硫磺裝置火炬點(diǎn)火系統(tǒng)改造分析

摘要：本文通過對某煉廠硫磺回收裝置火炬高空點(diǎn)火系統(tǒng)改造的介紹，對火炬點(diǎn)火系統(tǒng)的組成、點(diǎn)火方式、材料選型以及存在的問題進(jìn)行了分析，探討了火炬點(diǎn)火系統(tǒng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：硫磺火炬 點(diǎn)火系統(tǒng) 改造

引言

某煉廠硫磺回收裝置原火炬點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火方式為高壓電打火、爆燃點(diǎn)火，高壓電打火于2011年檢修期維修后，運(yùn)行至2012年底時(shí)全部損壞，因裝置處在運(yùn)行期無法維修，僅能使用爆燃點(diǎn)火系統(tǒng)。爆燃點(diǎn)火存在風(fēng)險(xiǎn)高、點(diǎn)燃成功率低，尤其是惡劣天氣下很難操作等缺點(diǎn)，現(xiàn)如今已很少使用或僅作為應(yīng)急備用。為消除火炬點(diǎn)火系統(tǒng)故障帶來的風(fēng)險(xiǎn)，硫磺回收裝置于2014年檢修期間對火炬點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行了改造，于2017年檢修期進(jìn)行了全面檢查、改進(jìn)，取得了較好的效果。

1 硫磺火炬系統(tǒng)概述

硫磺回收裝置共有火炬2個(gè)，火炬高度145米，再生酸性氣火炬和氣提酸性氣火炬共用一個(gè)塔架。原火炬點(diǎn)火系統(tǒng)有手動(dòng)、自動(dòng)點(diǎn)火功能，每個(gè)火炬頭周圍均布3套高空點(diǎn)火器、3支長明燈（帶爆燃管），2個(gè)火炬共用1套地面爆燃點(diǎn)火器。

2 改造方案

為消除火炬點(diǎn)火系統(tǒng)帶來的隱患，裝置于2014年進(jìn)行了首次改造，改造考慮的重點(diǎn)是解決火炬點(diǎn)火系統(tǒng)故障率高的問題，使火炬點(diǎn)火系統(tǒng)滿足能夠運(yùn)行完整檢修周期（3年）的要求。

本次對火炬系統(tǒng)進(jìn)行了大幅改造，更新了火炬高壓點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)器6套，6支長明燈、6支熱電偶、2套PLC火炬自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)和1個(gè)手操臺(tái)、1套地面爆燃點(diǎn)火器，增設(shè)6套紫外線火焰探測器、6套低壓點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)器;高空點(diǎn)火裝置由高空點(diǎn)火槍（帶燃?xì)夤芎蛡骰鹜玻Ⅻc(diǎn)火組件防護(hù)箱、雙路高壓點(diǎn)火組件、低壓點(diǎn)火組件、高溫合金絲、石英絕緣子、一體化導(dǎo)電桿及高溫點(diǎn)火線、點(diǎn)火專用電纜、防爆火炬現(xiàn)場點(diǎn)火箱（內(nèi)裝高、低壓點(diǎn)火發(fā)生器）等構(gòu)成。 更新后的火炬點(diǎn)火系統(tǒng)有高壓點(diǎn)火、低壓點(diǎn)火和地面爆燃三種點(diǎn)火方式。采用UPS為火炬自動(dòng)點(diǎn)火程控系統(tǒng)及現(xiàn)場點(diǎn)火設(shè)備供電，在外電源斷電的情況下，UPS能保證程控系統(tǒng)及儀表、現(xiàn)場點(diǎn)火設(shè)備40分鐘的正常工作。

2.1 結(jié)合環(huán)境因素選型

為點(diǎn)火系統(tǒng)的耐久、穩(wěn)定性能考慮，本次改造從材料的選取、設(shè)備選型綜合考慮了該裝置臨海、風(fēng)力強(qiáng)、腐蝕性高等環(huán)境因素。高空點(diǎn)火槍、點(diǎn)火電極、高能點(diǎn)火電嘴、高純石英絕緣子、連接板、法蘭、防護(hù)箱、保護(hù)管、金屬軟管均采用耐高溫合金及不銹鋼制造，以達(dá)到耐高溫抗腐蝕要求?；鹁嫒龑悠脚_(tái)以上所有材料耐溫1000℃以上。選取了抗拉力和扭力性能更好的石英絕緣子，在冰雪、火雨、冷熱交變等環(huán)境中不易炸裂、損壞，同時(shí)為考慮高空及沿海風(fēng)力的影響，采取間隔布置，使其分散受力。點(diǎn)火組件全部封閉在不銹鋼防護(hù)箱內(nèi)，以防止出現(xiàn)的變形、開裂問題，并且可以抗風(fēng)、雨、雪、沙塵等環(huán)境侵蝕。高空點(diǎn)火器相關(guān)的傳火管、燃?xì)夤?、點(diǎn)火棒、絕緣子等主要部件材料見表1。

