硫回收燃烧炉自动点火总结和注意事项

张基才

(新能凤凰(滕州)能源有限公司，山东 滕州 277500)

新能凤凰公司硫回收装置是引进的荷兰荷丰公司(1992年在中国开展业务)的三级克劳斯及超级克劳斯成套技术和设备，(荷丰技术公司在中国的第五套)工艺先进、成熟、系统平稳，装置控制特点突出。在开停车过程及日常控制中采用了Foxboro公司的DCS控制系统，开车和联锁紧急停车采用的是TRICON公司的SIS系统进行控制，通过充分回收硫生成硫磺实现达产目标，同时要达到环保排放标准进行排放，从而减少对环境的污染。

1 硫回收工艺介绍

其工艺流程为来自低温甲醇洗工序的酸性气先进入甲醇洗涤塔利用来自管网的脱盐水进行洗涤，酸性气去酸性气预热器用中压饱和蒸汽进行预热。来自变换工序的汽提气进入汽提气缓冲罐进行气液分离，汽提气与预热后酸性气混合进入酸性气燃烧炉的主烧嘴(M6001)，另一部分酸性气绕过烧嘴直接去燃烧室(M6002)。按一定比例配入氧气、空气和燃料气混合燃烧，在酸性气焚烧炉(M6002)内发生H2S部分氧化反应，出炉后的工艺气进入废热锅炉，液硫进入一级液硫捕集器捕集液硫；工艺气经过第一再热器(E6002)与废热锅炉产生的中压蒸汽换热，然后进入一级克劳斯反应器(R6001)进行转化反应，液硫进入二级液硫捕集器捕集液硫；工艺气经过第二再热器与废热锅炉产生的中压蒸汽换热，再进入二级克劳斯反应器(R6002)进行转化反应。液硫进入三级液硫捕集器捕集液硫；工艺气经过第三再热器与废热锅炉产生的中压蒸汽换热，再进入第四冷凝器与锅炉给水换热，液硫进入四级液硫捕集器捕集液硫；工艺气与一定量的空气在静态混合器充分混合后进入超级克劳斯反应器(R6004)进行选择性氧化反应。出口工艺气进入超克冷凝器，液硫进入五级液硫捕集器捕集液硫；尾气进入尾气分离器进行气液分离，燃料气和空气高温燃烧后与尾气进入尾气焚烧炉( M6005)继续燃烧；使H2S全部氧化成SO2，焚烧后的尾气经尾气废热锅炉(E6013)与锅炉给水换热，降温后的尾气配入空气通过烟囱排入大气。经各级液硫捕集器捕集下来的液硫汇入液硫储槽。液硫由液硫泵送至硫磺造粒机(M6001A)造粒去包装工序(工艺流程框图见图1) 。

图1 工艺流程

2 燃烧炉主烧嘴开车步骤和注意事项

2.1 主烧嘴吹扫

涉及到的阀门(12台气动开关切断阀)：

YV6006酸性气切断阀，YV6007汽提气切断阀，YV6008氧气切断阀1

YV6009氧气切断阀2，YV6010氧气切断阀3，YV6014水环氧切断阀

YV6016低压氮气切断阀，YV6018低压蒸汽切断阀，YV6019燃料气切断阀，YV60

20燃料气切断阀，YV6047蒸汽切断阀，YV6048出蒸汽切换阀

吹扫前必须满足的条件：

HY-6027/28 装置无手动跳车信号 HY-6051/52 焚烧炉无手动跳车信号

ZYL-6006 总酸性气阀门关闭 ZFYL-6012 进入烧嘴的胺酸性气阀关闭

ZFYL-6014 旁路酸性气阀关闭 ZYL-6007 SWS 酸性气阀关闭

ZFYL-6017 到烧嘴的SWS 酸性气阀关闭 ZYL-6008/09 总氧气阀关闭

ZYL-6010 燃烧空气阀关闭 ZYL-6019/20 到烧嘴的燃料气阀关闭

ZYH-6032 超级克劳斯旁路阀打开 BYL-6001/02 主烧嘴火焰无火焰

ZYL-6031 到超级克劳斯反应器的工艺气阀关闭

ZYH-6015 主烧嘴点火器抽出 LYLL-6017 废热锅炉液位不低

PYHH-6024/25/26 装置压力不高(3 选2) PYLL-6028 燃料气压力不低

NYL-6001/02鼓风机有一个运行 LYHH-6012 燃料气分离罐容器液位不高

2.2 主烧嘴吹扫前控制器跟踪状态

(1)FC-6012 到烧嘴的胺酸性气体。控制器置手动，进而使控制阀全关。

(2)FC-6014 胺气分流。控制器置手动，进而使控制阀全关。

(3)FC-6017 到烧嘴的SWS 酸性气。控制器置手动，使控制阀全关。

(4)FC-6029 燃烧空气。控制器置手动，从而使控制阀全关。

(5)FC-6027 到烧嘴总氧气(作用于氧平衡阀)。控制器置手动，从而使控制阀全关。

(6)XC-6001 氧平衡阀开度(作用于主氧气阀)。控制器置手动，从而使控制阀全关。

(7)FC-6036 到烧嘴燃料气。控制器置手动，使控制阀停留在最小开度。

(8)FC-6034 到烧嘴的氮气。控制器置手动，从而使控制阀全关。

(9)FC-6037 到烧嘴的蒸汽。控制器置手动，从而使控制阀全关。

(10)FC-6064 选择性的氧化空气。取决于前面的操作。

(11)TC-6034 到一段再加热器中压蒸汽。控制器置手动，使阀全关。

(12)TC-6046 到二段再加热器中压蒸汽。控制器置手动，使阀全关。

(13)TC-6041 到三段再加热器中压蒸汽。控制器置手动，使阀全关。

(14)TC-6061 到四段再加热器中压蒸汽。控制器置手动，使阀全关。

(15)AC-6026A 尾气分析仪(H2S 信号) 控制器置手动，输出为50%。

2.3 开车步骤

2.3.1 吹扫

2.3.1.1 超克进空气

HS-6022(DCS开关)复位SIS逻辑系统中YC-6001。控制器FC-6064(氧化空气进超级克劳斯)切换到手动，进而使控制阀全开。同时，取消到反应器入口的温度控制器(TC-6034/46/41/61)的跟踪信号。

