集气站工程火炬系统使用说明书

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1、大庆油田釆气分公司天然气集气站工程火炬系统操作说明书北京斯瑞达自动化技术发展公司2006年门月点火折示门动点火切换乎劝点火HDJ104火炬丰自咖%火桂制柜 北京魅瑶达自动化找术吐展公可KWPSX2.5W *I I I I I髙爪点火电极/ 低斥点火评高爲岛压介金 却低斥点火线x：x：:逖目巡至m今上生幻些旬 目目门诵鬲管厶32X3（訴事沏G五”g:; kkr/八 riwO-二火炉火矩筒体二找连敏逹也3209勺穿翅牌加.DN50-M-誉如3迖3 DN兽 1M埸D谒点火燃FO32X3 D进严分液绒Xp_DN200 WLM8D冲。0罚片天然气火炬点火系统工艺控制流程图1系统简介火炬系统由火炬燃烧器、

2、火炬筒体、点火燃气电磁阀组、阻火器、爆破片、HDJ-104火 炬半自动点火控制柜、XDK火炬现场点火控制柜、GD高压强电弧和低压点火棒双路传递 式高空点火装置、高压绝缘子、高温合金裸线、高压接线端子、特种高压电缆、高压发生器 等组成，具有控制室远程控制和现场手动/半自动点火功能。本高压高空点火装置貝有防风 雨雪、耐高温、抗腐蚀、防火雨、点火可靠、寿命长等优点。其主要技术特点为：高压强电弧/低压点火棒双路多保障点火方式，工作安全可靠；点火电极、点火棒及高温高压绝缘子安装在点火器底部（火炬II下2米处），避开了高 温区；采用高温耐蚀合金制造高空点火器及点火电极、采用进I I石英特制高温高压绝缘子；

3、点火棒由特种高温陶瓷制造，具有工作温度高，温升快（3秒达到1500C）,无电蚀、不积碳、耐腐蚀、耐高温、在风雨雪中点火可靠等特点：在电极与高压接线端子之间采用高温耐蚀合金裸导线（长15米）和石英绝缘子，耐高温、 抗氧化、抗火雨，有效保护火炬上的高压线路，使点火系统使用寿命大人延长；高压接线端子以下采用特种高压电缆（耐压75KV）,直到地面的高压发生器内，火炬上 无转接点，高压发生器在地面便于安装维护。可在现场和控制室实现半自动/手动点火。2点火过程2. 1高压点火过程：当火炬管线有可燃气排放时，按下点火按钮点火燃料气阀门打开，高压发生器输出高压 （15KV）,高空点火器底部的两高压电极间产生连

4、续高能电弧，此时点火燃气进入高空点火 器内，与空气自动混合后，被电弧点燃，此火焰在高空点火器内自动向上传递，并从高空点 火器头部喷出，引燃火炬气。点火时间到10秒（可在点火箱内设定060秒可调）后，点火燃气阀自动关闭，高压发 生器停止工作，点火结束。2. 2低压点火过程：当火炬气排放时，按下点火控制柜上的点火按钮，此时点火棒迅速达到工作温度，高压 燃气经打开的点火燃气电磁阀进入高空点火器燃气管内，与空气自动混合，点火棒在点火器 传火筒的底部把可燃气点燃，此火焰在传火筒内向上传递，并从点火器头部喷出，引燃火炬 或长明灯。点火时间可由点火控制箱设定（0-60秒可调），点火完成时，电磁阀自动关闭，

5、停止点火。3主要配置技术及操作说明3. 1 HJ-01B火炬燃烧器1台根据天然气火炬放空的特点，采用HJ-01B人气扩散式顶部空间锥体稳火环的火炬燃烧器（带动态密封器及防风罩），该火炬头具有如下结构特点： 釆用自然引风人气扩散式技术，火炬头采用带新型空间锥体花瓣形稳火坏结构，提高 放空气体出II流速，加人了放空气体湍流扰动的程度，提高了放空气体卷吸周I制空气的 能力，减少了炭照的产生，火焰的长度缩短，火焰的刚性好，燃烧完全，降低了热辐射, 由于火炬放空气体出I I流速高，在不增加当量流通面枳的情况下能够显著提高火炬的处 理能力，使火炬在较人的流量范I韦I内实现无烟燃烧，较高的排放流速和脱离火炬

