地面火炬燃烧系统Microsoft Word 文档..
地面火炬方案
地面火炬系统方案说明众所周知，天然气、石油化工等企业许多生产装置在生产过程中或开停车状态下或在火灾、停电、停水事故状态下都会产生大量无法利用而必须排出的可燃气体。
这些废弃的可燃火炬气目前一般可采用高架火炬或地面火炬方式来处理。
但高架火炬在安全和环保方面存在如下问题：噪音大高架火炬由于火炬气出口速度较快，其燃烧所产生的噪音是无法避免的。
同时为改善燃烧状况、减少黑烟产生，需在火炬头处注入蒸汽或强制鼓风，这又进一步使火炬的噪音增大。
尤其在生产装置大量排放或事故排放时，地面噪音高达90分贝以上，并且是很难消除的。
热辐射强度大高架火炬在放空燃烧时，火炬头处所产生巨大火焰造成的热辐射对高架火炬附近的工作人员及设备有很大的影响。
1. 燃烧不完全燃烧时冒烟：火炬无法保证将大量的废气瞬间完全燃烧而形成黑烟，特别是在事故排放时更加严重，对环境大气产生严重污染；高架火炬的消烟措施，如注入蒸汽、强制鼓风，仅能满足部分火炬气处理的需要（如要满足全负荷处理的需要，会导致公用系统及为庞大，投资浪费），无法保证大量火炬气在瞬间内完全燃烧，从而形成黑烟，尤其是在事故紧急排放时情况更加严重，对环境产生严重的污染。
2. 火焰光污染高架火炬在事故放空时产生的巨大火焰，有时还会夹杂滚滚浓烟，会使人产生极大的恐慌感，尤其对附近的居民有很大的影响。
3. 火炬点火困难火炬头点火器处于百十米的高空，容易被风吹熄，其燃烧稳定性相对较差，对高架火炬的安全放空有很大的影响。
4. 处理负荷范围小高架火炬比较适合某一特定的工况，不能适应较大的负荷范围。
在正常排放量时高架火炬可满足处理的要求，但在处理小排量废气时，高架火炬无法保证其能够正常燃烧，完全分解。
5. 较高的运行费用高架火炬在正常运行时，为保证废气的正常燃烧和完全分解，常常使用注入蒸汽或强制鼓风等手段，需要消耗大量的蒸汽或电力，运行费用较高。
6. 维护困难高架火炬高处的火炬头及长明灯给维护带来极大的不便。
地面火炬
地面火炬面火炬系统可保证气体需要排放时能够及时、安全、可靠地放空燃烧，保证在运行过程中实现低噪音无烟燃烧。
地面放空火炬系统主要由控制阀、地面火炬（由燃烧器组、防辐射隔热罩和防护墙组成）、地面火炬自动点火系统组成。
地面火炬系统可将气体放空燃烧火焰完全控制在防辐射隔热罩内，外界看不到火焰。
能最大限度的减少热辐射、噪音对工作人员和周围设备的影响地面火炬主要由基础、安全防护墙、燃烧器组、防辐射隔热罩、点火系统组成。
地面火炬燃烧器各主要部件的结构、本地面火炬的基础包含：燃烧器组的安装基础、防辐射隔热罩的安装基础、安全防护墙和管道支架的基础。
本火炬的基础由公司按照火炬各设备的参数提出基础设计数据，由需方根据现场的地质条件、气象条件和要求的地震设防烈度结合设备的安装要求进行设计。
其中安全防护墙的主要作用为：阻止人员进入火炬，避免发生危险；隔热隔音，使地面一定高度范围内的热辐射和噪音满足‘第二节’所列的标准、规范的要求；在火炬发生爆燃或爆炸的极端事件时，能够承受爆炸冲击而不损坏，并迫使爆炸波向上泻放而不对地面的人员和设备造成危害。
地面火炬的特点和应用情况2．1 地面火炬类型和组成火炬系统作为在炼油或[wiki]石油[/wiki][wiki]化工[/wiki]装置中安全、有效地排放释放出的气体或液体的设施，其能否正常运转对装置出现火灾或断电等紧急状况时防止装置由于中断而转为灾难至关重要。
火炬按照不同的分类方式有不同的类型，按燃烧器是否远离地面可分为地面火炬和高架火炬，按火炬燃烧器的形式可分为单点燃烧火炬和多燃烧器火炬。
地面火炬通常指封闭火炬但也包括地面多燃烧器火炬，主要是根据事故泄放的量来选择，前者主要用于泄放量较小的化工厂，后者主要用于泄放量大的乙烯和天然气项目。
地面火炬组成部件除有一般火炬所有的燃烧器、引火器及其点燃器和火焰探测器、浮性或速度密封、气液分离罐、易燃易爆气体探测器、液封、管道、烟尘消除控制系统、辐射防护[wiki]设备[/wiki]外，还有封闭体和燃气岐管。
地面火炬操作