2.2 多元化點(diǎn)火方式

考慮到裝置檢修期時(shí)間較長（至少3年），為確?；鹁嫦到y(tǒng)的長效穩(wěn)定運(yùn)行，改造后的火炬系統(tǒng)具有雙路高壓電極電弧點(diǎn)火和一路低壓航空半導(dǎo)體電嘴點(diǎn)火方式相結(jié)合，高低壓點(diǎn)火可任意切換，可選擇其中任一路工作。高壓點(diǎn)火電極點(diǎn)火能量大、發(fā)火面積大、點(diǎn)火快速可靠的特點(diǎn);而低壓高能點(diǎn)火器點(diǎn)火能量高，環(huán)境適應(yīng)度強(qiáng)，可在風(fēng)雨冰雪沙塵灰土中可靠點(diǎn)火，高低壓點(diǎn)火方式并存，提高了點(diǎn)火系統(tǒng)的成功率和可靠性，滿足了連續(xù)運(yùn)行的使用需求。改造后的火炬點(diǎn)火系統(tǒng)見圖1。

2.3火炬點(diǎn)火系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

高壓點(diǎn)火電壓：15KV，電流70mA;

低壓點(diǎn)火電壓：2500V ?300mA

點(diǎn)火方式：高強(qiáng)電弧/點(diǎn)火棒（高能半導(dǎo)體電嘴）

導(dǎo)火方式：傳燃

氣源：瓦斯

氣源壓力范圍寬：0.1 ～0.2MPa

工作溫度：≤1200℃

3 應(yīng)用效果及改進(jìn)

火炬點(diǎn)火系統(tǒng)于2014年檢修期改造升級后，滿足了檢修周期（3年）的使用要求，提高了裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。多元化的點(diǎn)火方式，也確保了其在不同天氣情況下的使用，提升了設(shè)備的可靠性，但是期間也出現(xiàn)了部分點(diǎn)火裸線變形等問題，主要原因是裝置火炬區(qū)位于海邊，風(fēng)力較大（尤其冬季風(fēng)力更強(qiáng)），高壓高溫裸線會(huì)承受很大的風(fēng)力，容易斷裂。為解決此類問題，裝置在2017年大檢修期間，對火炬點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行了再次改進(jìn)，解決了海邊環(huán)境大風(fēng)對高空點(diǎn)火器點(diǎn)火裸線的影響，運(yùn)行更加有效穩(wěn)定，主要改進(jìn)措施如下：

（1） 采用不銹鋼卡具對支撐絕緣子和高溫高壓裸導(dǎo)線進(jìn)行了加固，將高溫合金軟裸線改為高溫耐腐蝕合金硬裸線，降低風(fēng)力對裸線的影響。

（2） 在支撐絕緣子附近加裝橫向和縱向阻尼器，以緩沖和消減高溫高壓裸線橫向和縱向受力，同時(shí)消減石英絕緣子的受力。

（3） 采用加大加厚加強(qiáng)型石英絕緣子，提高絕緣子的強(qiáng)度和抗打擊力。

4 結(jié)論

硫磺裝置的火炬點(diǎn)火系統(tǒng)由于在運(yùn)行期無法切換維修的特點(diǎn)，引入多元化點(diǎn)火方式會(huì)大大提高點(diǎn)火系統(tǒng)的可靠性，確保在應(yīng)急狀態(tài)下火炬系統(tǒng)的順利使用，應(yīng)用前景較好。

火炬點(diǎn)火系統(tǒng)在設(shè)計(jì)或改造時(shí)，要充分考慮環(huán)境因素的影響，在材料選型、安裝方式上進(jìn)行針對性調(diào)整，提升設(shè)備穩(wěn)定性，進(jìn)而避免企業(yè)非計(jì)劃停工打來的損失。

參考文獻(xiàn)

[1]張進(jìn)，揚(yáng)子乙烯裝置火炬點(diǎn)火系統(tǒng)改造，乙烯工業(yè) 2013，25（2） 28-32

作者簡介

李茂，工程師，2006年畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)，主要從事石油煉化企業(yè)設(shè)備管理工作。