面控制排液阀组、排水管、人孔、液位计、温度计、压力表。为防止冬季结冰，水封罐采用蒸汽伴热、保温。水封罐设置高低报警，当液位低时补水阀打开，液位高时补水阀关闭。1.4.5分液罐

火炬设置卧式分液罐，分离出排放气中大于600μm的滴液，防止下火雨。分液罐设置出口处破沫网、进出气管、排液管、放水管、人孔、液位计、温度计、压力表。为防止冬季凝液结冰分液罐采用蒸汽伴热。分液罐设置高低报警，当液位高时凝液泵启动，液位低时凝液泵停止。

1.4.6火焰传输器

火焰传输器的关键部分为里外双层结构，采用304SS不锈钢材料制造，上面均布气体扩散孔。引火火炬点燃时，火焰沿套管夹层向上传递，形成盘升火柱。保证任何外界干扰(如风、雨、雪等)，都无法完全熄灭套管内的火焰。当外界干扰熄灭了套管外的火焰时，套管内未熄灭的火焰还会继续保持燃烧。

技术参数

（1）导火方式：内传燃、定向

（2）点火燃气适用气源：各种燃气（低发热值≥2400kcal/Nm3）

（3）气源压力：0.3MPa（G）耗量：4Nm3/h

（4）工作温度：≤1200℃

（5）环境要求：适用于各种自然条件，全天候工作

1.4.7 节能型长明灯

长明灯的头部设计为特殊结构，采用镍基高温合金310SS制造。常明灯点燃

时，火焰从间隙喷出，形成旋转火焰，此种火焰燃烧保证任何外界干扰(如风、雨、雪等)，都无法完全熄灭。

节能长明灯燃料气与空气的充分混合，使火焰燃烧非常充分。在正常状态下，燃烧时发出很小的浅蓝色火焰；夜间，在高空中会看到微弱的蓝色光环；白天，甚至无法观察到其火焰的产生，在没有排放气体放空的情况下，火炬设施基本处于火焰“熄灭”状态。

第2章公用工程启用程序

2.1 蒸汽引进

火炬装置中蒸汽的主要用途是供火炬头消烟、分液罐、水封罐和部分地面管线的伴热。

步骤一：打开所有疏水器旁路阀和排凝阀。

步骤二：微开蒸汽总阀，引入蒸汽进行暖管，手动调节闸阀，待排出蒸汽后，关闭排凝阀和疏水器的旁路阀，改用疏水器。

步骤三：确认蒸汽在分液罐、水封罐和火炬头处排出后，关闭各路闸阀。

步骤四：打开蒸汽总阀。至此，蒸汽引进完毕。

2.2 燃料气引进

燃料气引进步骤：关闭地面内传焰点火器上的燃料气进口总阀，关闭各路高空点火装置管路上总阀，关闭长明灯管路上总阀，确认压力表PG1002（减压前还是后？）的读数≮0.2MPa。至此，燃料气引进完毕。

2.3 氮气引进

步骤一：在放空管吹扫完毕后，即应立即将氮气管线上截止阀打开，将氮气引入对其进行连续的吹扫置换。

步骤二：打开氮气总阀，同时观察限流孔板前的压力表PG90015、PG90016、PG90017、PG90018的读数应在0.08MPa~0.15MPa之间（不得低于0.08MPa。）。至此氮气引进完毕。

注意：排放气管线吹扫完成后，必须立即将氮气吹扫系统投入工作。

第3章装置点火

3.1火炬点火系统点火前准备

1. 检查火炬系统安装符合设计要求。

2. 管线吹扫、冲洗合格，设备清理干净，冷凝泵单机试车完成。

3. 火炬系统气密合格。

4. 装置区清理干净，平台护栏、火炬架、爬梯、电气接地等安全设施符合要求。

5. 火炬系统控制功能调试合格，检查压力表、液位计根部阀打开。

6. 水封罐（V103）做建立液位准备：

（1）确认导淋阀关闭、溢流阀关闭。

（2）检查液位开关阀ZV008前后阀打开，旁路阀关闭。

7. 分液罐（V104）系统检查：检查导淋阀关闭，排液泵进出口阀门关闭。

8. 投用蒸汽伴热系统（冬季）

（1）打开蒸汽界区阀，打开水封罐（V103）蒸汽伴热手动阀，并打开疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热。

（2）打开分液罐（V104）蒸汽伴热手动阀，并打开疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热。

（3）打开去分子封（V101）蒸汽伴热手动阀，并打开该管线上疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热。

（4）打开排液泵及进出口管线蒸汽伴热及V104排净管线和液位计蒸汽伴热手动阀，打开V104下部疏水阀前手动阀（注意暖管），投用排液泵及进出管线、V104排净管线及液位计蒸汽伴热系统。

（5）打开新鲜水管线伴热手动阀，打开V103下部疏水阀前手动阀（注意暖管），投用新鲜水管线、V103排净管线、溢流管线及液位计蒸汽伴热系统：打开火炬放空筒底部疏水阀前手动阀（注意暖管），投用蒸汽伴热系统。（图上无）9. 投用分子封（V101）吹扫氮气系统：打开低压氮气界区阀，检查氮气压力0.4MPa （G）；打开吹扫阀将氮气送入V101。

