地面火炬

火炬系統是用來處理石油化工廠、煉油廠、化工廠及其其它工廠或裝置無法回收和再加工的可燃和可燃有毒氣體及蒸汽的特殊燃燒設施，是保證工廠安全生產、減少環境污染的一項重要措施。

基本介紹

• 中文名：地面火炬
• 外文名：The ground flare

地面火炬系統可保證氣體需要排放時能夠及時、安全、可靠地放空燃燒，保證在運行過程中實現低噪音無煙燃燒。

地面放空火炬系統主要由控制閥、地面火炬（由燃燒器組、防輻射隔熱罩和防護牆組成）、地面火炬自動點火系統組成。

地面火炬介紹

地面火炬系統可將氣體放空燃燒火焰完全控制在防輻射隔熱罩內，外界看不到火

焰。能最大限度的減少熱輻射、噪音對工作人員和周圍設備的影響 地面火炬主要由基礎、安全防護牆、燃燒器組、防輻射隔熱罩、點火系統組成。

各主要部件的結構、

地面火炬燃燒器

本地面火炬的基礎包含：燃燒器組的安裝基礎、防輻射隔熱罩的安裝基礎、安全防護牆和管

道支架的基礎。本火炬的基礎由公司按照火炬各設備的參數提出基礎設計數據，由需方根據現場的

地質條件、氣象條件和要求的地震設防烈度結合設備的安裝要求進行設計。

其中安全防護牆的主要作用為：阻止人員進入火炬，避免發生危險；隔熱隔音，使地面一定

高度範圍內的熱輻射和噪音滿足‘第二節’所列的標準、規範的要求；在火炬發生爆燃或爆

炸的極端事件時，能夠承受爆炸衝擊而不損壞，並迫使爆炸波向上瀉放而不對地面的人員和

設備造成危害。

安全距離計算

D--火焰中心點到目標物體的最小距離，單位(m)；

τ--傳送的熱輻射因數；F--接受的熱輻射因數；Q--熱排放(低熱值)(kW)；K--允許的輻射值(kW/m2)。對封閉火炬由於火炬頭燃燒後熱量 經過火炬筒壁上升到火炬筒頂，溫降較大，根據傳熱學中的史蒂芬-玻爾茲曼定律，氣體的輻射能力和氣體絕對溫度的四次方成正比， 其中Tt為放空氣的理論燃燒溫度，Tf為煙氣的實際溫度。

地面火炬的實例依據以上公式計算地面火炬的安全防護距離。熱 輻射係數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,火炬向四周擴散的熱輻射較小，封閉體外的熱輻射值能低於1．6kW/m2，可以減少防護區的面積。也就是地面火炬有人的地面要求是射值能低於1．6kW/m2.例如：夏季在正午時太陽光輻射能最大值是0.73千瓦/平方米,最高也就是不高於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於1．6kW/m2,同樣也就是要求常有人的地方不高於100度,要求熱輻射不影響人身健康.

類型和組成

火炬系統作為在煉油或石油、化工、裝置中安全、有效地排放釋放出的氣體或液體的設施，其能否正常運轉對裝置出現火災或斷電等緊急狀況時防止裝置由於中斷而轉為災難至關重要。火炬按照不同的分類方式有不同的類型，按燃燒器是否遠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，主要是根據事故泄放的量來選擇，前者主要用於泄放量較小的化工廠，後者主要用於泄放量大的乙烯和天然氣項目。地面火炬組成部件除有一般火炬所有的燃燒器、引火器及其點燃器和火焰探測器、浮性或速度密封、氣液分離罐、易燃易爆氣體探測器、液封、管道、煙塵消除控制系統、輻射防護設備外，還有封閉體和燃氣岐管。

地面火炬特點

(1)火炬向四周擴散的熱輻射較小。

(2)檢修方便，除封閉體較高外，其餘的設施均在地面上。

(3)最大限度地減少了對周圍[wiki]環境[/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，地面火炬由於燃燒發生在地面，不會發生火雨，主要依據輻射熱計算確定防火間距。

地面火炬情況

基於地面火炬的這些特點，上世紀70年代初，國外就著手地面火炬的研究和開發，開發出多種地面火炬排放系統，主要分為大排量多級多燃燒器地面火炬和封閉式地面火炬。全世界十幾個大型乙烯項目、一些大型的煉油生產和天然氣開採項目都採用了多級多燃燒器地面火炬，如1991年投用的Malaysia的MTBE裝置火炬，排放量達到了1066噸/時，位於委內瑞拉的火炬，最大排放量為810噸/時。許多化工廠則採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到了100噸/時。

國內也有一些企業採用了地面火炬，如深圳華安液化石油氣有限公司罐區火炬由日本丸紅成套引進，最大排放量為6噸/時，潮州華豐氣體工程公司LPG中轉儲運工程，上海石化低溫丙烯罐採用國內火炬廠家設計的火炬。近幾年國內火炬廠家在技術更新，技術創新都有重大突破。江蘇善俊21T/H,河南龍潤90T/H，PYL蒸氣內噴式燃燒器，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，更利於環保。

地面火炬與裝置之間的安全防護距離探討地面火炬從技術上講是先進的，已成為石油化工生產裝置排放廢氣及緊急裝置事故排放的一種有效手段，但如何合理地設定火炬同裝置的安全防護距離是總圖設計審核的焦點。

地面火炬流程圖

地面火炬流程圖