加熱燃燒爐加熱工藝介質
，使其達到相應的溫度，使工藝流程順利完成
，其作用不言而喻；火炬是整套生產裝置最後的放空燃燒設備，近年來為節能降耗各廠實施了消滅火炬
、消滅長明燈項目。熄滅火炬後在裝置正常時，生產過程產生的尾氣由氣櫃
、壓縮機回收利用，火炬不再點燃；zaizhuangzhifashengshigushi
，xujinjifangkong，zheshiyinweifangkonglianghenda，bixupaixianghuojushaodiao。tangruozaidaliangfangkongshibunengjishidianranhuoju，qingzezaochenghuanjingwuran
，zhongzefashengkongzhongbaozhadezhongdashigu
，houguobukanshexiang。zaiwoguoximiehuojuxiangmushishiyilai，weibaozhenganquan，yaoqiuhuojubixupeibeiquanzidongdianhuoxitong
，erhuoyandejingquejianceshiquanzidongdianhuoxitongbibukeshaode。

　　2003年大慶石化公司煉油廠新建了一套加氫、製氫聯合裝置，其中有一台製氫轉化爐，加熱後的介質達820℃左右，如果爐子滅火，裝置就要緊急停工。此裝置還附屬有火炬係統。本文將根據此裝置的配置來說明常規的火焰的監視和控製。

　　1. 火焰監視係統

　　為給操作人員提供一個簡單，直觀監視火焰熄滅和燃燒情況，裝置對製氫轉化爐和火炬係統安裝了一套監視係統。

　　1.1 工作原理

　　簡(jian)單(dan)說(shuo)，就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)攝(she)像(xiang)機(ji)對(dui)火(huo)焰(yan)進(jin)行(xing)監(jian)視(shi)。但(dan)由(you)於(yu)製(zhi)氫(qing)轉(zhuan)化(hua)爐(lu)溫(wen)度(du)高(gao)，對(dui)轉(zhuan)化(hua)爐(lu)和(he)火(huo)炬(ju)火(huo)焰(yan)需(xu)要(yao)全(quan)天(tian)候(hou)監(jian)視(shi)，這(zhe)就(jiu)要(yao)配(pei)備(bei)一(yi)套(tao)帶(dai)有(you)很(hen)多(duo)附(fu)件(jian)的(de)電(dian)視(shi)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，係(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)三(san)套(tao)內(nei)窺(kui)視(shi)高(gao)溫(wen)攝(she)像(xiang)機(ji)、一套火炬監視攝像機。以完成對製氫爐內的點火、燃燒情況及火炬火焰等重點部位進行合理而有效的監控和管理。

　　1.2 係統組成

　　火焰監視係統本著技術先進、操作簡單、運行可靠、功能集成、便(bian)於(yu)擴(kuo)展(zhan)的(de)精(jing)神(shen)，通(tong)過(guo)對(dui)比(bi)國(guo)內(nei)外(wai)幾(ji)家(jia)公(gong)司(si)產(chan)品(pin)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)較(jiao)，最(zui)後(hou)選(xuan)擇(ze)了(le)三(san)維(wei)力(li)控(kong)公(gong)司(si)的(de)監(jian)控(kong)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)產(chan)品(pin)。該(gai)監(jian)視(shi)係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)圖(tu)像(xiang)采(cai)集(ji)係(xi)統(tong)、傳輸係統、控製係統、圖像顯示係統等幾部分集成一體來對該裝置的生產進行全過程全天候監視。（係統組成見圖1）下麵對各部分具體進行介紹。