储运罐区地面火炬系统一、地面火炬的作用：地面火炬作为储运罐区放空气的后处理装臵，是公司的环保装臵之一。
当放空气排放量较少时，由地面火炬进行燃烧处理，从而确保周围环境的清洁和装臵的安全。
地面火炬的设计燃烧量为：238.28T/h，其中常温常压火炬气188.58 T/h,0.05MPaG，100℃, 低温高压火炬气37.2 T/h,0.05MPaG,，-40~65℃，低温低压火炬气12.5 T/h,0.01MPaG,，-39℃。
二、地面火炬的构造及运行原理：①安全系统的切换由放空气总管中设臵的压力和流量变送器检测的量自动确定，也可由人工操作进行切换。
②地面火炬内设有12支高效节能型长明灯，分别设臵在地面火炬每级燃烧器旁，两支长明灯保持常燃。
每支长明灯设有一套高压电点火系统。
③两支长明灯分别在其观火孔内设有紫外线火焰检测器，当火焰建立后火检继电器触点闭合将信号送至PLC，作为长明灯工作情况的判断依据。
④地面火炬筒体炉壁上部安装有热电偶，将炉内烟气温度信号送PLC，用来辅助判断地面火炬内燃烧状况。
⑤ DCS与现场PLC通过MODBUS通讯，实现地面火炬控制系统相关参数的在线显示及控制参数的修改。
⑥火炬系统可通过操作设臵在现场的PLC控制柜面板上的“点火系统手/自动选择”开关实现手动点火、自动点火转换。
三、火炬气流程工艺简述1 火炬气排放工艺流程储运罐区常温火炬排放气总管进入地面火炬界区，依次经分液罐、水封罐，然后通过集气总管共分成若干路支管，分别进入两座焚烧炉。
低温罐区（高压系统）火炬排放气总管进入地面火炬界区，接入常温火炬集气总管，通过常温火炬系统处理。
低温罐区（低压系统）火炬排入气总管进入地面火炬界区，通过低温低压系统集气总管共分成若干路支管，分别进入两座焚烧炉。
2 火炬气分级控制系统为适应不同工况和排放气流量变化的要求，地面火炬采用分级燃烧、自动分级控制。
即根据排放量大小、事故排放等不同情况将地面燃烧器分成若干组而形成多级燃烧系统。
地面火炬系统方案
地⾯⽕炬系统⽅案技术⽅案总体设计说明第⼀章：综述本⽅案应招标⽂件要求选⽤地⾯⽕炬系统。
1、本⽅案包含范围●供货范围包括：⽕炬系统设计、设备制造、设备检验和试验、⾃控仪表、电⽓设施、设备包装和运输以及设备的指导安装、调试、开车。
●提供备品备件和特殊⼯具。
●负责⽕炬装置的的技术指导、买⽅⼈员培训服务等。
●负责提供⽕炬装置的操作⼿册。
（1）设计⽕炬装置布置在4×12⽶的范围内，负责对⽕炬装置内包括⼯艺、设备、⾃控、电⽓、⼟建等设计。
（2）施⼯、制造范围负责制造、提供⽕炬界区燃烧器、⽕炬筒体、点⽕系统设备等（详见供货清单）及⼟建基础施⼯、设备安装等。
（3）检验和试验负责按最新的国家或⾏业标准对⽕炬界区内所有设备、⾃控仪表、电⽓设施进⾏检验和试验。
（4）⽕炬筒体的保温隔热⽕炬筒体安装完毕后内部全部做150mm厚的耐⽕锆铝纤维隔热层，以确保筒体外表⾯温度低于80度。
⾃控仪表——通过8路⽆纸记录仪收集、存储、传输、数字和线形显⽰，并预留4路信号通道供业主未来扩充使⽤。
说明：整套系统采⽤西门⼦PLC⾃动控制，可⽆⼈值守，同时也可实现⼈⼯⼿动点⽕。
防雷接地根据国家防雷静电接地标准，筒体壁厚达8MM以上时，增加接地措施，可视为避雷设施。
所有仪表电缆都放在钢套管内，钢套管有可靠防雷接地措施。
（7）管道依现场主管路位置，卖⽅负责从离⽕炬界区最适当的管路接⼝处连接⾄⽕炬系统。
（8）电⽓本设施总负荷约为22KW，所需电源由买⽅负责将电源引接到⽕炬⾃动点⽕控制柜位置。
（9）包装运输要求卖⽅负责对所供设备材料进⾏包装，并保证所有设备、管道、阀门、⾃控仪表、保温隔热材料经过长途运输后到达施⼯现场时完好⽆损，包装、运输所依据的标准为《机电产品包装通⽤技术条件》GB/T13384-92；《包装储运图⽰标志》GB191-90；《运输包装收发货标志》GB6388-86。
（10）备品备件卖⽅提供质保期内所需的备品备件（详见备品备件清单）（11）⼈员培训和操作⼿册负责⽕炬装置操作⼈员的培训（2-4⼈），并提供⽕炬装置操作⼿册。
地面火炬工程方案
地面火炬工程方案一、工程概况地面火炬是一种能够在地面上燃烧的燃烧设备，通过燃烧使得人们能够用火光来指引方向，提供光源等作用。
