本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域，特別涉及一種加熱爐燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在石油化工煉油領(lǐng)域中，加熱爐是將物料或工件加熱到軋制呈鍛造溫度的設(shè)備。常規(guī)加熱爐的啟動一般都是人工現(xiàn)場手動進(jìn)行。

然而，由于人的不確定與變化因素，在操作過程中違反工藝規(guī)程中時常發(fā)生爐子閃爆隱患。

現(xiàn)有技術(shù)中加熱爐開工條件通常都靠人工判斷，由幾個操作工到現(xiàn)場觀察向班長匯報，班長再根據(jù)各崗位操作工匯報并進(jìn)行判別。這種靠人工判別的管理往往會造成誤判與漏判，又加上人的不穩(wěn)定因素而造成判斷錯誤而造成隱患。例如：燃料氣分液罐液位判別，如果此判錯，會造成燃料氣帶液而發(fā)生閃爆，此事故在煉廠加熱爐運(yùn)行時均發(fā)生過。

同時人工現(xiàn)場操作人手不夠，勞動強(qiáng)度大，特別是我國的大爐子，燃燒器有80-100臺，其開停工的勞動強(qiáng)度很大，一有不小心就會發(fā)生閃爆隱患。在加熱爐啟動過程中，由于違反操作規(guī)程而造成爐子閃爆的現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生，這都是加熱爐操作的管理不當(dāng)而造成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中加熱爐采用人工啟功和管理容易出現(xiàn)爐內(nèi)閃爆的缺陷，提供一種加熱爐燃燒系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種加熱爐燃燒系統(tǒng)，其特點在于，所述加熱爐燃燒系統(tǒng)包括爐管、煙囪、加熱爐、長明燈及控制管理裝置，所述爐管和所述煙囪分別與所述加熱爐連接，所述長明燈設(shè)置在所述加熱爐內(nèi)，所述控制管理裝置與所述加熱爐連接，用于控制管理所述加熱爐燃燒過程中各個操作。

較佳地，所述控制管理裝置包括輔助操作臺，所述輔助操作臺上設(shè)置有初始條件模塊、熱啟動吹掃模塊、冷啟動吹掃模塊、點長明燈模塊、啟動燃燒器 模塊、余熱系統(tǒng)模塊及緊急停車模塊，用于控制所述加熱爐的運(yùn)行。

較佳地，所述熱啟動吹掃模塊和所述冷啟動吹掃模塊控制所述加熱爐進(jìn)行吹掃操作，所述吹掃操作采用的吹掃介質(zhì)為空氣或氮?dú)狻?/p>

較佳地，所述吹掃介質(zhì)的體積大于等于10倍的所述加熱爐容積量。

較佳地，所述控制管理裝置還包括聯(lián)鎖控制閥權(quán)限控制模塊，用于管理所述加熱爐燃燒系統(tǒng)中閥門的權(quán)限。

較佳地，所述加熱爐燃燒系統(tǒng)還包括余熱系統(tǒng)，所述余熱系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器及引風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)與所述預(yù)熱器連接，所述引風(fēng)機(jī)與所述預(yù)熱器連接，且連接至所述煙囪，所述預(yù)熱器與所述煙囪連接。

較佳地，所述預(yù)熱器包括前置空氣預(yù)熱器、水熱媒空氣預(yù)熱器及管式空氣預(yù)熱器，所述水熱媒空氣預(yù)熱器和所述管式空氣預(yù)熱器串聯(lián)在所述前置預(yù)熱器和所述引風(fēng)機(jī)之間，所述前置空氣預(yù)熱器與所述鼓風(fēng)機(jī)連接。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明加熱爐燃燒系統(tǒng)采用了嚴(yán)格的工藝操作。其采用可靠的計算機(jī)來代替人工操作，克服了由于爐子啟動，燃燒管理等原因而造成的隱患，同時減輕了操作工的勞動強(qiáng)度，延長了設(shè)備使用壽命。

附圖說明

本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中：

圖1為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)的流程圖。

圖2為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)中余熱系統(tǒng)的流程圖。

圖3為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)中長明燈和燃燒器點火的流程圖。

圖4為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)的模塊應(yīng)用控制系統(tǒng)圖。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細(xì)說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

圖1為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)的流程圖。圖2為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)中余熱系統(tǒng)的流程圖。圖3為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)中長明燈和燃燒器點火的流程圖。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一個實施例中公開了一種加熱爐燃燒系統(tǒng)，其包括爐管、煙囪20、加熱爐10、長明燈40及控制管理裝置，所述爐管和煙囪20分別與加熱爐10連接，長明燈40設(shè)置在加熱爐10內(nèi)，所述控制管理裝置與加熱爐連接，用于控制管理加熱爐10燃燒過程中各個操作。

