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火炬系统原理及维护介绍★火炬及放空系统简介★火炬的组成★火炬的点火原理★火炬的操作说明★火炬的维护★火炬的正常巡检火炬及放空系统简介本系统是保障工艺安全生产的辅助生产设施，共三套火炬，其中两套为高压火炬，一套为低压火炬。来自集气装置区，TGE脱水装置区等需要紧急放空的高压放空气体进入放空气体汇管进行气量分配后，分别进入两套高压火炬，来自各工艺装置停工泄压的低压放空进入低压火炬。火炬系统包括：火炬头、分子封、火炬筒体、器液分离器、塔架等静设备和公用配管系统、电气系统、自控仪表系统、点火系统等。火炬平台扶梯火炬头点火嘴平板闸阀电磁阀点火高压线阻火器排污阀及管线底座火炬点火管线火炬组成：1.点火控制箱、高压发生器、平板闸阀、电磁阀、点火管线、爬山虎点火嘴2.火炬底座、阻火器、火炬筒本体、扶梯、火炬平台、燃烧器、固定背拉线火炬平台扶梯火炬头点火嘴平板闸阀电磁阀点火高压线阻火器排污阀及管线底座火炬点火管线点火原理：当火炬压变检测到放空管线内压力达到0.01MPa时，点火控制系统给火炬高压发生器和电磁阀送电（220V），高压发生器将电压由220V升至10000V，并通过高压接线端子将高压传送到点火器，电磁阀得电后打开，气体到达点火嘴。点火器由两根火（正极）线组成，点火器得电后产生电弧进行点火，点燃天然气。点火器安装方向为180°，火嘴相对。操作说明注意:本系统不能作为“常明灯”使用!必须先送高压电再送燃气才能点燃！一、向系统提供如下条件向TAL9509-XXF控制器内供给电源（AC220V/50HZ/15A）。向系统提供高压燃气（0.1-0.4MPa）,并将燃气电磁阀前的手阀开大（保证燃气流速大于4M/S）。启用现场所有的压力变送器、流量开关等仪表（没有这些条件系统只能进行半自动或硬手动操作）。水封罐的液面高度应正常,水封系统应正常工作。二、启动控制系统检查系统所有设备都处于完好状态。接通电源将控制器面板上的电源总开关置于“开”,将电源接通。系统即自动进入监控状态。三、全自动运行状态完成了以上一、二部分工作后系统自动进入全自动运行状态（在具备有启动点火信号的情况下）。当主火炬有燃气排放时，流量开关获得启动信号反馈给TAL9509－XXF系统自动将火炬点燃，火炬火焰遥测器检测到火炬点燃信号后，系统点火自动停止，处于监控状态。四、半自动操作1．用控制器实施点火操作:按一下控制器面板上的“点火”按钮,系统自动进行点火操作,当点火循环次数达到设定值时（一般为6次）,点火自动停止。2．在中控室实施点火操作:在中控室只要按一下仪表盘上的“点火”按钮,系统便进行自动点火,火炬点燃后仪表盘上的火炬火焰指示灯就会被点亮，当点火循环次数达到设定值时（一般为6次）,点火停止。五、硬手动点火操作1．分别将控制器面板上的1＃、2#、3#“高压”按钮按下,停留6秒钟,不要松开。再分别将其对应的“燃气”按钮按下,停留8秒钟。2．重复5－1的操作次数,直到火炬点燃。当完成以上操作后系统自动进入全自动监控状态。六、维护当火炬长期处于熄灭状态时，应定期试点火一次，若发现问题及时处理。每隔2月应检查火焰遥测器一次，发现探头过于脏时应用净布擦洁，以保证其表面清洁。定期检查高压燃气管网系统，注意及时排液和管道畅通。特别注意电磁阀和付线阀，发现有泄露现象应及时处理。系统主要技术目的实现当火炬有排放燃气时，TAL9509-XXF火炬系统自动将火炬点燃。火炬点燃后，TAL9509-XXF火炬系统处于监控状态，不消耗点火燃气，不点“长明灯”。节约“长明灯”消耗的燃气，降低消耗，同时提高火炬系统的安全性和生产装置的自动化控制水平。系统平时处于全自动状态，在火炬现场可以人工实施半自动和硬手动点火；同时在操作室可以实施遥控点火，观察火炬是否点燃。自动点火过程描述当火炬系统有燃气排放时,安装在主火炬总管上的热值型流量开关输出启动点火信号，TAL9509-XXF系统认为有燃气向火炬排放。