在户外活动、广场、体育场、园林景观等场所都可以使用地面火炬。
地面火炬的安装和使用不仅能够提供灯光效果，还可以增加环境气氛，是一种常用的景观照明装置。
本方案编制的目的是为了明确地面火炬工程的设计、安装、使用和维护管理，确保地面火炬工程的质量和安全。
二、方案内容1.地面火炬的设计地面火炬的设计主要包括火炬的型号、材质、尺寸、火焰高度等参数的确定。
在设计地面火炬时，要满足以下要求：（1）选择材质优良的不锈钢或铝材作为地面火炬的主要材质，确保其抗风、抗腐蚀等性能。
（2）地面火炬的灯头设计应符合人体工程学原理，能够方便安装和更换。
（3）地面火炬的灯头要能够调节火焰高度，以满足不同场所的需要。
（4）地面火炬的设计应具有防水、防爆等安全功能，确保使用安全。
2.地面火炬的安装地面火炬的安装主要包括灯柱的安装、灌注灯柱基础、连接电缆等操作。
在安装地面火炬时，要满足以下要求：（1）选择合适的安装位置，确保地面火炬不会受到风吹雨淋的影响。
（2）给地面火炬设置稳固的基础，以确保地面火炬的稳定性和安全性。
（3）安装地面火炬时，要注意地面火炬的定位和安装高度，确保其能够满足照明需求。
（4）连接地面火炬的电缆时，要确保电缆敷设合理，避免电缆老化、短路等安全隐患。
3.地面火炬的使用地面火炬的使用主要包括点火、调节火焰、维护保养等操作。
在使用地面火炬时，要满足以下要求：（1）使用专用的点火工具点火，避免使用易燃物品或其他非专用工具点火。
（2）使用专用工具调节火焰高度，避免使用手直接触摸地面火炬。
（3）定期对地面火炬进行清洁和维护，以确保其正常使用。
（4）在使用地面火炬时，要注意周围环境和人员的安全，避免发生意外事件。
4.地面火炬的维护管理地面火炬的维护管理主要包括定期检查、维修保养等工作。
在进行地面火炬的维护管理时，要满足以下要求：（1）定期对地面火炬进行检查，发现问题及时进行维修处理。
—新型地面火炬燃烧器
毕业设计题目：废气地面火炬燃烧器的设计废气地面火炬燃烧器的设计摘要本次设计首先介绍了火炬燃烧器的结构原理，比较了地面火炬燃烧器相对于高架火炬燃烧器的优势和使用状况，其次分析了国内外地面火炬燃烧器的应用情况并分析了优缺点，通过比较，实现了一种蒸汽引射预混式地面燃烧器，包括用于输送燃气、竖直设置的输气筒，所述输气筒的上端口插入设置在其上方的燃烧筒内，所述燃烧筒通过设置在其底部的支管与环管连通，环管与蒸汽进气管连通;位于燃烧筒的底部还设置有进风口。
本实用新型设计合理，结构简单，实现了燃气充分燃烧，有效减少了对相邻设备的热辐射，降低了设备工作噪音和燃烧形成的烟尘。
本次设计描述了地面火炬的工艺流程，并对各部分的设备、作用以及运作方式进行了详细的分析。
关键字：地面火炬蒸汽引射预混The design of ground torch flareABSTRACTThis design firstly introduces the principle, the structure of the torch burner compared the relative to the ground torch burner advantage and elevated torch burner, secondly analyzes the use situation of the application of ground torch burner at home and abroad and analyzes the advantages and disadvantages, through comparing, realize a steam ejector pre-mixed type ground burner, including used to transport gas, vertical set to lose, wherein the pump pump on port insert lost in its upper burning set, wherein in