一种地面火炬分级排放控制装置及方法与流程

本发明属于石油化工企业可燃性气体排放领域，特别涉及一种地面火炬分级排放控制装置。

背景技术：

可燃性气体处理装置是石油化工企业相关生产装置必不可少的安全排放燃烧设施。排放燃烧及时、安全、可靠；燃烧完全、噪声低，满足环保要求；运行费用低、防护半径小，是对火炬气处理装置最基本的要求。地面火炬具有热辐射小、检修方便、对周围环境污染轻、占地面积小、可实现无烟燃烧等特点，同高架火炬一样,地面火炬系统作为一种新型的无烟、低噪音环保型火炬气处理装置，正逐步在化工、炼油、乙烯、lng等项目中推广使用。

地面火炬主要由地面燃烧炉、地面燃烧器、防风消音墙、分级控制系统以及长明灯自动点火装置、安全措施、控制系统、放空气排放管道系统所组成。分级控制系统可实现将大股的排放气根据工艺需要分为若干小股，以利于空气混合，并保证放空气体在地面燃烧器内以最佳的压力、流量下燃烧，以达到无烟燃烧的目的。

目前的地面火炬分级控制系统，第1级为常开，其余各级采用调节阀或开关阀进行控制，调节阀或开关阀使用分级控制器进行控制，平时调节阀或开关阀处于关闭状态直到火炬排放系统有气体排放。当放空管道内压力达到了分级设定值时，分级阀门才打开，将管道内的火炬气送至燃烧器开始燃烧，分级控制器控制分级控制阀的开启状态，保证放空气在燃烧器中的压力及流量在合理的工作范围内，以达到无烟燃烧的效果。当管道内的压力下降到分级控制器的设定关闭值时，分级阀门将关闭。分级控制器控制主要有两种方案：方案一是取放空主管的压力信号，根据不同压力控制各分级放空管道上的分级控制阀的开关状态；方案二是从第三级开始取上一级分级放空管道调节阀或开关阀后的压力信号来控制该级放空管道上的控制阀的开关状态。方案一操作简单，但存在测压点压力值不准确、压力表误报、失效而造成系统憋压，不能及时排放的风险；方案二由于分级调节阀或开关阀本身及分支放空管道存在压力损失，在阀门开启或关闭过程中，会造成测压点处的压力值频繁波动，使控制阀无法进行稳定控制，造成火炬燃烧不稳定，易使火炬产生噪音、振动、燃烧不完全等不利工况，对于低压系统，各级设定值差距较小时，容易造成系统憋压，不及时排放的可能性。以上两种方案在使用过程中发现存在系统憋压，跨级排放的情况，使用效果不理想，不利于安全生产，不便于日常操作和维护。

技术实现要素：

本发明目的是克服现有技术的缺陷，提供一种新的地面火炬分级排放控制装置，使地面火炬排放系统安全运行，便于检修和日常维护。

一种地面火炬分级排放控制装置，包括放空主管、分级排放系统、分级控制系统，燃烧器地面和火炬燃烧炉，其特征在于：分级排放系统的一端与主管道连通，另一端与燃烧器连通，分级控制系统与分级排放系统和主管道连通，燃烧器设置在地面火炬燃烧炉内。

所述的一种地面火炬分级排放控制装置，其特征在于：分级控制系统包括压力控制阀、压力检测和压力变送器和信号线，压力检测和压力变送器设置在主管道上，压力控制阀设置在分管道上，信号线与压力控制阀和压力检测和压力变送器连通，烧炉用调节阀分级控制，主管道的压力检测信号采用3取2方式经压力变送器控制调节阀的开启和关闭。

所述的一种地面火炬分级排放控制装置，其特征在于：所述的分级排放系统包括主管道、分管道、压力控制阀、切断阀，主管道与分管道连通，分管道设置有压力控制阀和切断阀，切断阀位于压力控制阀前端。

所述的一种地面火炬分级排放控制装置，其特征在于：所述的分级控制系统包括压力控制阀、压力检测和压力变送器和信号线，压力检测和压力变送器设置在主管道上，压力控制阀设置在分管道上，信号线与压力控制阀和压力检测和压力变送器连通。

