專利名稱：硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫磺回收領(lǐng)域，尤其涉及硫磺回收工藝過程進(jìn)行控制的硫磺回收 燃燒管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著中國對環(huán)境保護(hù)措施加強(qiáng)及對H2S排放的嚴(yán)格限制，以及煉油廠加工含硫原 油量的增加，煉廠的硫磺回收裝置的規(guī)模越來越大，從以前的5000噸/年、10000噸/年規(guī) 模至今發(fā)展到28萬噸/年(福建泉州煉廠)。硫磺回收的原料為酸性氣，其H2S的含量一 般大于65%，而當(dāng)H2S濃度在1000mg/m3時會使人失去知覺而中毒死亡，因此要求回收系統(tǒng) 具有很高的安全性。隨著硫磺回收規(guī)模越來越大，對其安全要求也越來越高，2004年7月我 國發(fā)布了 SH/T3018-2003石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，規(guī)定安全儀表系統(tǒng)的工程設(shè) 計必須滿足石油化工裝置(或工廠)安全等級的要求，并且按國際上相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)“國際電工委 員會IEC 61508, IEC 61511及歐標(biāo)DINV 19250”進(jìn)行設(shè)計。目前硫磺回收的安全等級工藝 定級在SIL3 (IEC61508標(biāo)準(zhǔn))及AK6級(DINV19250標(biāo)準(zhǔn))，并要求達(dá)到TOV6K級認(rèn)證。硫磺回收的工藝基本采用克勞斯(CLAUSE)技術(shù)，克勞斯技術(shù)的基本機(jī)理是將H2S 置于爐子中燃燒，通過一系列的氧化反應(yīng)生成液態(tài)的硫蒸汽，然后經(jīng)過冷卻系統(tǒng)形成固態(tài) 的硫磺，整個過程中產(chǎn)生的尾氣，須送入尾氣焚燒爐中進(jìn)行充分燃燒，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后 再通過煙 排放到大氣中去。整個化學(xué)反應(yīng)過程中，會有大量的熱量產(chǎn)生，可以通過廢熱鍋 爐進(jìn)行回收利用。硫磺回收的裝置主要包含酸性氣燃燒爐和尾氣焚燒爐兩套基本裝置，一些處理量 較大的系統(tǒng)還要有過程氣的中間加熱環(huán)節(jié)，它的作用是將過程氣加熱到一定溫度后再進(jìn)行 加H還原，采用SCOT工藝提高硫磺的回收率。在整個硫磺回收的生產(chǎn)過程中，除了要有燃 燒爐、加熱爐、焚燒爐這些主要的裝置之外，還需要一系列的預(yù)處理輔助裝置和設(shè)施，才能 保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定操作并提高硫磺的回收效率。目前，8萬噸/年以上處理量硫磺裝置一般是由二套4萬噸/年X2組成，酸性氣燃 燒爐、尾氣焚燒爐、尾氣加熱爐等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是硫磺回收的關(guān)鍵部分，也是需要考慮安全的 關(guān)鍵部分。為此，希望有一套專門用于實(shí)現(xiàn)對硫磺回收生產(chǎn)過程的監(jiān)控管理的專業(yè)化系統(tǒng)， 來保證硫磺安全回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種硫磺回收燃燒管理系 統(tǒng)，用以對硫磺回收系統(tǒng)的回收過程進(jìn)行監(jiān)控管理，所述硫磺回收系統(tǒng)包括氣液分離器、酸 性氣燃燒爐、硫池、以及尾氣燃燒爐，所述硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)包括汽提酸性氣安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控氣液分離器液位及進(jìn)入酸性氣燃燒爐的酸性氣 