the cylinder combustion tube in the bottom by setting the tubes and HuanGuan connectivity, HuanGuan and steam intake pipe connected; Located at the bottom of the combustion tube is set have wind path. The utility model has the reasonable design, simple structure, realized the gas burn adequately, effectively reduce the relative to adjacent equipment and reduce the equipment work noise and burning soot formation.KEY WORDS: ground flare, steam ejector, blendsIII目录摘要 (II)ABSTRACT (III)1 绪论 (1)1．1引言 (1)1．2地面火炬燃烧器机的研究现状 (2)1．2．1 国外地面火炬的研究动态和水平 (2)1．2．2 国内地面火炬研究动态和水平 (3)1．3本次课题的研究内容 (8)2 地面火炬燃烧器特点及与高架火炬燃烧器的比较 (9)2.1高架火炬的结构特点 (9)2.2地面火炬的结构特点 (10)3 新型地面火炬燃烧器的设计 (14)3．1火炬燃烧器的备选方案 (14)3．2新型地面火炬燃烧器的结构及工作原理 (17)4 火炬的设计 (20)4.1火炬系统工艺流程设计 (20)4.1.1 设计原则 (20)4.1.2 工艺流程 (20)4.2火炬系统工艺计算 (21)4.2.1 火炬系统的设计能力 (21)4.2.2 火炬总管直径 (21)4.2.3 火炬工艺计算 (23)5 火炬系统的设计 (26)5.1火炬系统的应用范围和分类 (26)5.2地面火炬系统的设计 (26)5.2.1 火炬系统的设计原则 (26)5.2.2 安全阀和控制阀的排放系统管道 (26)5.2.3 火炬总管 (26)5.2.4 火炬气分离罐 (27)5.2.5 火炬气密封系统 (27)5.3火炬系统的流程 (29)5.4火炬燃烧器管道的排布 (30)IV致谢 (32)参考文献 (33)废气地面火炬燃烧器的设计 11 绪论1．1 引言火炬气是石油化工行业生产过程中产生的废气，属于易燃易爆有毒有害气体。
火炬系统介绍及常见故障处理解读
消除极板间堆积物 在正常使用系统的情况下,因有自清洁措施,在发弧极板之间一般不 会产生堆积物,不会影响发弧。但若电磁阀泄漏、有意打开电磁阀付 线阀,将高空点火器当作“常明灯”使用,或燃气压力太低,都有可能 产生堆积物。导致发弧不正常,无法点燃火炬。 可以用钢锯条或其它工具清除极板之间的堆积物。
3、高压引撑系统
火炬系统原理及维护 介绍
★火炬及放空系统简介
★火炬的组成 ★火炬的点火原理 ★火炬的操作说明
★火炬的维护
★火炬的正常巡检
火炬及放空系统简介
本系统是保障工艺安全生产的辅助生产设施，共三套火炬， 其中两套为高压火炬，一套为低压火炬。来自集气装置区 ，TGE脱水装置区等需要紧急放空的高压放空气体进入放空 气体汇管进行气量分配后，分别进入两套高压火炬，来自各 工艺装置停工泄压的低压放空进入低压火炬。 火炬系统包括：火炬头、分子封、火炬筒体、器液分离器、 塔架等静设备和公用配管系统、电气系统、自控仪表系统、 点火系统等。
5．点火燃气源
两套高空点火器都需要供给高压燃气。一般用2个电磁阀分别控 制高压燃气，从电磁阀处分别引两根燃气管到火炬头部高空点火器 的燃气导向管。
6．就地式控制器
就地式控制器内安装有PLC和各种信号处理器、驱动器、电源 等; 控制器面板上有各种信号指示灯，按钮，硬手动点火开关等。 控制器是该系统的控制核心，已形成了一个独立系统，只需供给 220V/15A单相交流电源联接各种输入输出控制信号,便可以工作。
火炬头
点火嘴
1.