　　1.2.1 圖像采集係統

　　根(gen)據(ju)裝(zhuang)置(zhi)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，圖(tu)像(xiang)采(cai)集(ji)子(zi)係(xi)統(tong)由(you)三(san)套(tao)內(nei)窺(kui)視(shi)高(gao)溫(wen)攝(she)像(xiang)機(ji)和(he)一(yi)套(tao)火(huo)炬(ju)攝(she)像(xiang)機(ji)組(zu)成(cheng)。內(nei)窺(kui)視(shi)高(gao)溫(wen)攝(she)像(xiang)機(ji)安(an)裝(zhuang)於(yu)轉(zhuan)化(hua)爐(lu)，由(you)耐(nai)高(gao)溫(wen)攝(she)像(xiang)機(ji)組(zu)（含進退裝置）
、冷卻保護係統、終端控製箱等設備組成。主要特點有：

　　具有寬火焰亮度觀察性能：可清晰觀察從點火到正常燃燒的整個過程。

　　采用壓縮空氣強迫冷卻措施保護針孔鏡頭及攝像機在2000℃的高溫下係統仍能正常工作。

　　氣動進退裝置：采用自動進退裝置，體積小、重量輕、可靠性高。

　　具有進膛前氣壓正常判斷
、工作時欠壓保護
、退膛後係統自動切斷氣源的功能。這樣設計的最大優點是既能保證設備安全，又能最大限度節約係統運行成本。

　　真彩色、高清晰度：圖像色彩鮮豔
、逼真

，清晰度高。

　　具有故障報警和自動保護功能。

　　由(you)於(yu)火(huo)炬(ju)攝(she)像(xiang)機(ji)的(de)距(ju)離(li)火(huo)焰(yan)比(bi)較(jiao)遠(yuan)
，溫(wen)度(du)不(bu)高(gao)
，所(suo)以(yi)不(bu)用(yong)內(nei)窺(kui)視(shi)高(gao)溫(wen)攝(she)像(xiang)機(ji)，而(er)采(cai)用(yong)超(chao)夜(ye)視(shi)型(xing)彩(cai)色(se)低(di)照(zhao)度(du)攝(she)像(xiang)機(ji)並(bing)配(pei)備(bei)十(shi)倍(bei)自(zi)動(dong)光(guang)圈(quan)鏡(jing)頭(tou)
、全方位室外雲台
，既保證了攝像機的夜視功能，又達到了對火炬的觀測效果。

　　1.2.2 傳輸係統

　　在本電視監視係統中，三套內窺視高溫攝像機視頻傳輸距離較近，采用視頻電纜進行傳輸，而火炬監視攝像機距控製室1500多米，故采用光纜傳輸。視頻電纜根據線芯粗細的不同，可分為75-3、75-5
、75-7三種型號，根據使用經驗：75-3型視頻電纜用於100米內
；75-5型視頻電纜用於200米內；75-7型視頻電纜用於300米內。這樣使用可以保證圖形質量滿足電視信號的國標GB7401中的圖像質量的最高標準。裝置現場由於存在幹擾
，所以視頻電纜的屏蔽網也很重要，屏蔽網根據疏密不同分為：32B
、64B、96B、112B四種
，屏蔽網的數值越高，屏蔽效果越好，圖像相對傳輸距離就較遠，考慮到價格因素，選用64B的視頻電纜既能滿足條件，又節省投資。

　　目(mu)前(qian)單(dan)模(mo)光(guang)纖(xian)成(cheng)纜(lan)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)非(fei)常(chang)成(cheng)熟(shu)，且(qie)單(dan)模(mo)光(guang)纜(lan)的(de)價(jia)格(ge)比(bi)多(duo)模(mo)光(guang)纜(lan)的(de)價(jia)格(ge)要(yao)低(di)，隻(zhi)是(shi)單(dan)模(mo)光(guang)端(duan)機(ji)比(bi)多(duo)模(mo)光(guang)端(duan)機(ji)價(jia)位(wei)高(gao)些(xie)
，綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)設(she)成(cheng)本(ben)及(ji)功(gong)能(neng)，我(wo)們(men)選(xuan)用(yong)了(le)普(pu)鎧(kai)單(dan)模(mo)光(guang)纜(lan)。光(guang)端(duan)機(ji)選(xuan)用(yong)美(mei)國(guo)的(de)GLORY光收發機。GLORY光端機是完全針對各種大型遠距離視頻、音頻、數據傳輸係統而設計的。在視頻、微波負載及波分複用技術方麵，始終走在世界前列，在圖像傳輸方麵領導著世界潮流。GLORY光端機在結構上全部采用模塊式結構
，加上其強大的複用技術，為今後擴充、維護係統提供了便利的條件
，在不改變光纖的情況下隻需增加模塊就可以不斷擴展傳輸容量，以適應不斷增長的傳輸要求。