流量，當(dāng)氣液分離器液位及酸性氣流量任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，關(guān)閉該酸性氣燃燒爐的酸性氣進(jìn)料閥，同時切斷上游汽提裝置根部閥；酸性氣燃燒爐安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控由所述酸性氣燃燒爐的爐膛壓力、燃燒狀態(tài)、 鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、酸性氣流量、燃燒空氣流量以及蒸汽廢熱鍋爐的液位的組合，當(dāng)所述組合 中任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，執(zhí)行第一保護(hù)操作組，包括關(guān)閉所述酸性氣進(jìn)料閥、打開酸 性氣燃燒爐的蒸汽閥以引入蒸汽、關(guān)閉酸性氣燃燒爐的進(jìn)風(fēng)閥以保護(hù)酸性氣燃燒爐爐體、 打開風(fēng)機(jī)出口放空閥以保護(hù)風(fēng)機(jī)；以及尾氣燃燒爐安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控尾氣燃燒爐的爐膛壓力、燃燒狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行 狀態(tài)、燃料氣壓力、燃料空氣流量、蒸汽廢熱鍋爐的液位的組合，當(dāng)所述組合中任一值超過 聯(lián)鎖設(shè)定值時，執(zhí)行第二保護(hù)操作組，包括打開風(fēng)機(jī)出口放空閥以保護(hù)風(fēng)機(jī)、關(guān)閉尾氣燃 燒爐的進(jìn)風(fēng)閥、切斷尾氣燃燒爐的燃料氣進(jìn)料閥以保護(hù)尾氣燃燒爐爐體。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的汽提酸性氣安全子系統(tǒng)還用以在所述酸性氣燃燒爐 停爐時關(guān)閉所述酸性氣進(jìn)料閥及根部閥。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)還包括硫池安全子系統(tǒng)，用 以在硫池內(nèi)含硫蒸汽流量低于聯(lián)鎖設(shè)定值時，關(guān)閉硫池蒸汽噴射閥。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述硫磺回收系統(tǒng)還包括按次序連接的捕集器、尾氣加熱 爐、氫氣反應(yīng)器以及急冷塔，其中所述捕集器連接所述酸性氣燃燒爐，所述急冷塔連接一尾 氣處理裝置，所述硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)還包括尾氣加熱爐及加氫回收安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控氫氣反應(yīng)器出口溫度、急冷塔液位 及溫度、捕集器后壓力、尾氣加熱爐爐膛壓力、爐火狀態(tài)、燃料氣壓力的組合，當(dāng)所述組合中 任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，執(zhí)行第三保護(hù)組，包括關(guān)閉捕集器至尾氣加熱爐的閥門、打開 捕集器至尾氣燃燒爐的閥門、關(guān)閉氫氣反應(yīng)器的氫氣進(jìn)料閥以及尾氣加熱爐的燃料氣進(jìn)料 閥和進(jìn)風(fēng)閥。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述硫磺回收系統(tǒng)還包括用以產(chǎn)生中壓蒸汽的尾氣過熱 器，所述硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)還包括中壓蒸汽安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控中壓蒸汽的流量、壓 力和溫度的組合，當(dāng)所述組合中任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，打開尾氣過熱器的蒸汽放空閥。