由PLC等组成的主控制器，控制高压发生调理器输出高压电，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空点火器内喷入燃气，同时与空气混合，遇电弧火源被点燃，自高空点火器顶部喷出火焰，同时引燃火炬顶部的排放燃气。火炬点燃后，由火炬火焰遥测器探得火焰信号，反馈给控制器，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。当因某种原因，火炬自动熄灭，排放燃气依然存在时，系统将自动重新点火，以保证火炬点燃。系统主要配置及作用1.高空点火器TAL9509－XXF系统在火炬顶部使用了两套高空点火器。高空点火器内部装有电梯发弧装置，通高压电后产生面状电弧火源。高压燃气喷管从底部通入，遇到电弧火源被点燃，从高空点火器顶部喷出火焰，引燃火炬顶排出的燃气。两套高空点火器，按照一定的规律交替工作，直到将火炬点燃。2．火炬火焰遥测器火炬火焰遥测器安装在火炬现场的地面上，离火炬的水平距离一般不超过120米。火炬火焰遥测器是判断火炬是否点燃的设施，它是构成自动点火系统的关键信号源。本系统中使用的两套火炬火焰遥测器型号是9509-YC-KG型，开关量输出。3．高温高压引撑系统从高压发生调理器到高空点火器的高压引线和支撑引线的部分称为高压引撑系统。一般将靠近火炬顶部约8－10米段称为高温段，以下约10－30米段称为次高温段。高温段受大火袭击的可能性最大，要求高压引撑系统必须耐高温冲击，和温度的急剧变化。TAL9509有效地解决了这一技术难题4．高压发生调理器高压发生调理器是保证TAL9509－XXF系统高可靠运行的重要条件,前者是产生高压,后者是对高压进行调理。两者配合使用。把它们安装在火炬架第二层的平台上。高压发生调理器输入的是220V交流电信号，输出是13000V的高压电;经高压调理器的输出是2－3万伏;功耗约500W左右。5．点火燃气源两套高空点火器都需要供给高压燃气。一般用2个电磁阀分别控制高压燃气，从电磁阀处分别引两根燃气管到火炬头部高空点火器的燃气导向管。6．就地式控制器就地式控制器内安装有PLC和各种信号处理器、驱动器、电源等;控制器面板上有各种信号指示灯，按钮，硬手动点火开关等。控制器是该系统的控制核心，已形成了一个独立系统，只需供给220V/15A单相交流电源联接各种输入输出控制信号,便可以工作。故障判断及维修1、高空点火器只要不把高空点火器当作“常明灯”使用,高空点火器本体一般不会损坏。即便本体发生变形也不会影响点火效果。但要注意:高空点火器与火炬筒体焊接的支撑和导气管有可能因没有焊接加强筋而在焊缝处产生裂纹。在检修时注意加固。2、电梯发弧装置电梯发弧装置的石英电极座,有可能因安装时固紧螺丝太紧,受热后金属件型变而导致石英电极座破碎,或因其它机械原因而受到损坏,绝缘性能下降或丧失。造成尽管有高压电,电梯发弧装置也无法正常发弧。此时应更换石英电极座。更换的方法是:从发弧电极后端卸下导电杆（须松开抱卡）。拧松石英电极座与支撑杆上夹卡的两个螺丝,用手抓住石英电极座防止掉下,继续拧松螺丝取下石英电极座和发弧电极。取下石英电极座,换上新的石英电极座。按卸下的反程序复位。调整发弧电极和固定发弧极板间的距离发弧电极和固定极板间的最近点距离一般在5－8MM之间,如果不符可利用调整电极歪曲角度的方法调整。用目测或其它方法确定。消除极板间堆积物在正常使用系统的情况下,因有自清洁措施,在发弧极板之间一般不会产生堆积物,不会影响发弧。但若电磁阀泄漏、有意打开电磁阀付线阀,将高空点火器当作“常明灯”使用,或燃气压力太低,都有可能产生堆积物。导致发弧不正常,无法点燃火炬。可以用钢锯条或其它工具清除极板之间的堆积物。3、高压引撑系统该系统包括:高压电缆即不锈钢丝绳、石英绝缘子和高压阻燃电缆。石英绝缘子在使用中的石英绝缘子不受到机械物的碰或砸一般不会损坏。当损坏时请松开抱卡,取下石英绝缘子更换新的即可。高压阻燃电缆高压阻燃电缆是经过特殊处理的,一般在火炬上使用要求每个检修周期检修时更换一次。