《分散控制/集中显示仪表、逻辑控制及计算机系统用流程图符号》 ISA-S5.3-1983(SHB-204-95)
《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》SH3063 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB6803 《石油化工自动化仪表选型设计规范》SH3005 《石油化工企业安全仪表系统设计规范》 SH/T3018 《外壳防护等级IP代码》GB4208
《过程用二进制逻辑图》 ISA-S5.2-1976(SHB-203-95) 《石油化工仪表管道线路设计规范》SH/T3019 《石油化工仪表接地设计范围》SH/T3081 《石油化工仪表供电设计范围》 SH/T308Z 电气采用的标准和规范 《低压配电设计规范》GB68054
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB6803 《石油化工企业设计防火规范》 GB68160 《建筑设计防火规范》 GB68016
《爆炸及火灾环境电力装置设计规范》 GB6803 《通用用电设备配电设计规范》GB68055 《石油化工静电接地设计规程》SH3097
《工业企业照明设计标准及装置设计规范》GB68034 《建筑物防雷设计规范》 (2000年版) GB680057 《爆炸及火灾环境电力装置设计规范》GB6803
4 技术要求
1、采用先进成熟可靠的工艺技术、本质安全的控制手段,使火炬系统能满足废气在任何状态排放时能及时、安全、可靠地燃烧排放。半导体高能点
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火器可以就地、控制室自动、手动操作,从而确保火炬的点火安全可靠性。点火成功率100%。
2、燃烧辐射强度及有害物质浓度符合厂界环保规定值。考虑到太阳热辐射影响,火炬外总辐射热强度小于1.58Kw/m2。 3、燃烧噪音低,防风墙外噪音低于75db。
4、系统配置合理,与相邻设施应确保其安全距离,符合防火规范中与相关设施安全距离的要求。
5 系统设计及技术要求
设备选型
? 选用封闭式地面火炬结构,由燃烧塔(包括挡风墙)、燃烧器、点
火控制系统组成。燃烧塔直径φ2.5米,总高15米。
? 火炬主体选用钢结构支撑地面燃烧塔,内衬陶瓷纤维。排放气在燃
烧塔内燃烧,外界看不见火光,没有光污染,热辐射低,燃烧塔外温度不大于60度。不会对周围装置产生危害;既保证经济性,又保证实用性。
? 火炬放空设置阻火器、分液罐及氮气吹扫作为双重防回火安全措
施。
? 根据排放气组分特点,火炬采用自然引风式,及部分蒸汽消烟燃烧
方式。
? 能实现手动/自动及半自动、远程/就地多种控制点火方式。 ? 采用铠装热电偶火检检测器及紫外线火焰检测器,提高反应灵敏度
并延长火检使用寿命。
火炬设施平面布置
火炬设施布置在附图的界区内。界区内布置有地面燃烧塔、点火控制系统和相应工艺配管、阀门、电器、仪表等。
6 公用配管工程
为保证火炬设施正常安全运行,设有以下公用配管系统:
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燃料气管
燃料气DN25管线分成2路分别接2套长明灯燃气管线。 燃料气总管线上设有精密蓝式过滤器阀组和止回阀、压力表
氮气管线
氮气DN25管线用来作为防回火吹扫气
7 地面火炬点火系统
火炬系统为1只长明灯设置1套高能点火装置,每一只长明灯配置了1套点火装置,以保证长明灯被可靠点燃。
高能点火器
采用航空高能点火器,点火电咀设置在长明灯底部,可以确保点火成功率。可进行手动/自动、就地/远程点火。成功率100%、使用寿命长,且节省燃料气。
引火筒
引火筒安装在长明灯旁以便引燃火炬,同时引火筒也可引燃自燃烧器排出的放散气。1)特殊的内传递式结构,设计工艺合理,定向导火,点火可靠。 (2)特殊的四周螺旋状,均匀自然配风孔结构。
(3)以上结构特点,避免了同类厂家外传燃式结构造成的因受热不均引火筒弯曲变形,至使点火器开焊,而最终影响点火,造成不安全隐患。 (4)特种高温耐蚀合金制造,在高温区可长期稳定可靠工作。
(5)最新改进型引火筒使火焰远离电缆盒点火器材,可以有效延长高温电缆和点火器的寿命。