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)還包括風(fēng)機(jī)切換及安全保護(hù) 子系統(tǒng)，用以監(jiān)控所述酸性氣燃燒爐及尾氣燃燒爐的主風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并據(jù)此 切換所述主風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)還包括自動點(diǎn)火監(jiān)控安全子 系統(tǒng)，用以進(jìn)行吹掃及點(diǎn)火過程的監(jiān)控。本發(fā)明提出的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)BMS，不僅包括整個硫磺回收生產(chǎn)過程的緊 急停車(ESD)，而且可以包括所有燃燒過程的管理，以及燃燒過程輔助(爐子開、停工階段 的操作和管理)，是一個一體化的安全管理系統(tǒng)。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具 體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，其中圖1示出硫磺回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2示出本發(fā)明一個實(shí)施例的硫磺回收管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的酸性氣燃燒爐的安全聯(lián)鎖界面。圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的硫磺回收管理系統(tǒng)的硬件環(huán)境。圖5示出本發(fā)明一實(shí)施例的硫磺回收管理系統(tǒng)的吹掃流程。圖6示出本發(fā)明一實(shí)施例的硫磺回收管理系統(tǒng)的點(diǎn)火流程。
具體實(shí)施例方式圖1示出硫磺回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。參照圖1所示，在一個硫磺回收系統(tǒng)中有酸性氣燃 燒爐101、捕集器102、尾氣加熱爐103、氫氣反應(yīng)器104、急冷塔105、尾氣燃燒爐106、尾氣 加熱器107、煙囪108、氣液分離器109、燃料氣分液罐110、硫池111等部件，這些部件通過 相關(guān)的管路連接，管路上設(shè)有相應(yīng)的控制閥門。其中，酸性氣燃燒爐101設(shè)有控制進(jìn)入酸性 氣燃燒爐101的空氣的酸性氣燃燒爐進(jìn)風(fēng)閥K0、控制低壓蒸汽的低壓蒸汽閥K1。硫池111 設(shè)有控制進(jìn)入硫池111的低壓蒸汽的硫池蒸汽噴射閥K2。捕集器102與尾氣燃燒爐106之 間設(shè)有跨線閥K3。尾氣加熱爐103設(shè)有控制進(jìn)入尾氣加熱爐103的尾氣的尾氣加熱爐尾氣 進(jìn)料閥K4、控制進(jìn)入尾氣加熱爐103的燃料的尾氣加熱爐燃料氣進(jìn)料閥K5、控制進(jìn)入尾氣 加熱爐103的空氣的尾氣加熱爐進(jìn)風(fēng)閥K6。氫氣反應(yīng)器104設(shè)有控制進(jìn)入氫氣反應(yīng)器104 的氫氣的氫氣進(jìn)料閥閥K7。尾氣燃燒爐106設(shè)有中壓蒸汽放空閥K8、控制進(jìn)入尾氣燃燒爐 106的燃料的尾氣燃燒爐燃料氣進(jìn)料閥K9、控制進(jìn)入尾氣燃燒爐106的空氣的尾氣燃燒爐 進(jìn)風(fēng)閥K10。通過鼓風(fēng)機(jī)121-124來對酸性氣燃燒爐101及尾氣加熱爐103提供燃燒所需 的空氣。各鼓風(fēng)機(jī)121-124還分別設(shè)有放空閥K21-K24。此外，由兩個氣液分離器109分離 含氨酸性氣及再生酸性氣中的酸性液后，酸性氣通過酸性氣進(jìn)料閥K11進(jìn)入酸性氣燃燒爐 101。