優(yōu)選地，所述控制管理裝置包括輔助操作臺，所述輔助操作臺上設(shè)置有初始條件模塊、熱啟動吹掃模塊、冷啟動吹掃模塊、點長明燈模塊、啟動燃燒器模塊、余熱系統(tǒng)模塊及緊急停車模塊，用于控制加熱爐10的運(yùn)行。所述熱啟動吹掃模塊和所述冷啟動吹掃模塊控制加熱爐10進(jìn)行吹掃操作，所述吹掃操作采用的吹掃介質(zhì)為空氣或氮?dú)?。特別地，吹掃介質(zhì)的體積大于等于10倍的所述加熱爐容積量。

另外，所述控制管理裝置還包括聯(lián)鎖控制閥權(quán)限控制模塊，用于管理所述加熱爐燃燒系統(tǒng)中閥門的權(quán)限。

進(jìn)一步地，所述加熱爐燃燒系統(tǒng)還包括余熱系統(tǒng)，所述余熱系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)31、預(yù)熱器及引風(fēng)機(jī)32，將鼓風(fēng)機(jī)31與所述預(yù)熱器連接，引風(fēng)機(jī)32與所述預(yù)熱器連接，且連接至煙囪20，所述預(yù)熱器與煙囪20連接。所述預(yù)熱器包括前置空氣預(yù)熱器33、水熱媒空氣預(yù)熱器34及管式空氣預(yù)熱器35，將水熱媒空氣預(yù)熱器34和管式空氣預(yù)熱器35串聯(lián)在前置預(yù)熱器33和引風(fēng)機(jī)32之間，使得前置空氣預(yù)熱器33與鼓風(fēng)機(jī)31連接。

圖4為本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)的模塊應(yīng)用控制系統(tǒng)圖。如圖4所示，本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)在操作過程中進(jìn)行如下動作：

在加熱爐正常開工過程中，啟動初始條件與吹掃程序50、加熱爐啟動長明燈51，同時啟動燃燒器程序52，使得加熱爐正常運(yùn)行。當(dāng)制硫爐非正常停工時，需要停燃燒器53和停長明燈54。同時，在加熱爐正常停工過程中，同樣要停燃燒器53和停長明燈54。

本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)采用初始條件功能，借由計算機(jī)掃描自動判斷(在BMS系統(tǒng)中有)，這種即快又可靠，此功能模塊會自動指出有幾個條件未達(dá)到要求并報警。

在爐子已點過火，爐膛及設(shè)備空間內(nèi)可能存在可燃燒氣體，或燃料油，并 且溫度也比較高時，通過氮?dú)饣蛘哒羝祾?，防止發(fā)生內(nèi)爆現(xiàn)象。

當(dāng)爐子第一次點火，在爐膛及設(shè)備空間內(nèi)不可能存在可燃?xì)怏w或燃料油時，吹掃介質(zhì)可以采用空氣。

本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)根據(jù)工藝操作規(guī)程嚴(yán)格區(qū)分冷、熱吹掃。

在這些功能模塊中，吹掃空氣(氮?dú)?體積量是爐膛容積量的10倍以上，所以強(qiáng)制規(guī)定了吹掃空氣(氮?dú)?最低流量與最小時間。如果這些操作參數(shù)沒有達(dá)標(biāo)，就會報警，返回到前一步驟，重新開始。如果沒有吹掃干凈就有可能發(fā)生內(nèi)爆。

加熱爐燃燒管理系統(tǒng)的投用基本克服了由于吹掃不達(dá)標(biāo)而發(fā)生的事故現(xiàn)象。其設(shè)置了聯(lián)鎖控制閥權(quán)限控制模塊(IACM)，對于加熱爐的燃料氣，高壓與低壓控制閥及空氣控制閥的動作受到ESD及吹掃、點火的指令進(jìn)行控制。在爐子啟動時，火嘴的燃燒與裝置的運(yùn)行各階段對這些閥門權(quán)限進(jìn)行管理的模塊。這種權(quán)限功能可以保證從爐子一開始啟動就可以投入緊急停車功能ESD。它保證了安全監(jiān)控從頭到底都運(yùn)行，并且達(dá)到一體化，克服了爐子前期啟動階段的安全隱患。在沒有投用爐子BMS系統(tǒng)之前。在啟動爐子時由于沒有ESD安全監(jiān)控，在點火之后發(fā)生爐子燃燒室溫度快速上升而燒壞燃燒器與點火槍的事故(中石化浦光氣田硫磺燃燒爐啟動)

