[发明专利]管式炉自动点火控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管式炉点火控制方法。

背景技术

管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热在炉管中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需要的热量，保证生产正常进行。与其它加热方式相比，管式加热炉的主要优点是加热温度高(可达1273K)，传热能力大和便于操作管理。

管式炉在石油化工厂具有举足轻重的作用，管式炉的能耗很高。管式炉的能量消耗在生产装置中约占80～90％。它的投资一般占15％左右，高的可达30％。近年来，管式炉的发展很快，已成为近代石化工业中必不可少的工艺设备之一。此外，由于加热炉在燃料燃烧时的噪声和烟气排放也对环境污染造成相当严重的影响。这些因素都必须在加热炉设计时加以考虑。

石油化工管式加热炉与其他行业的加热炉共同的地方，是有一个由耐火材料包围的燃烧室，在其底部或侧面设有燃烧器，不同之处是在炉内布置的是传热管，因而也叫管式炉。利用燃料燃烧产生的热量将流经管内的工艺介质加热到所需的温度。

管式炉的主要结构由燃烧器、辐射室、对流室和烟囱四部分组成，其技术特征是：

(1)被加热的物质是易燃、易爆的烃类物质，与一般的工业炉相比，它的危险性更大。

(2)加热方式为直接受火式，燃烧的是气体或液体。任何泄漏都可能造成爆炸或火灾。

(3)管式炉只烧气体或液体燃料，不烧固体燃料。

(4)管式炉通常处在高温高压条件下运行，操作条件苛刻。一般加热型的加热炉，炉管的壁温在400～650℃。而加热反应型的加热炉，炉管壁温在850～1000℃。操作压力范围较宽，低中压力在1～10MPa，而高压加氢加热炉高达18～20MPa。

(5)长周期连续运转，不间断操作，操作周期一般在一年到3年，最长可达5年。因而对加热炉的可靠性要求很高。

在管式炉中，被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体和液体。而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水和蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。另外，管式炉只烧气体或液体燃料，气体和液体燃料在使用不当时容易爆燃，国内曾发生多起工业炉爆燃事故。一直以来，自动点火并未在管式炉中得到广泛的应用，国内外多采用人工火把点火。特别是在国内，由于近年管式炉得到广泛应用，很多管式炉没有配套点火控制系统和燃烧控制系统。这使得管式炉的启动与运行存在严重的安全隐患，并且效益低，造成能源浪费和环境污染。

目前，管式炉点火控制主要存在以下几个方面缺陷：

(1)由管式炉中被加热的介质(气体或液体)通常都是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水和蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。采用人工点火方式不安全。

(2)部分已采用电子点火(或自动点火)管式炉，点火装置性能差，点火可靠性差。

(3)管式炉燃烧器设计不合理，效率低。管式炉有它的特殊性，过去有很多管式炉的燃烧器照搬其它锅炉的燃烧器，没有针对性的设计。

(4)尽管自动控制技术的发展，PLC等控制自动化控制装置得到了广泛应用。但在管式炉控制中仍缺少整体自动化设计，程序设计不合理，没有解决锅炉点火控制中的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种管式炉自动点火控制方法，该方法采用整体化设计，自动点火的方式，具有火焰检测、炉膛安全保护、自诊断功能，可靠性高。

本发明通过以下技术方案实现：

管式炉自动点火控制方法，该方法包括系统启动、点火启动、点火停止三个阶段，各阶段应满足下述条件：

(1)系统启动：合上开关，系统开始工作；

(2)点火启动：

①在点火前，首先要进行吹扫，满足炉膛安全保护条件；若满足条件，则系统发出点火允许指令，若不满足条件，继续进行吹扫，直至满足炉膛安全保护条件，然后发出点火允许指令；

②在点火前，还要检查煤气阀和点火阀是否关到位、煤气主管道压力是否正常，若满足条件，则系统发出点火允许指令，若不满足条件，则系统拒绝启动；

③按下点火启动按钮，系统自动完成如下程序：

(3)点火停止：

①点火过程按[停止]：→关点火阀和燃气阀、关点火器

②燃烧状态按[停止]：→关点火阀和燃气阀

③停止状态按[停止]：→设备复位；若启动前发现设备不在初始状态，可以进行此操作。