在石化企业中,生产装置由于各种原因均存在不同程度的气体排放,称之为火炬气。通常,火炬气的主要来源为[1]: (1)系统压力调整中由于压力控制阀排放的工艺气体; (2)装置系统泄漏,如与火炬系统相连的阀门和安全阀的泄漏等; (3)生产过程中必须排放的易燃、易爆物料; (4)塔、球罐、容器等释放的气体。 火炬气不加以回收利用直接排放到大气中,不仅造成企业的经济效益损失,而且,火炬气多为可燃的有毒和腐蚀性气体,如不燃烧变成无害的或毒害较轻的化合物,将对环境造成污染。 在石化企业生产加工过程中,火炬是不可能缺少的瓦斯气体排放设备。火炬气回收是一项很有经济效益和社会效益的项目,不仅可以节约大量宝贵的能源,而且还可以减少大气环境污染。 1 TAL9509自动
点火系统的应用 1.1 TAL9509火炬自动点火系统工作原理 当燃气排放时,火炬前水封罐的压力信号升高到给定值(或其他排放燃气信号),系统认为有燃气向火炬排放。由PLC或PC计算机等组成的控制系统,控制高压发生器和调理器输出高压电,使高空点火器内的电梯发生装置产生面状电弧火源,并打开高压燃气电磁阀,向高压点火器内喷入燃气,同时与空气混合,遇电弧火源点燃,自高空点火器顶部喷出火焰,同时引燃火炬[2]。 火炬点燃后由置入火炬筒内部的火焰探测装置控得火焰信号,反馈到控制系统,停止向高空点火器供给高压电和燃气,点火过程完成,系统处于监控状态[3]。 火炬自动熄灭,排燃气依然存在时,系统将自动重新点火,保证火炬点燃。 1.2 TAL9509自动点火系统主要组成 TAL9509自动点火系统主要由直燃式高空点火器、二次式高空点火器、电梯发弧装置、高压发生器、高压调理器、火焰探测装置、高温高压引撑系统、操作台、PLC和PC、冗余等组成。 1.3 TAL9509火炬自动点火装置的主要特点 (1)有两套不同类型的高空点火器(即直燃式高空点火器和二次式高空点火器),在没有高压燃气供给的情况下,也可以直接将火炬点燃,提高了安全性。 (2)高空点火器内的电发弧装置不是使用有损耗性的针形或棒形电极,而是使用了电
刀式电梯发弧装置,可连续发弧10000h,点燃成功率高,可靠性强。 (3)系统的配置考虑了特别危险系统的安全配置,符合火炬系统的安全要求。 (4)应用了计算机的现代信息处理技术。操作简单直观,可备查事故,有硬软件冗余,便于扩充系统功能。 (5)有应急手动点火装置,操作方便,完全符合操作人员在忙乱状态下的应急操作。而且,在进行半自动、手动操作时,不用任何转换,系统可自动恢复在全自动监控状态,排除了操作失误的可能。 (6)系统对火炬的排放量、消耗蒸汽量、氮气量等可进行相关统计与控制,为管理提供可靠数据。 1.4 TAL9509自动点火系统应用的经济效益与社会效益 (1)经济效益 仅以中国石油抚顺石化公司石油三厂为例,火炬系统应用TAL9509自动点火系统后,火炬回收系统可以回收分子筛脱蜡装置、重整-芳烃联合装置、柴油中压加氢装置等生产装置排入的火炬气约7000t/a,火炬气回收到气罐内储存,通过瓦斯增压机加压后供生产装置加热炉及动力锅炉做燃料,每年可以减少液态烃消耗2500t,减少渣油1600t,液态烃与火炬气的差价按1600元/t,渣油与火炬气的差价按1100元/t计,火炬气回收利用年创效益576万元。 火炬气不加以回收利用,直接排放至大气中,火炬气排放过程中需配入约2t/h蒸汽作为消烟与提升蒸汽,蒸汽价格为84元/t,年火炬气排放时间约1000h,每年节约蒸汽创造效益约16.8万元。 (2)社会效益 火炬气回收利用可以减少环境污染,有利于人体健康。火炬气燃烧后排放出大量有害气体,如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化合物等,造成了大气污染,损害人体健康。它们在高浓度情况下会引起中毒。除火炬气燃烧后排放造成大气污染外,还会给周围地区造成噪声的污染。而噪声污染也会给人体健康造成危害。它可使人的听力下降、生理异常甚至还会影响儿童和胎儿的发育。 2 结语 火炬自动点火系统在炼油厂火炬系统应用后,带来了巨大的经济效益和社会效益,但是,从根本上解决炼油厂的火炬气排放问题,必须加强生产装置平稳操作管理,制定减少排放的操作规程和措施办法,从源头上减少火炬气排放量。同时,将排放、回收利用火炬气体纳入企业日常的调度管理,节能主管部门对熄灭火炬进行量化考核管理,合理利用回收的火炬气。