　　1.2.3 控製子係統

內窺視高溫攝像機主要由高溫攝像機主控製器完成控製功能，可以遙控攝像機的進退、鏡頭的光圈大小，並提供欠壓/超壓聲光報警及進/退到位指示。火炬監視攝像機的控製則由矩陣控製器完成，矩陣控製器同時完成所有視頻信號在電視機上的顯示切換功能。

　　1.2.4 圖像顯示子係統

　　圖像顯示子係統主要有29英寸彩色純平監視器和四畫麵分割器組成，四畫麵分割器主要完成四畫麵在同一台監視器上顯示4路圖像的功能。

　　2 火焰控製係統

　　2.1 工作原理

　　zaihuoyankongzhizhongkeyitongguoceliangranliaoliulianghuotongguowenduceliangdenglaijianjielejiehuoyanderanshaozhuangkuang，congerkongzhihuoyanqiangruo，danyekeyizhijiecelianghuoyanlaijinxingkongzhi。

　　在燃燒過程中
，可燃物質都會發出不同頻率或不同波長的可見光、紅外線、ziwaixian。wasijizhongyouranshaoguochengzhonghuoyanfachuziwaixianhanliangzhanzhuyaobufen

，qicishikejianguanghehongwaixian。meihuomeifenzairanshaoguochengzhong，huoyanfachudehongwaixianzhanzhuyaobufen。huoyanximiehou
，ziwaixianlikexiaoshi，danlutangneirengyoudaliangdehongwaixianjikejianguang。womenchangtongguoceliangziwaixian、或同時測量紫外線
、紅外線來檢測火焰的有無或強弱。

　　2.2 火炬火焰的控製

　　火炬燃燒的火焰發射出從紅外到紫外各種波長的光線

，其中包含紫外線探測器所敏感的波長為185――260nm的de遠yuan紫zi外wai線xian。該gai波bo段duan的de紫zi外wai線xian經jing聚ju焦jiao鏡jing彙hui聚ju後hou，照zhao射she到dao探tan頭tou內nei的de紫zi外wai線xian傳chuan感gan器qi上shang，使shi之zhi轉zhuan換huan為wei頻pin率lv隨sui火huo焰yan強qiang度du變bian化hua的de電dian脈mai衝chong信xin號hao
，因yin該gai傳chuan感gan器qi對dui波bo長chang為wei185――260nm以外的其它光線均不敏感
，而隻有火焰和火花等明火才能發射出該波長的光線，故該探頭對太陽光
、各種燈光及高溫輻射光線均不敏感。從而避免了各種雜散光線的幹擾。

　　huojudezuoyongshijinjiqingkuangxiafangkongranqi，buxuyaokongzhihuoyandedaxiao
，yinerhuojuhuoyankongzhizhuyaoshibaozhengdianhuodechenggong
，jiyiwaiqingkuangxiahuojuxihuohoubaozhengnenggoulikejiancedaoximiexinhao

，shikongzhixitongzhongxindahuo
，bimianchuxiananquanshigu。

　　weiquebaoanquan

，huojuzidongdianhuoxitongyibanpeibeierzhisanzhidianhuoqi
，dangquanbuwanhaoshinengzhunquewuwudedianranhuoju。erhuojuhuoyantanceqishidianhuoxitongshixianquanzidongbibukeshaodeshebei。tu2是火炬點火控製係統的示意圖
，下麵根據此圖簡要說明火炬自動點火控製係統。