10. 接收燃料气

（1）检查长明灯电磁阀（电动？气动？）ZV001的前后阀打开，旁路阀关闭。

（2）检查火焰传输器（F103）电磁阀（电动？气动？）ZV002、ZV003、ZV004的前阀打开。

（3）打开燃料气界区阀，控制压力0.25MPa（G）。

11. 接收仪表空气

打开界区阀检查仪表空气压力0.5MPa（G）。

12. 将地面爆燃点火装置（X001）后3根去火炬长明灯（F102）管线上的阀门打开，导淋关闭。

13. 打开火炬筒体的排液管线手动阀。

14. 联系电气送电，两台控制箱电源指示灯亮。

15. 将“补水阀（ZV008)手动/自动”转换开关切向“自动”。补水阀打开向水封罐（V103）补水，“补水阀开”指示灯亮，当V103液位LIA1002高时补水阀自动关闭。

第4章系统开车

4.1手动操作

当安全阀起跳、报警，此时按住激发器，打开点火气源上的气动阀，点燃火焰传输器，点燃长明灯，引燃火炬气。当长明灯点燃后，火焰探测器立即把探测到的标准信号反馈至控制室，则激发器停止工作，同时关闭火焰传输器气动阀切断点火气源。

4.1.1 手动点火操作程序

具备点火条件后，万能转换开关打到手动状态。确认长明灯、点火手动阀为开启状态。按下点火按钮（15 秒后松开），防爆激发器点火；2 秒后按点火阀按钮，打开点火气动阀；5S 后按长明灯燃气打开按钮，打开长明灯气动阀；20S 后点火气动阀关闭；当热电偶测得设定温度后，长明灯点火成功。当热电偶测得某一长明灯未达到设定温度时，等60S 后，重复上述过程进行点火（长明灯气动阀不再关闭），直到点火成功。

4.1.2地面爆燃点火装置的调试、使用方法

1. 检查阀组安装是否齐全正确，所有阀门是否全部关闭。

2. 打开一路爆燃管阀门，其余各路爆燃管阀门关闭（每次爆燃只能点一盏长明灯）。

3. 开启手动阀，确保节流阀关闭，打开燃料气压力表针阀，逐步增大燃料气节流阀开度调至设定压力。

4. 逐步增大空气节流阀开度，实验爆燃气混合比例。

5. 点火爆燃时关闭压力表的针阀（防止爆燃时高压损坏压力表）。

6. 通气后等待管道中的空气排完后引爆。

7. 爆燃不成功，按括号内容进行试验、分析、调整。（爆燃气混合比例鉴别方法：在混合气出口用小火点燃，无燃烧现象或只在引火区燃烧，说明燃料气量小，需要增大燃料气压力或减小空气压力；有燃烧现象，引火物离开后仍然燃烧，说明燃料气量大，需要减小燃料气压力或增大空气压力；有燃烧现象，引火物去掉后不再燃烧，说明混合比例适中，可以进行爆燃点火调试。调试完成后应将空气和燃料节流压阀锁定，以便以后使用。

注意：

1. 用此方法鉴别应注意安全，并能够随时停掉燃料气。

2. 当爆燃器发生内燃时，应及时关闭燃料气手动阀，等爆燃器冷却后，再

调整地面爆燃进行点火。

3. 筒体排液：当火炬放空完成后，及时对火炬筒体进行排液。

4.2自动运行

压力变送器检测到有气体通过，主管线上的压力变送器信号送至点火控制系统，系统自动点火，检测到火焰信号后，停止点火，火焰熄灭，自动重新点火。自动点火运行工艺：允许点火信号→防爆激发器送电→打开火焰传输器气动阀→打开常明灯气动阀→点火成功，具备放空条件→关闭火焰传输器气动阀→热电偶反馈温度信号→点火不成功间隔60 秒后重复上面的操作（可进行3-5 次）→仍然点不着火应该停止点火进行检查。

4.3远程操作

万能转换开关打到远程状态，由DCS 系统根据放空工艺要进行远程点火操作控制，并进行各项数据的监控。

第5章系统停车

当全厂停车，火炬系统需要检修时，停火炬系统。停车步骤如下：

1. 停排液泵

（1）将排液泵的“手动/停/自动选择开关”切向“停”；

（2）关闭泵出口阀，排净泵及分液罐（V104）内的冷凝液。

2. 停火炬点火系统

（1）将火炬主控箱“手动/自动”转换开关切向“中间位”。

（2）将控制箱“长明灯电磁阀开关”切向“关”，长明灯电磁阀关闭（或DCS关闭长明灯电磁阀），“长明灯电磁阀”指示灯熄灭。

3. 将“补水转换开关”切向“手动”。

4. 切断火炬控制箱电源。

5. 停燃料气：关闭燃料气界区阀，停送燃料气。

6. 停仪表空气：关闭仪表空气界区阀，停送仪表空气。

7. 停低压氮气：关闭低压氮气界区阀，停送低压氮气。

8. 停新鲜水：关闭新鲜水界区阀，停送新鲜水，打开水封罐（V103）排净阀排净罐内水。

9. 停低压蒸汽：关闭低压蒸汽界区阀，打开各疏水阀旁路阀排净管线冷凝液。

第6章装置联锁