火炬组成：
点火控制箱、高压发生器、 平板闸阀、电磁阀、点火 火炬平台 管线、爬山虎点火嘴 火炬底座、阻火器、火炬 扶梯 筒本体、扶梯、火炬平台、 燃烧器、固定背拉线
地面火炬燃烧系统MicrosoftWord文档DOC
地⾯⽕炬燃烧系统MicrosoftWord⽂档DOC 地⾯⽕炬燃烧系统⽬录⼀、⼯程概况....................................................⼆、...................................................2.12.32.42.5 2.6 公⽤⼯程消耗指标8三、应⽤规范和标准103.1 地⾯⽕炬系统⼯艺设计参照103.2 压⼒容器设计、制造和验收103.3 环保质量标准103.4 ⾃控采⽤的标准和规范 103.5 电⽓采⽤的标准和规范 113.6 采⽤其它标准和规范： 113.7 接管法兰标准113.8 检验和试验11四、设计和操作的环境条件 124.1 各装置放空⽓成分及设计参数：124.2 基础条件124.3 电⽓、仪表要求134.4 仪表信号134.5 ⼟建要求13五、⽕炬系统概述135.1 放空⽕炬⼯艺过程原理 135.2 ⽕炬系统连锁145.3 ⽕炬⾃动点⽕控制原理 14六、⽕炬系统各部分结构、特点说明156.1 控制阀 166.2 防辐射隔热罩166.3 安全防护墙和基础166.4 燃烧器组166.5 点⽕控制器的结构特点 176.6 点⽕器的结构特点176.7 放空⽓体⽔封罐176.8 放空⽓体分液罐17七、主要设备技术参数187.1 地⾯⽕炬的技术参数187.2 防辐射隔热罩的技术参数187.3 燃烧器组的技术参数187.4 点⽕控制系统的技术参数187.5 长明灯的技术参数187.6 ⾼能点⽕器的技术参数 197.7 分液罐、⽔封罐的技术参数19⼋、地⾯⽕炬的安全保证措施198.1 第⼀级安全保证措施： 198.2 第⼆级安全保证措施： 208.3 第三级安全保证措施： 20⼀、概况本地⾯⽕炬系统按照最⼤排放量20000m3/h设计，并允许短时间超负荷115%运⾏。
本⽕炬采⽤全封闭的地⾯燃烧⽕炬技术，燃烧共分为2级，分别由燃烧器组进⾏⽆烟燃烧，燃烧烟⽓排放达到环保标准。
山西焦化地面火炬操作说明
山西焦化股份有限公司20万吨/年甲醇改扩建项目煤气放散地面火炬装置用户手册山西亚乐士环保技术股份有限公司2013年1月目录1.工程概况 (3)2.工艺简介 (3)3.操作前准备 (4)4.放空操作 (4)5.注意事项 (5)6.控制系统 (6)7.点火系统 (6)8.安全系统 (7)8.1 氮气吹扫 (7)8.2 爆破片 (7)8.3 分配管 (8)8.4 水封罐 (8)9.工艺管道的检查、吹扫及置换 (8)9.1检查 (8)9.2吹扫 (8)9.3置换 (9)9.4检查 (9)9.5记录 (9)10. 维护 (9)11.火炬燃烧运行 (10)12火炬检修 (10)1.工程概况：本用户手册仅用于地面火炬系统为山西焦化股份有限公司20万吨/年甲醇改扩建项目煤气放散地面火炬装置的放空处理设施，用于焚烧处理原料煤层气非正常生产工况下排放的易燃气体，使产生的放空气能够及时、安全、可靠地放空燃烧，并满足相关的环保要求。
本火炬系统是专为甲醇工程项目装置设计配套的安全与环保设施，用于处理各装置正常操作、事故或紧急状态下排放的可燃性气体，以保护设备及人员的安全。
本火炬为新建火炬，主要处理各装置事故状态下的排放气，火炬系统能将相关装置所产生的火炬气及时、安全、可靠地放空燃烧，处理结果满足环保要求。
2.工艺简介：2.1地面火炬主工艺流程根据业主提供参数，界区内焦炉煤气放空气总管设置为DN700，放空气经水封分液罐，进入气体分配器，然后分为4级，进入封闭式地面火炬系统进行燃烧。
其中第一级直通管路为DN200，管路上不设控制阀门，以保证正常情况下不会因为设备问题而造成憋压事故。
放空管路通过水封及连续吹扫氮气双保险来防止回火爆炸。
第二级管路为DN200，其余二级均为DN300，各配置了一气动调节蝶阀进行分级燃烧控制。
系统首次投用时，PLC先启动高能点火器，然后打开火焰传输器燃料气气动阀和长明灯气动阀，火检检测点火成功后，关闭火焰传输器气动阀和高能点火器，而长明灯保持一直运行。
地面火炬燃烧器在大型钢厂中的设计及应用