另外，酸性氣燃燒爐101、尾氣燃燒爐103配置各自的蒸汽廢熱鍋爐和風(fēng)機(jī)，并設(shè) 置必要的傳感器，以監(jiān)控諸如爐膛壓力、燃燒狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、燃料氣壓力、燃燒空氣 流量，蒸汽廢熱鍋爐的液位等運(yùn)行參數(shù)，以作為監(jiān)控依據(jù)。本發(fā)明一實(shí)施例硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)(BMS)是針對上述系統(tǒng)的工藝生產(chǎn)過程 而開發(fā)的，一個包含過程氣預(yù)處理、燃燒輔助(如風(fēng)機(jī)的啟停，火嘴的點(diǎn)火控制)、緊急停車 (ESD)聯(lián)鎖、以及燃燒過程管理的一體化安全系統(tǒng)。針對標(biāo)準(zhǔn)8萬噸以上年回收量，并帶有中間加熱爐工藝流程的硫磺回收裝置的安 全系統(tǒng)，“硫磺BMS” 1000可由八個子系統(tǒng)組成，參照圖2所示，其包括汽提酸性氣安全子 系統(tǒng)10、酸性氣燃燒爐安全子系統(tǒng)20、硫池安全子系統(tǒng)30、尾氣加熱爐及加氫回收安全子 系統(tǒng)40、尾氣燃燒爐安全子系統(tǒng)50、中壓蒸汽安全子系統(tǒng)60、風(fēng)機(jī)切換及安全保護(hù)子系統(tǒng) 70、以及自動點(diǎn)火監(jiān)控安全子系統(tǒng)80。這些子系統(tǒng)通過對回收流程的監(jiān)控以及監(jiān)控參數(shù)等 對象的選擇，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全操作。需要指出的是，由于工藝流程的不同，本發(fā)明的回收 管理系統(tǒng)可以只包括部分的上述子系統(tǒng)。上述八個子系統(tǒng)既可單獨(dú)操作、動態(tài)聯(lián)鎖，又可相互關(guān)聯(lián)，其監(jiān)控為塊與塊的形 式，程序?yàn)殒準(zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。安全邏輯是嚴(yán)格基于生產(chǎn)工藝而編制的，可為用戶提供一個切實(shí)可靠 的安全方案。每個子系統(tǒng)都具有自己的聯(lián)鎖操作界面，操作人員可以根據(jù)實(shí)際需要，修改聯(lián) 鎖條件的參數(shù)，也可以對信號做切除、復(fù)位的選擇，還可以對現(xiàn)場某個裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行 操作。一旦有聯(lián)鎖發(fā)生，會有畫面報警和聲音報警同時給以明確顯示，并且軟件會自動記錄首個引發(fā)聯(lián)鎖的原因。本實(shí)施例的硫磺BMS還可以根據(jù)使用者的需要，做出歷史趨勢圖和 曲線、歷史數(shù)據(jù)表、以及各種報表。下面參照附圖對各個子系統(tǒng)做進(jìn)一步分析。汽提酸性氣安全子系統(tǒng)10主要對進(jìn)入圖1所示酸性氣燃燒爐101的酸性氣進(jìn)行 預(yù)處理，參照圖1所示，在這部分工藝環(huán)節(jié)中，需要對氣液分離器109的液位、酸性氣流量進(jìn) 行監(jiān)控，若任一實(shí)際值超過本子系統(tǒng)10的聯(lián)鎖設(shè)定值，此子系統(tǒng)10就會自動聯(lián)鎖，關(guān)閉酸 性氣燃燒爐101入口處的酸性氣進(jìn)料閥K11，以免含液體或過低量酸性氣進(jìn)入酸性氣燃燒 爐101中引起爆炸。同時，子系統(tǒng)10還會切斷上游汽提裝置根部閥，防止上游酸性氣繼續(xù) 進(jìn)入。另外，當(dāng)酸性氣燃燒爐101停爐(即不工作)時，系統(tǒng)也會聯(lián)鎖(因?yàn)橄掠窝b置已經(jīng) 沒有處理能力)，大量的H2S氣體不可直接引入火炬燃燒后放空(大量酸性氣燃燒不充分引 起環(huán)境污染)，更不可任其跳安全閥后泄放到大氣中，因此，系統(tǒng)會自動關(guān)閉上述的酸性氣 進(jìn)料閥K11和根部閥。圖8示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的酸性氣燃燒爐的安全聯(lián)鎖界面。