引火筒材质:310S。 控制系统设置
自动分级燃烧控制系统的设计,燃烧器的调节可以通过排放压力的大小分段控制,燃烧器分段系统能够按比例调节燃烧器必须燃烧的废气流率,不恰当的分段会造成冒烟烧嘴和阀门波动。采用PLC系统,实现高效分级控制,运行时根据压力自动逐级打开燃烧器,以适应不同的排放流量。
排放气管线上设置压力变送器和压力开关作为点火触发信号,任何一个达到设定的下限值,系统均进行点火操作。
紫外线火焰检测器
在燃烧塔外设置1台紫外线火焰监测器,检测燃烧塔内部火焰燃烧状态,当火焰熄灭时,迅速将熄火信号传回PLC,PLC重新执行点火操作程序。
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可燃气体浓度检测
燃烧炉内外设置可燃气体报警仪,以检测可燃气体的浓度,确保操作人员的安全。
自动连锁风机系统
在燃烧塔与挡风墙的引风出安装风量为每小时1万方的风机进行燃烧器的二次的引风,当感知有放散信号的时风机进行工作,或者当可燃气体报警器报警时,风机自动连锁。
8 主要设备技术特点
钢结构地面燃烧塔
燃烧炉体高度15米,直径2.5米,材料为Q345。
地面火炬系统由火炬的内外设备组成,火炬的内部有成排的燃烧器,所有的火炬管线作保温隔热处理以避免燃烧过程中的热辐射;挡风墙将燃烧器与外部辅助设备分隔开,考虑到空气的流进,挡风墙的底部被架空,但仍可以通过在挡风墙的支撑结构上增加面板来屏蔽掉热量。
地面火炬燃烧器
燃烧器系统要确保从燃烧区获得足够的动能来提高混合率。往往通过使用废气热浮力或通过注入蒸汽方式来产生。本系统采用特有梅花形烧嘴以最大限度的利用自然引风的空气。采用1次配风与2次配风结合,使火焰获得足够空气并具有一定的刚性。
燃烧器均采用镍基高温合金310SS/304SS材料制作,,大大延长使用寿命。 高能点火由BD-20J型高能点火箱,防护箱,高压屏蔽电缆,高温导线,高温、高能电嘴,长明灯组成,能够实现就地/远程、手动/自动控制点火。
热电偶火焰检测
本项目中采用K分度铠装热电偶,带护管保护,具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等许多优点。热电偶火检使用寿命≥3年。
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紫外火焰检测器
由于热电偶火检反映较迟滞,处于高温区易损坏,维护不方便,因此另外采用1只紫外线火焰检测器分别检测燃烧塔内部火焰燃烧状态,具有检测速度快、远离火源的特点,使用寿命≥8年。
9 自动控制
选型要求
? 现场仪表均为类型,原则上采用本安,检测仪表与现场变送器以电动
仪表为主,输出信号为4~20MAdc,仪表的电气接口统一为:1/2“NPTF;
? 所有电动仪表均配带电缆密封接头; ? 仪表的材质按照工艺条件确定;
? 仪表选型要安全可靠﹑技术先进﹑安装维护方便、经济合理.选用的
仪表应是国家技术部门认可的﹑取得制造许可证并经GB/T9000或ISO9000标准认证的产品.采用引进技术或合资企业国内生产的产品; ? 仪表采用工程单位:所有仪表选用的测量单位及刻度均采用SI单位
制:流量:蒸汽 kg/h;液体:kg/h;气体:Nm3/h(0℃,1atm);压力: Pa kPa MPa ;液位: %;温度: ℃
自控说明
乙方负责设计整个火炬的自动控制系统。包括点火控制、正常检测、事故处理系统的完整控制方案。火炬的控制系统采用一套完整的可编程序控制器PLC来实现对火炬的控制及联锁。在PLC上留够充足的备用I/O通道。点火逻辑可以实现现场手动、现场自动二种方式。
火炬控制系统(包括软、硬件)应实现不间断连续运行,实现系统的全自动无人值守运行,各种信号设置有报警指示和控制按钮。点火及其他仪表二次信号引至买方的PLC控制系统,由PLC在就地控制室进行监控。如点火、分液罐的检测和控制等。其他信号用RS485接口引入买方的DCS控制系统,由DCS对火炬运行状态进行监视。
火炬控制系统与DCS之间的开关量信号为无源干触点信号(预留远程DCS点火控制,ON,点火),通讯协议为MODBUS RTU。卖方提供的点火控制箱安装在现
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