2.3.1.2 预热器、再热器进蒸汽

HS-6011(M现场开关)，加上DCS画面HS-6010打开从中压蒸汽到预热器/再加热器管线上的控制阀YV6047、YV6048。

2.3.1.3 氮气吹扫

HS-6023(M)启动点火顺序，打开阀YV-6016(进烧嘴氮气切断阀)，进而允许氮气进入烧嘴，同时，控制器FC-6034(氮气流量调节阀)按预设定值自动从手动切换到自动模式。要求的吹扫气体流量(在功能块FYLL-6035 上204以上)(0-300的量程)在30 秒内(在逻辑中开车超驰时间计时器)要达到。否则，吹扫顺序中断，YV-6016 关闭，FC-6034 接受自己初始的跟踪信号，程序重新开始启动。

2.3.1.4 吹扫计时、关氮气阀

当要求的吹扫气体流量建立后，吹扫时间计时器启动，5分钟后，进而关闭控制阀YV-6016，并可按顺序走。同时，通过跟踪信号，FC-6034 自动从自动切换到手动，进而，关闭控制阀FV-6034。在这个周期内，出现故障将会导致吹扫程序停止，程序将重复开车步骤第一步(点火前需满足的条件同吹扫前必须满足的条件)。

2.3.1.5 主烧嘴吹扫后控制器跟踪状态

(1)FC-601141729271363437同吹扫前控制器状态。

(2) FC-6064 选择性氧化空气。控制器置手动，输出预先设定值相对应的阀门开度。

(3)TC-6034 到一级再加热器的中压蒸汽。跟踪信号被释放。

(4)TC-6046 到二级再加热器的中压蒸汽。跟踪信号被释放。

(5)TC-6041 到三级再加热器的中压蒸汽。跟踪信号被释放。

(6)TC-6061 到四级再加热器的中压蒸汽。跟踪信号被释放。

(7)AC-6026A 尾气分析仪(H2S 信号) 控制器置手动，输出为50%。

吹扫程序结束后，点火枪立即自动插入进入点火程序控制。

2.3.2 点火程序控制

2.3.2.1 进燃烧空气、点火枪到位

FC-6029(燃烧空气)保持在手动操作，并得到预定的输出值。同时，控制阀YV-6010(进入烧嘴的燃烧空气)自动打开，进而允许空气进入烧嘴。应调整相对应与开车流量的输出值。一旦不能点火，应在DCS 调整输出值。同时，打开控制阀YV-6010，时间计时器(30S)开始启动。在这个时间周期内，将得到燃烧空气最小流量( FYLL-6030)和点火枪已经完全插入信号(ZYL-6015)。否则，点火程序终止，程序步骤从第一步重新开始。

2.3.2.2 进燃料气

只要最小空气流量超过FYLL-6030(938NM3/H 0-3000量程) 的设定值，并且，监测到点火枪已经完全插入(ZYL-6015)，点火时间计时器(5S 秒)开始计时。同时，控制器FC-6036(燃料气)保持在手动，并得到预定的输出值一直开着等；燃料气阀YV-6019/20 被打开，进而，允许燃料气进入烧嘴，点火枪励磁(带电)。一旦不能点火，应在DCS 调整输出值。此输出值对应开车要求的流量不能高于最小开车值130%。

2.3.2.3 检测火检信号

当点火时间(5S)完成后，靠跟踪信号作用，控制器FC-6029(燃烧空气)和FC-6036(燃料气)切换到自动模式，进而维持控制器的输出。同时点火枪也断电抽出， 最少有一个火焰扫描器(BYL-6001/02)能够监测火焰。否则，阀YV-6010( 空气) 和YV-6019/20(燃料气)将关闭，程序将重复第一步。重新吹扫，在重新复位逻辑系统YC-6001 之前，控制器将获得初始的跟踪信号。

2.3.2.4 点火成功

在成功点火，必须等待到火焰稳定1分钟之后。

(1)取消FC-6029 和FC-6036 的跟踪信号。其操作模式和控制器输出保持相同，现在操作工能够使用控制器的操作模式、设定值和输出值。取消FC-6037(到主烧嘴的低压蒸汽)的跟踪信号。操作工执行HS-6025(M)允许打开到烧嘴的蒸汽供给阀门。然后，打开YV-6018。

(2)在点火时间完成后30 秒内，ZYH-6015 应检测到点火枪已经完全抽出。否则，烧嘴停车。

2.3.3 注意事项

(1)SIS系统上位画面中可以增加各切断阀手动操作按钮，便于工艺及时操作工况。

(2)总结多次开车中出现的程序没有执行下去的原因主要有：吹扫超时、点火超时、FT6030≤938NM3/H等，在开车中没有正常开启车时为了便于顺利开车可以借助SIS系统自带的SOE软件来确认是哪个条件导致的跳车。

(3)建议在工艺开车前DCS人员可在工程师站配合工艺开车，以保障硫回收主烧嘴顺利开车。

3 结束语

本文主要介绍了我公司硫回收燃烧炉开车条件和顺控及开车中注意事项，该系统还可以实现扩展和升级。该项目自控系统自投用到目前为止系统运行安全可靠，保障了公司“安、稳、长、满、优”的运行。