地面火炬燃烧器在大型钢厂中的设计及应用关键词：地面火炬燃烧器；分子密封罐；梅花喷嘴蒸汽伴烧, 长明灯点火设备1.地面火炬燃烧器的设计特点和应用地面火炬燃烧器多用于石油化工厂，火炬燃烧器有效地排放释放出的气体或液体的设施，其能否正常运转对装置出现火灾或断电等紧急状况时防止装置由于中断而转为灾难至关重要。
随着钢厂的扩建及环境污染的控制，地面火炬燃烧器也更多的应用于大型的钢厂。
1.1地面火炬的设计原则地面火炬可用于处理毒性为轻度危害和无毒的可燃性气体不宜用于处理毒性为中度危害的有毒可燃性气体,钢厂多用于热值较低排放气体，且最好加有防风罩，火炬头应根据各分级管道前排放总管的最大允许排放，各分级管道前排放管压值确定各分级管道的操作压力，分级控制阀旁路的爆破压力不得高于排放总管的最大允许排放背压。
火炬是明火的设备，地面火炬的防火间距应根据设备允许的辐射强度计算，不应小于GB50160《石油化工企业设计防火规范》规定的最小防火间距来确定。
1.2火炬的设计计算火炬直径计算：根据公式d 2= （d为火炬直径，火炬出口马赫数取值0.5）按火炬气正常排放取M，分情况进行计算：ach火炬高度计算：根据公式（hf为火炬高度，Q为火焰放出的总热量）进行计算。
钢厂的地面火炬也要根据现场环境把消烟考虑进去，计算火炬的消烟蒸汽和压缩空气时可燃性气体排放量应取装置开工，停工排放量的最大值也可按最大事故排放量的15%-20%计算，消烟蒸汽耗量以排放气体中烃类化合物的质量计算。
2.钢厂地面火炬系统主要部件的安全性可靠性分析2.1地面火炬的主要部件地面火炬的主要部件包括：火炬头，水封罐，分子密封罐，梅花喷嘴蒸汽伴烧，长明灯点火设备，和其他辅助设备等。
2.1.1火炬头的安全可靠性火炬头为最顶端的排放设备，可以满足装置正常操作和开停工时无烟燃烧的要求，火炬头顶部应设有防风罩，其限流面积为2%-10%；火炬头主体（包含内部）的材料，应使用ANSI 310S或同等材料制作，火炬头上部温度不低于1200℃2.1.2水封罐的安全可靠性火炬气的密封包括水(液)封和气封, 水封罐就是为了防止排放气体和空气倒入火炬系统发生爆炸燃烧等事故。
精细化工项目火炬系统资料
《石油化工企业安全仪表系统设计规范》SH/T3018
《外壳防护等级IP代码》GB4208
《过程用二进制逻辑图》ISA-S5.2-1976(SHB-203-95)
《石油化工仪表管道线路设计规范》SH/T3019
《石油化工仪表接地设计范围》SH/T3081
《石油化工仪表供电设计范围》SH/T308Z
API-RP681 “Guide For Pressure-Relieving and Depressuring Systems”
API Standard 537 “Flare Details for General Refinery and Petrochemical Service”
《石油化工企业燃料气系统和可燃气体排放系统设计规范》 SH3009-2013
2.2.工况分析
燃气消耗量为500m³/h。热流密度不大于275kw/M2。燃烧塔总高为15米，火炬总高为15米。并考虑合理布置2套燃烧器保证配风量满足完全燃烧要求，燃烧塔直径确定为2.5米。废液处理能力为甲醇废液2吨/d、污水4吨/d。
设计基础数据
废气气排放量：18000m³/h
排放温度常温，排放压力：1KPa，组分：含甲醇废气
工艺设计及防腐、保温和伴热设计
工艺管线：工艺配管提供配对法兰，火炬界区内所有设备采用法兰及配管均采用标准为HG/T20615-2009。除排放气体主管线外，其它公用工程管线在界区交界处均设有闸阀、放净阀。进出火炬界区所有公用工程管线均预留至界区外1米处。
隔热选用岩棉材料保温。
3规范及标准
地面火炬系统工艺设计参照
地面火炬设备概述：
名称：封闭式地面火炬
类型：分段控制梅花型及环形火炬燃烧器
地面型火炬沼气火炬系统
一、简解1、污水处理产生的沼气直间排放不但影响环境，而且容易引起危险，我公司设计制造的火炬燃烧系统系统可以完全满作要求。
2、我公司为更有效满足用户要求，始终跟踪国内外最新技术，为用户提供全套系统设计，从系统优化设计入手，选用与之相配套的各种配件，充分发挥产品优良性能和先进技术的结合，体现四方产品优良品质。
避免由于设计的不同，系统之间缺乏统一考虑，造成后期运行、维护和统一管理出现不必要的麻烦，使得系统运行费增大。