然 而需要指出的是，這些聯(lián)鎖條件只是作為示例，并非用以限制本發(fā)明。參照圖1所示，酸性氣燃燒爐安全子系統(tǒng)20主要進(jìn)行以下控制(1)火嘴自動保護(hù)一旦當(dāng)酸性氣燃燒爐101的火焰熄滅時導(dǎo)致聯(lián)鎖，要打開蒸汽 閥門K1，防止酸性氣燃燒爐101的燃燒室高溫輻射燒壞火嘴。(2)對酸性氣燃燒爐101的爐膛壓力、燃燒狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、酸性氣流量、燃 燒空氣流量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，任何一個因素達(dá)到聯(lián)鎖條件，都會觸發(fā)該子系統(tǒng)20聯(lián)鎖。(3)對蒸汽廢熱鍋爐的液位進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)液位超低時，觸發(fā)系統(tǒng)聯(lián)鎖，以免鍋爐爆 炸。邏輯設(shè)計時應(yīng)考慮它的液位、壓力等因素。—旦觸發(fā)聯(lián)鎖，酸性氣燃燒爐安全子系統(tǒng)20會自動進(jìn)行以下第一保護(hù)操作組以 保證裝置安全關(guān)閉酸性氣進(jìn)料閥K11切斷氣源、打開蒸汽閥K0以保護(hù)火嘴、關(guān)閉酸性氣燃 燒爐進(jìn)風(fēng)閥K0以保護(hù)酸性氣燃燒爐101的爐體、打開鼓風(fēng)機(jī)出口放空閥K21、K22以保護(hù)風(fēng) 機(jī) 121、122。參照圖1所示，硫池安全子系統(tǒng)30負(fù)責(zé)當(dāng)硫池105內(nèi)含硫蒸汽流量超低，或者燃 燒爐停爐時，觸發(fā)硫池安全聯(lián)鎖，將硫池蒸汽噴射閥K2關(guān)閉。參照圖1所示，可選地，尾氣加熱爐102位于酸性氣燃燒爐101與尾氣燃燒爐103 之間，是利用SCOT工藝進(jìn)一步對過程氣中的硫元素進(jìn)行回收的單元。這部分工藝較復(fù)雜， 為適應(yīng)這一工藝需求，本發(fā)明的較佳實(shí)施例設(shè)置尾氣加熱爐及加氫回收安全子系統(tǒng)40，對 加氫反應(yīng)器104的出口溫度、急冷塔105的液位及溫度、尾氣捕集器102后壓力、尾氣加熱 爐103的爐膛壓力、爐火狀態(tài)、燃料氣壓力的實(shí)時狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，任何一個因素達(dá)到聯(lián)鎖條 件均會觸發(fā)該系統(tǒng)聯(lián)鎖，以保證尾氣加熱爐103的安全。一旦聯(lián)鎖，尾氣加熱爐及加氫回收安全子系統(tǒng)40系統(tǒng)會自動完成以下第三保護(hù) 操作組尾氣至尾氣處理管線的閥門K4關(guān)閉，尾氣至燃燒爐的跨線閥K3打開(以此方式自 動控制過程氣的走向，在保障系統(tǒng)安全的前提下，提高系統(tǒng)的回收效率)，氫氣管線的閥門 K7關(guān)閉、尾氣加熱爐進(jìn)風(fēng)閥門K5、尾氣加熱爐燃料氣進(jìn)料閥K6關(guān)閉，保證尾氣加熱爐103 的爐體安全。 參照圖1所示，尾氣燃燒爐安全子系統(tǒng)50與酸性氣燃燒爐安全子系統(tǒng)20 —樣，要 對尾氣燃燒爐106的爐膛壓力、燃燒狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、燃料氣壓力、燃燒空氣流量，蒸汽廢熱鍋爐的液位進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，任何一個因素達(dá)到聯(lián)鎖條件，都會觸發(fā)該子系統(tǒng)聯(lián)鎖。一 旦聯(lián)鎖，尾氣燃燒爐安全子系統(tǒng)50會自動進(jìn)行如下第二保護(hù)操作組打開風(fēng)機(jī)出口放空閥 K23、24以保護(hù)風(fēng)機(jī)123、124、關(guān)閉尾氣燃燒爐進(jìn)風(fēng)閥K10、切斷尾氣燃燒爐進(jìn)料閥K9以保護(hù) 尾氣燃燒爐106的爐體安全。