所述的一种地面火炬分级排放控制装置，其特征在于：所述的分管道上还设置调节阀或开关阀旁路，调节阀或开关阀旁路上设置爆破片或爆破针型阀。

所述的一种地面火炬分级排放控制装置，其特征在于：所述的分级控制系统，当其中某一级燃烧器出现故障时，分级控制系统切换至下一级燃烧器。

一种地面火炬分级排放控制方法，其特征在于：主管道上n个压力信号表，主管道上n-1或者n个压力信号值达到分管道上调节阀的开启和关闭控制值时，分管道上调节阀的开启和关闭。

一种地面火炬分级排放控制方法，其特征在于：主管道上3个压力信号表，主管道上2或者3个压力信号值达到分管道上调节阀的开启和关闭控制值时，分管道上调节阀的开启和关闭。

本发明现有技术相比的优点是：合理简单、火炬运行平稳等优点。

1)可避免各级排放系统的相互影响；

2)保证封闭式地面火炬燃烧器能获得足够的压力以达到无烟燃烧的效果，以达到环保的要求；

3)各分级调节阀旁路设置了爆破针型阀，保证了在调节阀失效的情况火炬系统的安全可靠运行；

4)控制系统具有跨级启动的功能，即当其中某一级燃烧系统出现故障时，该系统能够立即切换至下一级燃烧系统，以确保可燃气体能够安全燃烧。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明的范围。

附图说明

图1为本发明一种地面火炬分级排放装置结构图。

其中：

1.总管道，2.控制系统，3.切断阀，4.爆破针型阀，5.压力控制阀，6.分管道，7.地面火炬燃烧炉，8、燃烧器，9压力检测器，10.压力变送器，11.信号线，12.调节阀旁路。

下面以具体实施例来说明本发明，但并不限制本发明的范围。

具体实施方式

实施例1

一种地面火炬分级排放控制装置，包括放空主管、分级排放系统、分级控制系统，燃烧器和地面火炬燃烧炉，分级排放系统的一端与主管道连通，另一端与燃烧器连通，分级控制系统与分级排放系统和主管道连通，燃烧器设置在地面火炬燃烧炉内，分级排放系统包括主管道、分管道、压力控制阀、切断阀，主管道与分管道连通，分管道设置有压力控制阀和切断阀，切断阀位于压力控制阀前端，分级控制系统包括压力控制阀、压力检测和压力变送器和信号线，压力检测和压力变送器设置在主管道上，压力控制阀设置在分管道上，信号线与压力控制阀和压力检测和压力变送器连通，分管道上还设置调节阀或开关阀旁路，调节阀或开关阀旁路上设置爆破片。

实施例2

一种地面火炬分级排放控制装置，包括放空主管、分级排放系统、分级控制系统，燃烧器和地面火炬燃烧炉，分级排放系统的一端与主管道连通，另一端与燃烧器连通，分级控制系统与分级排放系统和主管道连通，燃烧器设置在地面火炬燃烧炉内，分级排放系统包括主管道、分管道、压力控制阀、切断阀，主管道与分管道连通，分管道设置有压力控制阀和切断阀，切断阀位于压力控制阀前端，分级控制系统包括压力控制阀、压力检测和压力变送器和信号线，压力检测和压力变送器设置在主管道上，压力控制阀设置在分管道上，信号线与压力控制阀和压力检测和压力变送器连通，分管道上还设置调节阀或开关阀旁路，调节阀或开关阀旁路上设置爆破针型阀。

实施例3

一种地面火炬分级排放控制方法，其特征在于：主管道上5个压力信号表，主管道上4或者5个压力信号值达到分管道上调节阀的开启和关闭控制值时，分管道上调节阀的开启和关闭。

实施例4

一种地面火炬分级排放控制方法，其特征在于：主管道上4个压力信号表，主管道上3或者4个压力信号值达到分管道上调节阀的开启和关闭控制值时，分管道上调节阀的开启和关闭。

实施例5

一种地面火炬分级排放控制方法，其特征在于：主管道上3个压力信号表，主管道上2或者3个压力信号值达到分管道上调节阀的开启和关闭控制值时，分管道上调节阀的开启和关闭。