地面火炬

火炬系統(tǒng)作為在煉油或石油、化工、裝置中安全、有效地排放釋放出的氣體或液體的設(shè)施，其能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)裝置出現(xiàn)火災(zāi)或斷電等緊急狀況時(shí)防止裝置由于中斷而轉(zhuǎn)為災(zāi)難至關(guān)重要?；鹁姘凑詹煌姆诸惙绞接胁煌念愋?，按燃燒器是否遠(yuǎn)離地面可分為地面火炬和高架火炬，按火炬燃燒器的形式可分為單點(diǎn)燃燒火炬和多燃燒器火炬。

地面火炬通常指封閉火炬但也包括地面多燃燒器火炬，主要是根據(jù)事故泄放的量來選擇，前者主要用于泄放量較小的化工廠，后者主要用于泄放量大的乙烯和天然氣項(xiàng)目。地面火炬組成部件除有一般火炬所有的燃燒器、引火器及其點(diǎn)燃器和火焰探測(cè)器、浮性或速度密封、氣液分離罐、易燃易爆氣體探測(cè)器、液封、管道、煙塵消除控制系統(tǒng)、輻射防護(hù)設(shè)備外，還有封閉體和燃?xì)忉堋?

(1)火炬向四周擴(kuò)散的熱輻射較小。

(2)檢修方便，除封閉體較高外，其余的設(shè)施均在地面上。

(3)最大限度地減少了對(duì)周圍[wiki]環(huán)境[/wiki]的空氣污染、光污染和噪聲污染，提高了火炬操作的安全性。

(4)占地面積少，地面火炬由于燃燒發(fā)生在地面，不會(huì)發(fā)生火雨，主要依據(jù)輻射熱計(jì)算確定防火間距。

地面火炬系統(tǒng)可將氣體放空燃燒火焰完全控制在防輻射隔熱罩內(nèi)，外界看不到火焰。能最大限度的減少熱輻射、噪音對(duì)工作人員和周圍設(shè)備的影響 地面火炬主要由基礎(chǔ)、安全防護(hù)墻、燃燒器組、防輻射隔熱罩、點(diǎn)火系統(tǒng)組成。

地面火炬的基礎(chǔ)包含：燃燒器組的安裝基礎(chǔ)、防輻射隔熱罩的安裝基礎(chǔ)、安全防護(hù)墻和管道支架的基礎(chǔ)。本火炬的基礎(chǔ)由公司按照火炬各設(shè)備的參數(shù)提出基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，由需方根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、氣象條件和要求的地震設(shè)防烈度結(jié)合設(shè)備的安裝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

其中安全防護(hù)墻的主要作用為：阻止人員進(jìn)入火炬，避免發(fā)生危險(xiǎn)；隔熱隔音，使地面一定高度范圍內(nèi)的熱輻射和噪音滿足‘第二節(jié)’所列的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求；在火炬發(fā)生爆燃或爆炸的極端事件時(shí)，能夠承受爆炸沖擊而不損壞，并迫使爆炸波向上瀉放而不對(duì)地面的人員和設(shè)備造成危害。

D--火焰中心點(diǎn)到目標(biāo)物體的最小距離，單位(m)；

τ--傳送的熱輻射因數(shù)；F--接受的熱輻射因數(shù)；Q--熱排放(低熱值)(kW)；K--允許的輻射值(kW/m2)。對(duì)封閉火炬由于火炬頭燃燒后熱量 經(jīng)過火炬筒壁上升到火炬筒頂，溫降較大，根據(jù)傳熱學(xué)中的斯蒂芬-玻爾茲曼定律，氣體的輻射能力和氣體絕對(duì)溫度的四次方成正比， 其中Tt為放空氣的理論燃燒溫度，Tf為煙氣的實(shí)際溫度。

地面火炬的實(shí)例依據(jù)以上公式計(jì)算地面火炬的安全防護(hù)距離。熱 輻射系數(shù)F為0.3，在τ值假定為1．0，釋放熱Q為6.3X105kW，火炬的最大允許輻射K為6.3kW/m2,火炬向四周擴(kuò)散的熱輻射較小，封閉體外的熱輻射值能低于1．6kW/m2，可以減少防護(hù)區(qū)的面積。也就是地面火炬有人的地面要求是射值能低于1．6kW/m2.例如：夏季在正午時(shí)太陽光輻射能最大值是0.73千瓦/平方米,最高也就是不高于40度(最高50),冬季是0.23千瓦/平方米。也就是地面要求是射值能低于1．6kW/m2,同樣也就是要求常有人的地方不高于100度,要求熱輻射不影響人身健康.

基于地面火炬的這些特點(diǎn)，上世紀(jì)70年代初，國外就著手地面火炬的研究和開發(fā)，開發(fā)出多種地面火炬排放系統(tǒng)，主要分為大排量多級(jí)多燃燒器地面火炬和封閉式地面火炬。全世界十幾個(gè)大型乙烯項(xiàng)目、一些大型的煉油生產(chǎn)和天然氣開采項(xiàng)目都采用了多級(jí)多燃燒器地面火炬，如1991年投用的Malaysia的MTBE裝置火炬，排放量達(dá)到了1066噸/時(shí)，位于委內(nèi)瑞拉的火炬，最大排放量為810噸/時(shí)。許多化工廠則采用了封閉式地面火炬，如在韓國某化工廠的火炬，其單筒地面火炬的最大排放量達(dá)到了100噸/時(shí)。

國內(nèi)也有一些企業(yè)采用了地面火炬，如深圳華安液化石油氣有限公司罐區(qū)火炬由日本丸紅成套引進(jìn)，最大排放量為6噸/時(shí)，潮州華豐氣體工程公司LPG中轉(zhuǎn)儲(chǔ)運(yùn)工程，上海石化低溫丙烯罐采用國內(nèi)火炬廠家設(shè)計(jì)的火炬。近幾年國內(nèi)火炬廠家在技術(shù)更新，技術(shù)創(chuàng)新都有重大突破。江蘇善俊21T/H,河南龍潤90T/H，PYL蒸氣內(nèi)噴式燃燒器，壞形分散式，消煙分布更勻稱，更合理。更易消煙和減少顆粒物的排放，更利于環(huán)保。

地面火炬與裝置之間的安全防護(hù)距離探討地面火炬從技術(shù)上講是先進(jìn)的，已成為石油化工生產(chǎn)裝置排放廢氣及緊急裝置事故排放的一種有效手段，但如何合理地設(shè)置火炬同裝置的安全防護(hù)距離是總圖設(shè)計(jì)審核的焦點(diǎn)。

地面火炬流程圖

地面火炬流程圖