參照圖1所示，為了充分回收燃燒后尾氣中的熱量，將由尾氣燃燒爐106跑出來的 蒸汽再送入尾氣過熱器107，經(jīng)過熱交換形成中壓蒸汽，再經(jīng)過減溫減壓等裝置去往其他單 元利用。在中壓蒸汽安全子系統(tǒng)60中，對中壓蒸汽的流量、壓力、溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，任何 一個因素達(dá)到聯(lián)鎖條件，都會觸發(fā)該系統(tǒng)聯(lián)鎖，此時子系統(tǒng)60會自動打開中壓蒸汽放空閥 K8，保證此熱交換裝置的安全。在風(fēng)機(jī)切換及安全保護(hù)子系統(tǒng)70中，本實(shí)施例的BMS系統(tǒng)充分考慮主、備機(jī)的運(yùn) 行狀態(tài)及投用情況，經(jīng)過邏輯判斷后提供給用戶安全可靠的切換路徑(當(dāng)主/備機(jī)均正常 時，投用主機(jī)，當(dāng)主機(jī)故障備機(jī)正常且沒有投用到其它裝置時，投用備機(jī)，當(dāng)備機(jī)故障主機(jī) 正常時投用主機(jī)，主/備機(jī)均故障或主機(jī)故障備機(jī)正常但被其它裝置投用時，系統(tǒng)不可運(yùn) 行并發(fā)出事故報警)，具體的控制邏輯可因具體的情況而定；為了保證風(fēng)機(jī)的正常投用，本 實(shí)施例對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子、定子溫度以及潤滑油壓力的實(shí)時情況，設(shè)定安全報警限，一旦超限，系 統(tǒng)報警以提示操作人員進(jìn)行維護(hù)。自動點(diǎn)火監(jiān)控安全子系統(tǒng)80的控制程序主要包括安全狀況監(jiān)控(燃料氣安全狀 態(tài)，各種閥門的安全狀態(tài))；吹掃的安全狀況監(jiān)控；打火全過程的監(jiān)控；火焰的監(jiān)控；爐膛溫 度、壓力監(jiān)控及聯(lián)鎖；火嘴燃燒器的安全保護(hù)。在自動點(diǎn)火之前，必須要進(jìn)行嚴(yán)格的吹掃，這是防止?fàn)t膛閃爆的安全操作。根據(jù)國 內(nèi)硫磺回收裝置的實(shí)際運(yùn)行情況及用戶的要求，本實(shí)施例設(shè)計了一套“中控室點(diǎn)火——吹 掃”和“現(xiàn)場點(diǎn)火——吹掃”的全自動點(diǎn)火程序(中控室監(jiān)控)，供使用者選擇。程序如下在自動點(diǎn)火之前必須先進(jìn)行安全吹掃，將殘留在爐內(nèi)的可燃?xì)怏w吹掃掉以防點(diǎn)火 過程中發(fā)生閃爆，參照圖5所示。吹掃流程條件流量正常(十倍容積量)、燃?xì)忾y關(guān)閉、低壓蒸氣閥關(guān)閉、氮?dú)忾y關(guān)閉、爐子 火焰熄滅、廢熱鍋爐液位60%、停爐復(fù)位；當(dāng)一切條件正常后，顯示進(jìn)入安全狀態(tài)，可以進(jìn)行吹掃；啟動吹掃按鈕，進(jìn)行吹掃，信號送入分布式控制系統(tǒng)(DCS，參見圖4)，進(jìn)風(fēng)閥在吹 掃位置延時20分鐘后顯示吹掃結(jié)束。自動點(diǎn)火流程，參照圖6所示條件燃料氣壓力正常、燃料氣分液罐110液位正常、停爐復(fù)位。顯示燃料氣已準(zhǔn) 備好；如果安全狀態(tài)已達(dá)到(閥位在正常位置)，并且吹掃已完成，以及停止點(diǎn)火復(fù)位， 可以進(jìn)入點(diǎn)火狀態(tài)。啟動點(diǎn)火按鈕，開始點(diǎn)火過程，點(diǎn)火電打火開始打火，開啟點(diǎn)火支路閥門，打火進(jìn) 行15秒鐘，再延時10秒，由火焰探頭探測到火焰后，顯示點(diǎn)火成功，然后延時10分鐘，開啟 燃料氣主閥門，通知分布式控制系統(tǒng)調(diào)整火焰強(qiáng)度，開啟支路電磁閥，如果火焰點(diǎn)火失敗， 關(guān)閉點(diǎn)火支閥，進(jìn)入吹掃流程，再進(jìn)行點(diǎn)火。