本發(fā)明加熱爐管理系統(tǒng)中的輔助操作臺設(shè)置在主控室，輔助臺上有長明燈，燃燒器火焰指示燈，有手/自動切換開關(guān)，有燃燒氣高壓壓力聲光報警。有人工緊急停爐(ESD)按鈕。一旦發(fā)生緊急情況，操作工可以操作按緊急停爐按鈕，使加熱爐自動停爐，自動切斷燃料氣。

由于我們國家的加熱爐基本上都是國產(chǎn)化的爐子，其特點是燃燒器(火嘴)數(shù)量多，在輔助臺上將每一個燃燒器火焰的情況指示，可以幫助操作工判斷火嘴燃燒狀況，采取措施。此輔助操作臺一般采用高可靠性三取二，其與控制器主機(jī)通訊采用冗余配置，形成加熱爐不可分割的部分。

根據(jù)上述描述，本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)后由計算機(jī)控制管理，并且嚴(yán)格按上述國際，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作管理，按各功能模塊來控制燃料氣切斷線，空氣切斷線并將長明燈，燃料器火焰信號輸入計算機(jī)。這樣不僅克服了事故隱患，又可以減輕操作工的勞動強(qiáng)度。

如圖4所示，本發(fā)明加熱爐燃燒管理系統(tǒng)利用計算機(jī)硬件平臺，將運(yùn)行軟件實行模塊化，將加熱爐管理系統(tǒng)與分散控制(DCS)系統(tǒng)通過RS-485Modbus 通訊形式將加熱爐管理系統(tǒng)的信息與數(shù)據(jù)鏈傳到分散控制(DCS)系統(tǒng)，在分散控制(DCS)系統(tǒng)中可以一目了然加熱爐管理系統(tǒng)運(yùn)行狀況。同時加熱爐管理系統(tǒng)利用硬觸點DO與DI與分散控制(DCS)聯(lián)動。在加熱爐管理系統(tǒng)運(yùn)行過程中通過硬觸點DO聯(lián)動分散控制(DCS)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)分散控制(DCS)系統(tǒng)的控制線與加熱爐管理系統(tǒng)的聯(lián)鎖切斷線聯(lián)動。例如，在吹掃過程過，燃燒氣切斷線關(guān)閉的同時加熱爐管理系統(tǒng)通過DO點聯(lián)動分散控制(DCS)系統(tǒng)的燃料氣控制線強(qiáng)制關(guān)閉。這種雙閥關(guān)閉，可以保證燃料氣的關(guān)閉，防止切斷閥的泄漏，造成爐膛閃爆事故

加熱爐管理系統(tǒng)將初始條件熱啟動吹掃、伐門權(quán)限、冷啟動吹掃、點長明燈、啟動燃燒器、停燃燒器、余熱系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等操作與控制做成功能模塊，同時將緊急停車也做成功能模塊，將加熱爐燃料管理變?yōu)楣δ苣K的運(yùn)行過程，如圖四。可見，各功能模塊運(yùn)行都受制于緊急停車功能模塊ESD的監(jiān)控，就是說加熱爐無論運(yùn)行到何階段，萬一發(fā)生瓦斯壓力低，分液罐液位高，燃料器非正常熄火，爐膛壓力高等超限情況發(fā)生，ESD就會發(fā)出聲光報警，并進(jìn)行緊急停車。所以緊急停車ESD從一開始就起作用，不像以前(不投用BMS)緊急停ESD要待爐子開得正常以后才能投用。但是加熱爐發(fā)生閃爆事故往往在ESD沒有投用的吹掃、點火、啟動燃燒器階段發(fā)生。從圖四中可以看出，加熱爐管理系統(tǒng)實際上將過程運(yùn)行的初始條件、熱啟動吹掃、冷啟動吹掃、點長明燈、啟動燃燒器、余熱系統(tǒng)的管理、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行管理，閥門權(quán)限管理的功能模塊結(jié)合了緊急停車ESD功能模塊，并與分散控制(DCS)系統(tǒng)聯(lián)動。而緊急停車ESD作為加熱爐管理系統(tǒng)內(nèi)的一個功能模塊，加熱爐管理系統(tǒng)又通過DO與DI硬觸點與分散控制(DCS)系統(tǒng)聯(lián)動，這就突現(xiàn)了加熱爐緊急停車(ESD)的運(yùn)行管理功能與分散控制(DCS)系統(tǒng)控制實現(xiàn)一體化運(yùn)行，這大大提高了加熱爐的燃燒管理功能，又提高加熱爐的控制水平和科學(xué)管理。嚴(yán)格防止違反操作規(guī)程的情況發(fā)生，克服了加熱爐安全隱患事件的發(fā)生。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式作出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。