　　當燃氣排放時，火炬總管內的流量信號升高到給定值時，係統認為有可燃氣向火炬排放，控製室內的DCSxitongjingguoluojiyunsuan，shuchuxinhaokongzhigaoyafashengqihetiaoliqishuchugaoyadian，shigaokongdianhuoqineidedianhuoqichanshengdianhu
，bingdakaigaoyaranqidiancifaxianggaokongdianhuoqineipenruranqi，ranqiyukongqihunhebeidianran，zigaokongdianhuoqidingbupenchuhuoyan
，yinranhuojudingbupenchudepaifangranqi。

　　火炬點燃後
，由火炬火焰探測器測得火焰信號，反饋給DCS控製係統
，控製係統輸出信號
，停止向高空點火器供給高壓電和燃氣，點火過程完成，係統處於監控狀態。

　　yinmouzhongyuanyinhuojuzhongtuximie，ercishipaifangranqirengcunzai
，rubujishifaxianchuli，qingzezaochengwuran，zhongzefashengkongzhongbaozhadezhongdashigu。cishi
，huoyantanceqifahuiyingyoudezuoyong
，bajiancedaodehuoyanximiedexinhaochuanrukongzhishizhongdeDCS係統，經過邏輯控製自動重新點火，保證火炬點燃。

　　為保證火炬火焰燃燒充分，不產生黑煙該係統還有火炬的排放燃氣量與消煙蒸汽量的比值調節及其它控製回路的相關調節。

　　2.3 製氫轉化爐火焰控製

　　轉化爐是製氫裝置的主要設備。在轉化爐爐管中，原料氣和過熱蒸汽在高溫時發生烴類的水蒸氣轉化反應，轉化爐出口轉化氣由H2O、H2、CO、CO2及殘餘甲烷組成，出來的轉化氣溫度高達820℃。

　　溫度的控製對於轉化爐很重要，溫度過高過低都會影響裝置運行，如果轉化爐滅火那麼裝置必須緊急停工。

　　製氫轉化爐部分設計有諸如瓦斯壓力、爐膛溫度等的常規控製，這裏要特別說明和爐膛火焰有關的連鎖部分。圖3是製氫轉化爐部分的連鎖原理圖。當轉化爐滅火時，燃燒噪音消失
、爐(lu)膛(tang)負(fu)壓(ya)增(zeng)高(gao)，爐(lu)膛(tang)變(bian)暗(an)，看(kan)不(bu)見(jian)火(huo)焰(yan)，同(tong)時(shi)爐(lu)膛(tang)溫(wen)度(du)快(kuai)速(su)下(xia)降(jiang)，轉(zhuan)化(hua)出(chu)口(kou)溫(wen)度(du)下(xia)降(jiang)。安(an)裝(zhuang)在(zai)現(xian)場(chang)的(de)儀(yi)表(biao)係(xi)統(tong)，會(hui)檢(jian)測(ce)到(dao)轉(zhuan)化(hua)爐(lu)膛(tang)壓(ya)力(li)過(guo)高(gao)或(huo)燃(ran)料(liao)氣(qi)壓(ya)力(li)過(guo)低(di)
，這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)傳(chuan)入(ru)控(kong)製(zhi)室(shi)後(hou)經(jing)過(guo)邏(luo)輯(ji)控(kong)製(zhi)
，輸(shu)出(chu)一(yi)係(xi)列(lie)信(xin)號(hao)，自(zi)動(dong)執(zhi)行(xing)相(xiang)關(guan)動(dong)作(zuo)
，進(jin)行(xing)裝(zhuang)置(zhi)停(ting)工(gong)。

　　裝置還設計有其它連鎖控製，這裏就不敘述了。

　　3. 結束語

　　zongshangsuoshu，lianyouxingyezhongdehuojuhejiareluzhongdekongzhibingbufuza
，danyouyulianyouzhuangzhizhongdejiezhiduoshushiyiranyibaode，erqiezhuangzhizhongyeyoukenengxielukeranqi。