這些安全程序，保證了生產(chǎn)過程的高可靠性、高安全性，克服了由點(diǎn)火誤操作而發(fā) 生瓦斯爆炸、塌爐的安全隱患，是保障硫磺回收裝置安全運(yùn)行不可缺少的部分。圖4示出本發(fā)明一實(shí)施例的硫磺回收管理系統(tǒng)的硬件環(huán)境。其中包括BMS操作 站100、工程師站120、多個CPU 201-203、分布式控制系統(tǒng)(DCS) 300、模擬輸入接口 401、數(shù) 字輸入接口 402、數(shù)字輸出接口 403。其中BMS操作站100提供顯示界面和操作接口供使用 者交互。本實(shí)施例的硫磺回收管理系統(tǒng)的各子系統(tǒng)10-80程序部分可以軟件的形式運(yùn)行于 BMS操作站100中，供使用者操作。BMS操作站100通過兩條多模鎧裝光纜100a、100b連接 到各個CPU201-203。多個CPU 201-203之間通過RS485接口連接，多個CPU 201-203可通 過以太網(wǎng)與工程師站120連接，并通過M0DBUS總線與DCS 300連接。模擬輸入接口 401、數(shù) 字輸入接口 402連接BMS系統(tǒng)監(jiān)控所需的各類傳感器。數(shù)字輸出接口 403可連接各種執(zhí)行 部件，例如前述的各種閥門。模擬輸入接口 401、數(shù)字輸入接口 402和數(shù)字輸出接口 403可 通過I/O總線連接到多個CPU201-203。以上八個安全子系統(tǒng)或者其主要部分組成了一個硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)BMS，它 不僅包括整個硫磺回收生產(chǎn)過程的ESD，而且包括所有燃燒過程的管理，以及燃燒過程輔助 (爐子開、停工階段的操作和管理)，是一個一體化的安全管理系統(tǒng)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，用以對硫磺回收系統(tǒng)的回收過程進(jìn)行監(jiān)控管理，所述硫磺回收系統(tǒng)包括氣液分離器、酸性氣燃燒爐、硫池、以及尾氣燃燒爐，所述硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)包括汽提酸性氣安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控氣液分離器液位及進(jìn)入酸性氣燃燒爐的酸性氣流量，當(dāng)氣液分離器液位及酸性氣流量任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，關(guān)閉該酸性氣燃燒爐的酸性氣進(jìn)料閥，同時切斷上游汽提裝置根部閥；酸性氣燃燒爐安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控由所述酸性氣燃燒爐的爐膛壓力、燃燒狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、酸性氣流量、燃燒空氣流量以及蒸汽廢熱鍋爐的液位的組合，當(dāng)所述組合中任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，執(zhí)行第一保護(hù)操作組，包括關(guān)閉所述酸性氣進(jìn)料閥、打開酸性氣燃燒爐的蒸汽閥以引入蒸汽、關(guān)閉酸性氣燃燒爐的進(jìn)風(fēng)閥以保護(hù)酸性氣燃燒爐爐體、打開風(fēng)機(jī)出口放空閥以保護(hù)風(fēng)機(jī)；以及尾氣燃燒爐安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控尾氣燃燒爐的爐膛壓力、燃燒狀態(tài)、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、燃料氣壓力、燃料空氣流量、蒸汽廢熱鍋爐的液位的組合，當(dāng)所述組合中任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，執(zhí)行第二保護(hù)操作組，包括打開風(fēng)機(jī)出口放空閥以保護(hù)風(fēng)機(jī)、關(guān)閉尾氣燃燒爐的進(jìn)風(fēng)閥、切斷尾氣燃燒爐的燃料氣進(jìn)料閥以保護(hù)尾氣燃燒爐爐體。
