鹽酸合成爐自動點火運行程序淺析

祝家斌，申衛(wèi)衛(wèi)，臧 涵

（1.連云港環(huán)海化工有限公司，江蘇連云港 222000；2.連云港市工業(yè)投資集團有限公司，江蘇連云港 222000）

鹽酸合成爐自動點火運行程序淺析

祝家斌1，申衛(wèi)衛(wèi)2，臧 涵2

（1.連云港環(huán)海化工有限公司，江蘇連云港 222000；2.連云港市工業(yè)投資集團有限公司，江蘇連云港 222000）

傳統(tǒng)鹽酸合成爐采用人工爐外點火的方式，工作人員多，操作過程復雜，風險性較大。介紹了合成爐自動點火系統(tǒng)的組成，闡述了自動點火系統(tǒng)的邏輯控制和詳細的點火操作過程。

鹽酸合成爐；動點火；輯控制

鹽酸合成裝置生產(chǎn)所需的原料為氫氣和氯氣，由于氫氣與空氣中的氧氣爆燃范圍極其寬廣，故國家制定氫氣的防爆規(guī)范為ⅡC，溫度組別：T4，即生產(chǎn)裝置的界區(qū)外15m之內(nèi)不可動明火；氯氣在每m3空氣中存有0.3g就會對人員造成致命傷害；所以氯化氫及鹽酸合成系統(tǒng)在生產(chǎn)中的安全和穩(wěn)定是本裝置最重要的問題。因此，目前鹽酸合成裝置采用的合成爐外點火是不符合國家安全生產(chǎn)規(guī)定的，存在著極大的安全隱患。連云港某公司采用德國生產(chǎn)，符合氫氣防爆規(guī)范的自動點火裝置（歐盟航天局航空火箭氫氣點火器），在合成爐內(nèi)自動程序點火，去除安全隱患，并簡化了點火流程。

1 點火系統(tǒng)組成

自動點火系統(tǒng)是獨立的控制系統(tǒng)，點火完成后就退出合成爐運行程序，自動點火程序見圖1。

圖1 動點火控制邏輯圖

1）點火控制系統(tǒng)由充氮正壓保護的伺服柜和隔爆箱組成。

2）伺服柜內(nèi)包含氮氣吹掃閥和氫氣、壓縮空氣控制閥。

3）吹掃閥由氮氣減壓閥PCV1813和氮氣切斷閥SV1813、SV1814組成。

4）縮空氣控制閥由氫氣減壓閥PCV1811、氫氣開關閥SV1811、壓縮空氣減壓閥PCV1812、壓縮空氣開關閥SV1811組成。

5）壓變壓器、繼電器、高壓電纜、防爆繞性管。

6）自動點火需要有2支火焰探測器（大火信號探測器和小火信號探測器）。

2 動點火操作步序

1）爐整個系統(tǒng)閥門的開閉情況完好，氮氣置換合成系統(tǒng)所有的設備和管線，置換時間為3min。

2）操作人員、技術人員、負責人共同簽開車檢查表，全部滿足要求后才能進行合成爐開車。

3）爐風機抽負壓達到50mm水柱時，DCS操作員按動自動點火按鈕，點火變壓器輸出高壓電，同時驅(qū)動SV-1811（氫氣切斷閥）和SV-1812（壓縮空氣切斷閥），向點火器輸送燃氣。

4）伺服柜內(nèi)EV1312得電，同時驅(qū)動SV-1813（氫氣管線氮氣置換安全閥）和SV-1814（儀表空氣管線置換切斷閥）關閉。

隔爆箱內(nèi)的繼電器線圈得電，輸送AV380V電源給點火變壓器初級端，點火變壓器次級端通過高壓電纜將5 000V高電壓輸送給點火器的點火電極與點火器接地電極之間產(chǎn)生電弧花（最多持續(xù)8s），引燃由SV-1811和SV-1812送來的氫氣和壓縮空氣，并噴出長度約為1 500mm的火焰（以覆蓋合成爐燈頭座為準），供合成爐引燃大火使用。

5）探測器得到小火信號后，合成爐系統(tǒng)將自動開啟合成爐主管道的氫氣管道切斷閥和氯氣管道切斷閥，DCS操作人員手動緩慢的調(diào)節(jié)氫氣調(diào)節(jié)閥，將合成爐大火引燃。

6）焰探測器得到大火信號后，DCS操作人員手動打開氯氣調(diào)節(jié)閥，現(xiàn)場人員觀察合成爐視鏡，火焰的顏色將隨著氯氣的加入，顏色由紅色緩慢地變?yōu)樯n白色。

7）變?yōu)樯n白色后，現(xiàn)場操作人員和DCS操作員進行配合，將氫氣、氯氣的流量根據(jù)火焰的顏色緩慢提升。

8）氣流量達到90m3（標）/h，氯氣流量達到70m3（標）/h，DCS操作人員將關閉補空氣閥門，同時打開合成爐尾氣排放閥。

9）操作人員此時需要到合成爐尾氣排放口進行查看，保證尾氣排放口無氯化氫和氯氣的味道排出。

10）無氣味排出，現(xiàn)場操作人員需要再次和DCS進行配合，在保證火焰顏色、安全的情況下，盡可能地降低氫氣與氯氣的比例，節(jié)約氫氣的消耗。

11）氯氣穩(wěn)定后，現(xiàn)場人員需要取樣分析鹽酸產(chǎn)出的濃度，保證鹽酸品質(zhì)的合格。

12）成爐的設計負荷，每次開車先穩(wěn)定30%的負荷燃燒24h，對合成爐進行暖爐保護，后期可以根據(jù)生產(chǎn)需要進行調(diào)節(jié)合成爐負荷。

合成爐點火完成后，DCS需要將合成爐所有的連鎖邏輯全部投入，盡可能不旁路運行，保證合成爐的運行安全。

13）點火完成后，現(xiàn)場操作員定期巡檢，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和現(xiàn)場的安全。

3 結(jié)束語

鹽酸合成使用的原料都是易燃易爆和劇毒的化學品，且合成爐產(chǎn)生的氯化氫具有強腐蝕性，鹽酸合成爐采用爐內(nèi)自動點火既可以滿足鹽酸合成防爆區(qū)域的要求，又克服手動爐外點火操作人員的勞動強度大、風險性高等弱點，故鹽酸合成自動點火系統(tǒng)只要自動點火程序和連鎖邏輯方案設計合理、設備儀表選型準備、規(guī)范操作規(guī)程，鹽酸合成爐點火可以實現(xiàn)簡便操作和安全穩(wěn)定運行。

[1] 鄧洪龍，何明紅，俞狄.鹽酸合成爐自動點火與連鎖控制系統(tǒng)[J].氯堿工業(yè)，2012，（11）.

Analysis on Automatic Ignition Operation Procedure of Hydrochloric Acid Synthetic Furnace

Zhu Jia-bin，Shen Wei-wei，Zang Han

The traditional hydrochloric acid synthesis furnace adopts manual ignition outside the furnace，the staff is many，the operation process is complex，the risk is big.The composition of the automatic ignition system of the synthesis furnace is introduced.The logic control and the detailed ignition operation of the automatic ignition system are described.

hydrochloric acid synthesis furnace；dynamic ignition

TQ111.3

A

1003–6490（2016）09–0066–02

2016–09–06

祝家斌（1987—），男，江蘇鎮(zhèn)江人，助理工程師，主要從事氯堿行業(yè)工作。