PLC系統控制火炬自動點火監控系統

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PLC系統控制火炬自動點火監控系統

火炬點火系統的構成點火監控系統說明PLC組態編程錨點1錨點1

2004年9月

摘要  簡單介紹了煉油廠火炬回收裝置及點火系統,詳細說明了點火監控系統技術改造方案及具體實施的工作內容和方法。實際運行表明,此方案安全可靠并且對煉油廠火炬氣的回收及改善本地區的大氣質量起到了一定的作用。

關鍵詞  火炬氣   火炬自動點火系統   監控系統PLC

0  概述

煉油廠火炬氣回收裝置是將煉油廠各裝置排放的可燃氣體進行回收以節約能源、改善大氣質量的環保型裝置。當煉油廠有生產裝置非正常排放燃氣時,火炬自動點火系統必須及時自動地進行點火;而裝置正常生產時,火炬自動點火系統時刻監控燃氣壓力地變化?;鹁孀詣狱c火監控系統是該裝置的主要控制系統之一。

蘭州石化公司煉油廠1?;鹁嬖詣狱c火監控系統程序控儀采用STD總線的單扳機。該單扳機專為該點火系統開發,屬上世紀90年代初的工控技術產品,通用性差、原器件現已老化,而且目前已無法得到該系統的配件和備品,火炬現場點火裝置也存在許多問題,因此2002年已不能點火工作。為保證1#火炬監控點火系統能正常、可靠、長期運行,必須對該控制系統進行技術改造。

1 1#火炬點火系統的構成

  自動點火器能夠自動檢測氫氣管網壓力和封液罐壓力,并按要求進行自動、手動、緊急手動等3種方式的點火。該點火監控系統由火炬自動程控儀(簡稱點火控制器)、高壓發生器、高壓點火電極、點火瓦斯控制電磁閥、火焰檢測傳感器及壓力變送器等組成。

2 工作過程

   火炬點火監控系統發出3路控制信號,打開點火燃料氣的3個電磁閥,將燃料氣輸送到點火器。同時送出3路接點信號去電器專柜,啟動高壓發生器產生高電壓,由專用高壓電纜輸送到高壓點火電極拉弧點火。點著火后,由火焰探測器到火焰信號,并將該火焰信號饋送到火炬點火檢測器得到點火成功的指示。

3   改造內容

①1?;鹁姹O控系統

將原點火監控系統ATD總線方式的單扳機更換為的歐姆龍(Omron)公司的C-40P 型可編程控制器(PLC),通過組態編程實現點火功能。

②更換高壓電纜、高壓電極的固定器件

原點火系統高壓電纜由于絕緣性能下降,在保護管內出現短路打弧現象,這次改造決定將已損壞的高壓電纜更換為絕緣電壓10萬狀直徑為8mm的絕緣電纜。點火電極導電桿固定絕緣陶瓷體破碎,導電桿無法固定,導電電極間隙發生變化(大于8~10mm),因此將高壓點火電極固定方式由陶瓷固定改為石英絕緣子。

③更換點火器

原點火器已被燒壞,本次改造將點火器更換為耐高溫1500℃(原耐高溫1200℃)的特殊材質點火器。

4 改造方案

   ① 現場部分

現場部分的重點是更換高壓電纜,點火電極陶瓷固定改為石英絕緣子固定,并改造點火器等。

   ②控制室部分

控制部分主要是拆除原程控儀,安裝新的點火監控系統。該點火監控系統采用可編程控制器PLC為主控制器,配多路數字顯示報警儀作為水封罐壓力和燃料氣管網壓力的顯示報警設備,設置點火系統手動/自動開關,具有火炬燃燒、火炬熄滅、火炬點火中和故障報警顯示等功能。

5 點火監控系統說明

  ①自動點火

   管網氫氣壓力、水封液罐壓力如有任一壓力超限報警,PLC即自動點火。點火程序:打開電磁閥,高壓發生器同時開始點火,高壓發生器點火4s,停3秒,繼續點4s,停3s,如此循環6次(42s)。在這6次循環過程中,如點火正常,則“點火”指示燈亮。如未點著火,則“點火失敗”燈亮。整個點火過程中,“點火”過程指示燈亮4s滅3s地閃爍,火炬正常后“點火”指示燈常亮。

   不論點火成功與否,每次點火過程結束后都必須按復位按鈕,PLC才能執行下次點火程序。否則PLC認為上次點火未成功,操作人員沒有確認前次點火,因而不能執行下次點火。

在點火過程中如探測器探測到火炬正常,則PCC停止點火,10s后關閉瓦斯電磁閥。如探測器探測到火炬工作正常,但43s內探測器發生故障或探測到火焰信號又消失,在此時間內又未復位,則點火監控器繼續執行點火程序。點火成功后,若再次接收到點火信號,程序不再執行點火過程。

②手動點火

手動點火條件是管網氫氣壓力、封液罐壓力信號故障,點火監控器不能實現自動點火,按下手動點火按鈕,點火監控器執行一次自動點火程序。

③復位

每次點火過程結束后,操作人員按復位按鈕對點火控制器自動點火程序解除自鎖,進入下一次允許自動點火狀態。

④緊急手動點火

 當點火監控器發生故障,不能實現自動或手動點火時,將緊急手動點火開關打向緊急手動點火位置,此時電磁閥和高壓發生器同時動作,不受點火監控器影響直接進行點火,且不間斷直至點著,然后將緊急點火開關恢復正常。在緊急手動點火時要注意每次點火時間不能太長(一般不要超過42s),防止高壓發生器或拉弧電極損壞。

⑤參數顯示和報警

 管網氫氣壓力和封液罐壓力分別在數顯儀上直接顯示。 為氫氣壓力顯示窗口,范圍0~400kPa,報警值為20kPa(5%高報),面板 燈報警指示; 為封液罐壓力顯示窗口,范圍0~40kPa,報警值16kPa(40%高報),面板 燈報警指示。

6 PLC組態編程

   在綜合分析了控制邏輯之后,選定了Omron的小型PLC作為控制器,并進行內存分配、I/O點分配,以及控制程序的設計組態。具體的設計組態過程,在此不再述。PLC控制邏輯詳見圖1。

                       圖1  PLC控制邏輯

7 結束語

  經過改造的1 火炬自動點火 監控系統和現場點火裝置,點火實驗一次成功,點火系統安全可靠。1 、2 火炬點火監控系統同時投入運行,且互為備用,徹底消除了蘭州石化公司煉油廠的安全隱患。這一火炬點火監控系統,對蘭州石化公司煉油廠火炬氣的回收和改善蘭州地區的大氣質量起到了不可估量的作用。

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