2.如權(quán)利要求1所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，其特征在于，所述的汽提酸性氣安全 子系統(tǒng)還用以在所述酸性氣燃燒爐停爐時關(guān)閉所述酸性氣進(jìn)料閥及根部閥。
3.如權(quán)利要求1所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括硫池安全子系統(tǒng)， 用以在硫池內(nèi)含硫蒸汽流量低于聯(lián)鎖設(shè)定值時，關(guān)閉硫池蒸汽噴射閥。
4.如權(quán)利要求1所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，其特征在于，所述硫磺回收系統(tǒng)還包 括按次序連接的捕集器、尾氣加熱爐、氫氣反應(yīng)器以及急冷塔，其中所述捕集器連接所述酸 性氣燃燒爐，所述急冷塔連接一尾氣處理裝置，所述硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)還包括尾氣加熱爐及加氫回收安全子系統(tǒng)，用以監(jiān)控氫氣反應(yīng)器出口溫度、急冷塔液位及溫 度、捕集器后壓力、尾氣加熱爐爐膛壓力、爐火狀態(tài)、燃料氣壓力的組合，當(dāng)所述組合中任一 值超過聯(lián)鎖設(shè)定值時，執(zhí)行第三保護(hù)組，包括關(guān)閉捕集器至尾氣加熱爐的閥門、打開捕集 器至尾氣燃燒爐的閥門、關(guān)閉氫氣反應(yīng)器的氫氣進(jìn)料閥以及尾氣加熱爐的燃料氣進(jìn)料閥和 進(jìn)風(fēng)閥。
5.如權(quán)利要求1或4所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，其特征在于，所述硫磺回收系統(tǒng)還 包括用以產(chǎn)生中壓蒸汽的尾氣過熱器，所述硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)還包括中壓蒸汽安全子 系統(tǒng)，用以監(jiān)控中壓蒸汽的流量、壓力和溫度的組合，當(dāng)所述組合中任一值超過聯(lián)鎖設(shè)定值 時，打開尾氣過熱器的蒸汽放空閥。
6.如權(quán)利要求1或4所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括風(fēng)機(jī)切換及安 全保護(hù)子系統(tǒng)，用以監(jiān)控所述酸性氣燃燒爐及尾氣燃燒爐的主風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài) 并據(jù)此切換所述主風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)。
7.如權(quán)利要求1或4所述的硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括自動點(diǎn)火監(jiān)控 安全子系統(tǒng)，用以進(jìn)行吹掃及點(diǎn)火過程的監(jiān)控。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)，用以對硫磺回收系統(tǒng)的回收過程進(jìn)行監(jiān)控管理，所述硫磺回收系統(tǒng)包括氣液分離器、酸性氣燃燒爐、硫池、以及尾氣燃燒爐，所述硫磺回收燃燒管理系統(tǒng)包括汽提酸性氣安全子系統(tǒng)、酸性氣燃燒爐安全子系統(tǒng)、尾氣燃燒爐安全子系統(tǒng)等。這些子系統(tǒng)通過對回收流程的監(jiān)控以及監(jiān)控參數(shù)等對象的選擇，并配合各種監(jiān)控參數(shù)的聯(lián)鎖操作來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全操作。
文檔編號C01B17/04GK101850951SQ200910048590
公開日2010年10月6日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者陶培榮 申請人:上海輕葉工程科技有限公司