我公司在总结以往经验基础上，提出了总体设计的经济合理性原则，以节约投资，提高性能价格比，更好地为客户服务。
3、优秀的专家研究系统和先进的管理经营理念，保证了技术的先进性和可靠性，从产品开发、设计到加工、验收、出厂每一个环节的层层把关，保证了产品质量的安全可靠性。
4、为业主提供的产品将严格遵循国际、国家标准和规范，并按照设计规范的要进行设计、安装、调试、投运。
二、基础技术要求和数据火炬工艺参数说明放空量：0～500立方米/小时；放空温度：40℃；放空气体：沼气（CH4：60～70%；CO2：30～40%）三、火炬系统详细说明本火炬分为地面及高空两种火炬形式，主要包括：火炬管道、控制阀、火炬头、带有内衬耐火材料的钢质燃烧室（地面火炬）、长明灯、点火控制系统、点火装置、防风墙。
（一）火炬头火炬头是整个火炬设施中最关键的设备，对火炬最基本的要求：一是满足生产装置放空量的要求，即能处理生产装置事故状态下紧急放空的放空气量：二是满足环保要求，放空气体燃烧完全，消除放空气体燃烧时所产生的黑烟，同时尽可能地降低火炬头运行时所产生的噪音。
1、设计特点本火炬头为为低噪音无烟燃烧型火炬头，能安全燃烧在各种工况下，燃烧产物负荷环保要求，能耗低，具有机构简单，维护方便，燃烧情况良好等特点。
该技术采用了扩散燃烧技术，实现了蓝焰燃烧，并且可以保证燃烧的安全性，不脱火，不回火。
值得一提是燃烧效果受燃气压力、燃气热值、燃气成分的波动影响不大。
一种地面火炬系统[发明专利]
![一种地面火炬系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9f988756cbaedd3383c4bb4cf7ec4afe04a1b103.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010723572.8(22)申请日 2020.07.24(71)申请人 上海齐耀热能工程有限公司地址 201108 上海市闵行区华宁路3111号1幢2楼申请人 中国船舶重工集团公司第七一一研究所(72)发明人 侯守坤 张世程 陈未来 于浩 沈佳铭 雷江震 薛茂梅 (74)专利代理机构 北京市磐华律师事务所11336代理人 郭佳寅(51)Int.Cl.F23G 7/08(2006.01)F23G 5/44(2006.01)(54)发明名称一种地面火炬系统(57)摘要本发明公开了一种地面火炬系统，地面火炬系统包括多个地面燃烧器和防辐射围栏。
多个地面燃烧器排成至少两列，每列中的地面燃烧器的数量为至少两个；防辐射围栏围绕设置在多个地面燃烧器的外侧；其中，相邻两列的地面燃烧器之间的距离为至少6米，每列中的相邻两个的地面燃烧器之间的距离为至多2米。
由此，通过限定相邻两列的地面燃烧器之间的距离和每列中的相邻两个地面燃烧器之间的距离能够使地面燃烧器的位置布置得更加合理，当地面火炬系统处理大排量可燃气体时，地面燃烧器能够接收到充足的空气，能够避免地面燃烧器在燃烧气体时出现燃烧不充分和冒烟等现象，减少对环境的污染。
权利要求书1页 说明书5页 附图4页CN 111928279 A 2020.11.13C N 111928279A1.一种地面火炬系统，其特征在于，所述地面火炬系统包括：多个地面燃烧器，所述多个地面燃烧器排成至少两列，每列中的所述地面燃烧器的数量为至少两个；以及防辐射围栏，所述防辐射围栏围绕设置在所述多个地面燃烧器的外侧；其中，相邻两列的所述地面燃烧器之间的距离为至少6米，每列中的相邻两个的所述地面燃烧器之间的距离为至多2米。
2.根据权利要求1所述的地面火炬系统，其特征在于，相邻两列的所述地面燃烧器之间的距离为8至10米。
