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牟建宏，李文波，花茂全
1 前言
火炬是石油化工企業中常見的一種安全環保裝置，主要是用來燃燒工藝排放尾氣中的有機物，以避免造成環境污染，或在工況不正常時，確保裝置的安全。工藝尾氣中的有機物時有時無，在工況正常時，尾氣中不含有機物，因此，適當時候點燃或熄滅燃燒嘴，就顯得極為必要。為此設計了火炬自動點火控制系統，在尾氣含有機物時點燃燒嘴，尾氣中不含有機物時熄滅火炬，就可以節省大量燃料氣，消滅長明燈，經濟效益十分顯著。
2 火炬自動點火控制系統
（1）系統構成
火炬自動點火控制系統主要是由北京市科學技術研究院研制開發的TRD-3型火炬自動點火程控儀、高壓發生器、點火器、壓力傳感器、溫度傳感器、微動傳感器構成。控制系統構成如圖1所示。
圖1中，TRD-3型自動點火程控儀是控制系統的核心部分，它主要由可編程序控制器、擴展模塊、人機接口及組態軟件等組成。有16路輸入，8路輸出，可延伸到200點，控制距離5000米。并可以對監測信號進行顯示和記錄。另外，還具有全自動、半自動、手動、硬手動點火功能。
（2）工作原理
尾氣的壓力、溫度、氣流微動信號由相應儀表分別測出，并將信號傳送至TRD-3程控儀，根據工藝要求，在程控儀中對3種信號都設定了越限設定值。任何一路信號達到或超過設定值時，程控儀的輸出繼電器帶電閉合，控制燃料氣的兩個電磁閥帶電打開，燃料氣通至火炬頂部噴嘴。同時，高壓發生器產生高壓，點火器便進行高壓放點打火點燃噴嘴，當熱電偶檢測到火焰信號后，把信號傳送至程控儀，程控儀的輸出繼電器失電斷開，電磁閥失電關閉，點火器停止打火，點火過程結束。
（3）工作過程
TRD-3型火炬自動點火控制系統是利用溫度傳感器、壓力傳感器、氣流微動傳感器作傳感信號。當火炬排放氣達到設定的壓力時，壓力傳感器向主機輸送壓力信號，主機整理后將信息儲存起來，當排放氣達到排放壓力時，開始排放，此時微動傳感器輸出信號給主機，主機經整理，并將原儲存的信號提取出來加以分析后，開始輸出點火信號自動點火，開閥信號打開高壓瓦斯控制閥，記錄信號記錄點火時間，聲音報警信號提醒操作工有排放氣排放并開始點火。當長明燈被點著后，長明燈溫度傳感器就輸出溫度信號給主機，主機便輸出停止點火信號，同時將點火高壓瓦斯氣閥關閉，點火器熄滅，長明燈繼續燃燒；當火炬被點燃后，火炬溫度傳感器就輸送給主機一溫度信號，主機將信號整理后輸出關掉長明燈信號，長明燈熄滅，火炬繼續燃燒，點火程序完成。溫度傳感器向主機輸送火炬正常燃燒信號。
當壓力信號、微動信號同時存在，而火炬突然熄滅時，火炬溫度傳感器向主機輸送熄滅信號，主機整理后輸出自動點火信號，點火程序同上。
當壓力、微動信號消失之后，也就是沒有排放氣體，火炬燃燒系統處在自動檢測狀態。
手動點火按鈕可實現操作室和現場的手動點火。
（4）調試
程控儀在投用前，應對模擬量輸入信號逐點用標準信號進行校驗。根據設定的參數值分別在各模擬量輸入通道輸入相應的信號，觀察輸入信號越限時相應通道的LED指示燈是否點亮。在開關量輸入端輸入相應信號，觀察相應通道的LED指示燈是否點亮。點火程序結束后，檢查報警輸出是否解除，程控儀是否回到監測狀態，確定點火程序運行是否正常。
3 系統實現的功能
（1）操作功能
啟動點火 實現半自動、全自動、硬手動點火的控制與顯示。
停止點火 控制高壓電相關設備和某些工藝參數的接通與斷開。
試報警實 現點火失敗的報警系統。
消報警 確認報警。
打印畫面 打印各種即時報表，操作信息，歷史曲線。
（2）顯示功能
顯示流程圖、當前參數曲線、過程即時值、積算器記錄、記錄查詢。
（3）門檻設置
設定燃氣排放壓力啟動點火門檻、火炬火焰，確定燃燒的門檻、高空點火器門檻。
（4）時間設定
設定點火持續時間、送燃氣時間、火焰確認時間、點火次數、超前送高壓時間、再次點火間隔時間。
4 結語
該PLC火炬自動點火系統自1998年投用以來，目前使用狀況良好，運行穩定，可實現火炬在線自動點火，即在沒有廢氣排放時熄滅火炬長明燈。克服了人工點火、長明燈點火和一般電打火的缺陷，實現了火炬點火的安全可靠，為全面回收裝置廢氣，徹底消滅火炬長明燈提供了安全可靠的保證。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號