自動點火裝置技術改造在鹽酸合成爐應用的必要性

譚 強，史建鋒

（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏石嘴山753200）

1 概述

1.1 課題提出的背景及改造的必要性

目前氯堿行業(yè)仍有部分鹽酸合成生產工序人為手動進行點火，無形中加大現(xiàn)場人員操作強度，沒有實現(xiàn)生產過程自動化，存在生產安全隱患，有必要進行技術改造，實現(xiàn)以人為本的本質安全。 氯化氫合成爐自動點火裝置技術成熟，目前已廣泛應用于氯堿行業(yè)中，而最新安全管理規(guī)范規(guī)定加熱爐點火操作時禁止人員進入點火現(xiàn)場。

（1）GB 50493-2012 石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范，氫氣為甲類可燃氣體。

（2）GB 50016-2014 建筑設計防火規(guī)范，含氫氣廠房為甲類防火廠房，氯化氫（鹽酸）生產裝置為甲類防火廠房。

（3）根據(jù)GB 50160-2014 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范，甲類廠房生產設施距明火距離大于30 m，生產現(xiàn)場不允許出現(xiàn)明火，為此需要依靠自動點火裝置來解決手工點爐而產生現(xiàn)場明火問題。

1.2 方案論證

（1）葫蘆島方大錦化集團屬民營企業(yè)，燒堿產能為42 萬t/a，氯堿分廠離子膜燒堿產能12 萬t/a，單臺產能1.5 萬t/a 的離子膜電解槽8 臺。該廠兩套石墨合成爐自動點火裝置2013 年投入使用。至今2 套自動點火裝置運行一直使用良好，技術先進、安全可靠，點火成功率100%。

（2）山東濱化集團屬股份制企業(yè)，燒堿產能為60 萬t/a，離子膜燒堿產能24 萬t/a，單臺產能2 萬t/a的離子膜電解槽12 臺，該廠石墨合成爐自動點火裝置2008 年先后投入使用7 套自動點火裝置，7 套自動點火裝置運行一直使用良好， 點火成功率100%。

（3）山東鋁業(yè)集團氯堿廠屬國有企業(yè)，燒堿產能為18 萬t/a，該廠四套石墨合成爐自動點火裝置2013 年投入使用2 套，4 套自動點火裝置運行一直使用良好，點火成功率100%。

（4）上海氯堿華勝化工廠屬大型國有企業(yè)，離子膜燒堿產能為72 萬t/a，該廠兩套石墨合成爐自動點火裝置是2011 年投入使用，2 套自動點火裝置一直運行良好，點火成功率100%。

2 技術改造的主要內容及技術方案

2.1 主要內容

氯堿行業(yè)鹽酸合成正常生產過程中，先對氫氣純度進行分析化驗，純度達到生產點火工藝控制指標時，將氫氣通入爐膛，緩慢通入空氣進行點火，然后緩慢關閉空氣閥門，通入氯氣進行配比燃燒，現(xiàn)生產過程沒有實現(xiàn)生產過程自動化，存在生產安全隱患，對人身安全存在較大威脅，有必要對合成爐點火系統(tǒng)進行技術改造， 實現(xiàn)合成爐自動點火系統(tǒng)，減少現(xiàn)場操作人員勞動強度，確保人身安全。

2.2 技術方案、流程

2.2.1 系統(tǒng)簡介

中國氯堿合成爐自動點火技術用于工業(yè)化生產是從2007 年開始，目前國內使用約120 套。根據(jù)考察了解及相關資料介紹，專業(yè)進行氯氫合成爐自動點火裝置研發(fā)的技術及控制過程基本相同，都是經由PLC 系統(tǒng)（或DCS）上的點火程序幫助用戶遠程一鍵操作，實現(xiàn)氯氫合成爐點火的完全自動化：點火槍點火、爐膛點火、氯氫點火、氯氫最終充分燃燒，氯+氫自動配比、對生產過程的安全聯(lián)鎖保護，自動化水平提高，減少現(xiàn)場人員的操作，實現(xiàn)以人為本的本質安全。

2.2.2 系統(tǒng)組成

每臺合成爐對應一套自動點火控制系統(tǒng)：含插入式點火槍一套、外置式火焰檢測系統(tǒng)一套、相應的氣體輸配系統(tǒng)、防爆控制箱一套。每套系統(tǒng)均滿足裝置的防爆， 點火槍及火焰檢測器均為防爆設計，防爆控制箱符合防爆等級ExdIICT4 要求。

2.2.3 點火流程簡介

首先向合成爐通入氮氣進行置換，合格后，通入氫氣與壓縮空氣，點火槍打火點爐（如在點火槍打火5 s 中后火焰仍未點著，則聯(lián)鎖，關閉氫氣、空氣閥門，通入氮氣進行重新置換），火焰燃燒后，點火槍停止打火，緩慢減少空氣，緩慢通入氯氣，直到空氣閥門關閉，點火過程結束。之后通過原有入爐氫氣、氯氣閥門進行操作調整負荷。

3 結語

經過對氯堿行業(yè)鹽酸合成爐點火系統(tǒng)技術改造，徹底消除了生產安全隱患，實現(xiàn)了合成爐點火系統(tǒng)生產過程自動化，對生產現(xiàn)場人身安全以及公司正常運營提供了可靠保障。

在自動化控制技術飛速發(fā)展的今天，高新技術、低成本在工業(yè)領域應用已成為當今社會的主流，另外，安全生產是一個永恒的話題，永遠不可忽視，未來社會，怎樣實現(xiàn)安全可控、本質安全將是現(xiàn)代化企業(yè)面臨的最大課題。