6、筒I I的 悬空火焰有效改善了火炬头的高温工作坏境，不需要蒸汽助燃和消烟，节约能源。同时 高排放流速还能有效地使夹带的液滴粉碎成雾化状态，燃烧人量液态物质，避免下火雨。 釆用引射技术，在火炬头筒体上部设置气体引射防风罩，使火炬头无烟燃烧。按文丘里 原理采用负压式引风人气扩散技术，利用放空气体在火炬出丨I的高喷射速度，将防风罩 下部周闱的人量空气引射到防风罩内，进行中心供氧，同时放空气体通过新型带空间锥 体花瓣形稳火环后产生湍流与引射到防风罩内的空气进行充分混合，使火炬头在任何条 件卞都能稳定、安全燃烧，在恶劣气候条件卞都能产生稳定火焰，火炬头喷出的排放气 缩短了火焰高度及托高火焰，降低火炬头头

7、部温度，延长了火炬头使用寿命。防风罩可 避免火焰直接燃烧于火炬筒体外负压区，降低火焰偏斜程度，使火焰稳定燃烧，以延长 火炬头使用寿命，避免大风造成的火焰倒卷或熄灭。 釆用带空间锥体花瓣形稳火坏结构，材料釆用線基高温合金GH3030,限制火炬头的出 II气体流动最人马赫数为0.50.7,确保在设计范闱内不发生脱火，使火焰稳定燃烧。 带空间锥体花瓣形稳火环设计特点：我公司采用从国外引进的最新三维流体力学动力计 算软件，对新型带空间锥体花瓣形稳火环上面的所有叶片形状和焊接安装角度进行优化 设计，使火炬放空气体流量在最大时压力降最小，而卷吸周I制空气能力达到最人值。 HJ-01B型火炬头筒体内上部设置

8、动态密封器（挡板式射流密封器），材料Ci-25Ni20o火 炬气大量放空后，由于火炬头头部温度降低，空气沿着火炬头内壁进入到动态密封器， 由于动态密封器的作用，空气逐渐改变它的方向，逆行流动回退至动态密封器顶部，与 此同时，带压的密封气体（如蒸汽、氮气或燃料气）由火炬头下部流动至动态密封器处， 并进入到动态密封器中最小孔径位置，此时，密封气体的流动速度也随之增至最大，最 终到达动态密封器的顶部而喷射出去。这样，带有较高速率的密封气体，把进入到动态 密封器顶部的空气不断挟带着回喷至火炬头顶部进入到人气中，从而防止火焰在火炬头 筒体内部燃烧，避免了由于没有动态密封器而可能产生的火炬头到地面阻火器之

9、间的回 火问题，从而延长火炬头使用寿命。动态密封器与火炬头结为一体，结构简单、节省投 资，便于检修维护。最突出的优点是压力降损失小。根据计算火炬头直径分别为：*108X2000 （排放量10万方/天）：4 159X2500 （排放量20万方/天）;219X2500 （排放量30万方/天）。3. 2火炬筒体火炬采用拉线式自支撑火炬，火炬带有底部集液包、排污阀、液位计、平台、爬梯、火 炬筒体地脚螺栓和拉线等，根据计算火炬高度选择如卜:4）219X15000 （排放量10万方/天）;4）219X20000-22000 （排放量 20 万方/天）;325/219X25000 （排放量 30 万方/天）