有些酸性气火炬经常排放又不能完全燃烧,消烟蒸汽量大水多,形成酸雨对高压电缆造成危害。也有可能电缆从绝缘子上脱落,这些故障很少发生,目测就可以发现也很易处理。高压接地线自高压发生调理器至火炬体的连接电缆称为高压接地线。它是一根不锈钢丝绳与焊接在火炬筒体上的螺栓连接。当该接地线断开时,电梯发弧装置将工作不正常。判断高压发生器和高压调理器好坏的方法一是目测,二是采用放电法:4高压发生调理器目测打开高压发生调理器的总成保护箱,观察各连接线是否脱落,各接线柱是否有击穿的痕迹。放电法将高压电缆从高压接线柱上卸开。只对高压调理器及之前系统是否正常进行判断（注意在拆高压电缆之前,一定要确定高压信号是断开的,最好是将操作台的总电源切断）。在TAL9509控制系统一般使用的隔离功率驱动器,主要用于控制高压发生调理器和燃气电磁阀，受控信号都是220V电压。具体参数敬请参考器件说明。隔离功率驱动器的输入信号都是24V直流电压,它的供给源是浮空稳压电源的B24V输出端,隔离驱动器的输入信号都受PLC中对应的输出通道控制。5隔离功率驱动器隔离功率驱动器的输入信号与输出信号在电气上完全隔离。判断隔离功率驱动器的好坏方法比较简单:只要将操作台面板上的硬手动对应开关置于开的位置,在操作台内用万用表测量端子接线排上对应的输出端（参见控制原理图）看是否有AC220V电压输出,如果是好的此时应该有AC220V电压输出,如果没有就可能有问题。这种情况有三种故障可能:▲是在输入端没有A24V电源供给,此时检查开关电源和PLC。▲是输出端没有220V电源火线供给,此时检查220V电源供电回路。▲是驱动器本身损坏,此时更换驱动器。还有一种故障现象,就是在操作台的输出端始终有220V输出,不受程序和硬手动开关的控制。这种现象一般有两种:▲是外部电缆有破裂且恰好受控相是零线,破裂的电缆该相又与金属短路,此时检查电缆并处理。▲是隔离功率驱动器本身损坏,此时只有更新。6电磁阀燃气电磁阀选用美国PARKER公司的产品,在系统中使用的电磁阀一般是AV220V/50HZ,通经15MM。发生在电磁阀方面的故障除选用的电磁阀本身质量有问题外,一般都是有杂质尤其是焊渣卡在阀芯密封处,使得燃气常通。7火炬火焰遥测器火炬火焰遥测器是TAL9509-XXF系统的关键反馈信号源,它失灵将意味着系统不可能形成真正意义上的全自动。所以必须保证它的正常运行。它的故障可能有三种情况:▲遥测器中的传感器对准火炬头部的方向和位置,可能会因某种机械原因变动,出现这种情况时请在点燃火炬“常明灯”或火炬已点燃的情况下重新调整方向。调整中需打开隔爆箱将万用表串入输出回路,使用万用表的电阻档，传感器对准火焰接收时，输出的开关接点应呈闭合状态，反之为断开状态。▲传感器的窗口可能被污染,应定期注意清洁.▲传感器至防爆箱的连接件由于密封不好电路部分可能进水造成损坏.应认真检查排除故障,找出密封故障点进行密封处理。8浮空稳压电源浮空稳压电源是开关型直流稳压电源,关于它的维修请参见有关书籍。一般只更换不修理,最多是打开外壳检查一下内部电源保险是否烧坏。判断稳压电源是否损坏,是在通电情况下用万用表直流电压档测量输出电压A24V是否正常便可确定。9火炬排放检测仪9509-FJ-2000-KG开关型火炬排放检测仪，是专为火炬气排放时的特定气体组分和工况而研制出的气体排放检测开关。具有灵敏度高，响应时间快，及灵敏度可调等技术特点。火炬排放检测仪为实标型仪表，具体使用和维修详见使用说明书火炬的正常巡检每天巡检过程中应对燃料气、仪表压缩空气、氮气管线上的阀门位置、介质压力等进行检查，确保正常无误。火炬无放空气体排放时，每周应至少进行一次进行遥控手动点火操作，检验自动点火系统设备是否可正常工作，如果发现某个长明灯不能正常点燃，应立即通过内传焰点火器点燃该长明灯并通知有关部门。当最低气温低于5℃时，须投用高压火炬分子封及其落水管、高压火炬筒体底部、地面排凝管线的电伴热系统，以上电伴热系统的伴热目的是防冻。因此在每年的冰冻期过后