10、。3. 3 HDJ-104半自动点火控制柜1个位于控制室，内设自动/手动点火按北京斯瑞达自动化技术发展公司3. 4 XDK现场点火控制柜1个位于火炬现场，内设半自动/手动点火按钮、防爆接线箱、高压发生器，可在火炬现场 实现高低压点火切换、半自动、手动点火。规格:3. 5 GD-1/3N高.低压双路传递式高空点火器2套N 型3. 6 GL高压线路2套石英绝缘子高温合金丝高压接线端子专用高压电缆3. 7 GF-02高压发生器2台000GF-02由燃气管、燃气喷嘴、传火筒、石英绝缘子、高 压点火电极和低压点火棒、防护罩等组成。特殊设计，自动配风，燃气管可内置电极由特种高温（1250C）耐蚀合金制造长

11、度：6。-用型3.5米点火电极及石英绝缘子位于火炬口下3.5米 处，避开高温区。双路（GD2）高压强电弧和低压点火棒两种点 火方式，电极放电能量大，点火棒工作温度 高，能在3秒内把冰雪融化，防风雨。适用多种点火气源（瓦斯气、天然气、液化气、 煤气等），点火压力范围宽（0. 20. 8MPa）o点火电极以下17米，釆用多股高温合金丝传 输高压以防止下火雨及高温辐射烧坏高压线 路。高温合金丝用石英支撑绝缘子（耐高温 11701、耐高压、防剧冷剧热）绝缘。用高压接线端子连接专用高压电缆 （GRVZ-75KV,阻燃、防火、耐高温）直接到 高压发生器，中间无接头，无须担心线路故 障。 一体化防爆结构，地

12、面或火炬平台安装，无 须维护。 GF-2型双路高压输出（15、20KV）, 路发生 故障时另一路仍可点火。连续高强电弧，点火能量大。有限温、限流保护装置，寿命长。3. 8 DB-3点火变压器（低压发生器）2台火炬平台安装，无须维护。 工作电压低，点火安全可靠，寿命长。供电电压：220V, 70W；输出电压：12VDB-33. 9 BDF-25防爆电磁阀组双路不锈钢防爆电磁阀组，同时工作，确保点火系统安全可靠。3. 10阻火器(PN16 DN200带配对法兰)316SS波纹带式，位于放空管线上火炬入I】附近，具有防止回火的作用。3. 11爆破片(PN16DN200带夹持器、配对法兰)位于放空管线

13、上火炬入II附近，与阻火器并联，当阻火器堵塞管线压力达到0.4MPa时, 爆破片自动爆破，放空气体自爆破片处进入火炬内放空，可避免因阻火器严重堵塞火炬气无 法放空的情况发生。4公用工程条件序号名称公用工程条件消耗量1燃料气压力:0.20.4MPag点火时短时间消耗量为30Nm3,1i2电380VAC, 3Phase, 50Hz3Kw (间歇)5主要设备及材料1) XDK现场点火控制柜(600X1000X350) 1个2) HDJ-104半自动点火控制柜(2100X800X600) 1个3) GD-1/3N高空点火器(带连接板、螺栓、螺母、垫片)2套4) GD-1/3N-DHZJ点火组件2套5)

14、 DJ-SY电极石英绝缘子2个6) ZC-SY石英绝缘支撑2套7) 4 3高温合金丝40米8) GJX高压接线端子2套9) GRVZ-75KV专用高压电缆40米10) GF-02高压发生器2台11) BDF-25防爆电磁阀2台12) HJ-01B 火炬燃烧器(4219X6X2500 ) 1 台13) 火炬筒体(2219X8X22500,带拉线及配件)1座14) 阻火器(PN16DN200带配对法兰)1台15) 爆破片(PN16DN200、带夹持器、配对法兰)1套15)管线、阀门及安装材料见清单如下：序号名称规格型号数量备注1控制电缆 及护管KVVP4 X 1027X330米从火炬现场点火柜到电磁阀2镀锌钢管 32X320米从地面点火柜到2.5米平台的高压线护管3无缝钢管20# 47X35米燃料气管4无缝钢管20# 32X376米点火燃气管上到火炬上23米处5闸阀Z41H-25 DN254台点火器燃气阀6.截止阀J41H-25 DN252台点火器燃气阀7闸阀Z41H-25 DN401台点火器燃气总阀8闸阀Z41H-25 DN251台火炬排污阀9.截止阀J4