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地面火炬燃烧系统目录一、工程概况....................................................二、...................................................2.12.32.42.5 2.6 公用工程消耗指标8三、应用规范和标准103.1 地面火炬系统工艺设计参照103.2 压力容器设计、制造和验收103.3 环保质量标准103.4 自控采用的标准和规范 103.5 电气采用的标准和规范 113.6 采用其它标准和规范： 113.7 接管法兰标准113.8 检验和试验11四、设计和操作的环境条件 124.1 各装置放空气成分及设计参数：124.2 基础条件124.3 电气、仪表要求134.4 仪表信号134.5 土建要求13五、火炬系统概述135.1 放空火炬工艺过程原理 135.2 火炬系统连锁145.3 火炬自动点火控制原理 14六、火炬系统各部分结构、特点说明156.1 控制阀 166.2 防辐射隔热罩166.3 安全防护墙和基础166.4 燃烧器组166.5 点火控制器的结构特点 176.6 点火器的结构特点176.7 放空气体水封罐176.8 放空气体分液罐17七、主要设备技术参数187.1 地面火炬的技术参数187.2 防辐射隔热罩的技术参数187.3 燃烧器组的技术参数187.4 点火控制系统的技术参数187.5 长明灯的技术参数187.6 高能点火器的技术参数 197.7 分液罐、水封罐的技术参数19八、地面火炬的安全保证措施198.1 第一级安全保证措施： 198.2 第二级安全保证措施： 208.3 第三级安全保证措施： 20一、概况本地面火炬系统按照最大排放量20000m3/h设计，并允许短时间超负荷115%运行。
本火炬采用全封闭的地面燃烧火炬技术，燃烧共分为2级，分别由燃烧器组进行无烟燃烧，燃烧烟气排放达到环保标准。
烟气通过直径2.6米，高13.2米的火炬塔（火炬筒体）产生抽力进行高空排放，并吸入足够的新鲜空气，保证正常燃烧。
火炬塔外设计直径4.5米，高3.6米的安全防风墙，墙内配套可燃气体报警器。
燃烧器和点火系统以及公用工程的阀组，电气，仪表，容器等均布置在安全墙外。
整个火炬系统占地面积为20*15米。
烟气排放满足环保标准的要求。
本地面火炬系统的特点为：运行安全、稳定、可靠，维护简单，能耗低。
地面火炬每年连续操作8000小时。
地面火炬及其辅助设备的设计和制造最低使用寿命为20年。
地面火炬放置在室外危险区域。
（IEC Zone 2, IIC, T3）。
地面火炬系统的噪音小于65dBA。
热辐射强度小于1.5kW/m2。
满足国家现行的有关标准，排放满足环保要求。
本地面火炬系统的设计具备完整的控制系统，地面火炬的控制由PLC执行，PLC 布置在控制室内的远程控制柜内。
关键状态参数通过通讯方式进入DCS系统。
地面火炬工艺流程合理，技术先进可靠，能够完全保证装置的正常及事故排放。
完全满足安全、环保及健康（HSE）的要求。
燃烧后烟气中的污染物的排放量达到国家标准要求。
地面火炬无光污染、实现无烟燃烧、不回火、不脱火。
在满足HSE要求的前提下，节省占地，减少投资。
放空总管分级后进入地面火炬。
地面火炬内设置长明灯，长明灯保持常燃。
地面火炬燃烧器火焰传播要迅速、可靠，不能发生炉膛爆鸣或闪爆的现象。
在火炬系统内必须设有可燃气体报警仪；具有手动点火与自动点火功能。
火焰监测。
火炬常明灯及燃烧器的燃烧状况必需监测。
与DCS的联系。
火炬运行信号送DCS。
1.1公用工程消耗指标序号名称参数消耗量说明1 新鲜水0.2～0.4MPa 32Nm3/h 水封罐补水时2 压缩空气0.5～0.8MPa 2.4Nm3/h 气动阀动作时3 燃料气0.2～0.8MPa 3.2Nm3/h 2路点火器同时使用5 氮气0.2～0.6 MPa 3.5Nm3/h 2路氮气密封同开6 电AC380V/50Hz 3KW二、应用规范和标准地面火炬设施设计、制造、检验、安装、试运所采用的主要标准和工程规定，但不限于以下:2.1 地面火炬系统工艺设计参照API-RP521“Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems”API-RP520“Sizing, Selection, and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries”API Standard 537 “Flare Details for General Refinery and Petrochemical Service”《石油化工企业燃料气系统和可燃气体排放系统设计规范》SH3009-2001《火炬系统设置》T/E5 220028-20052.2 压力容器设计、制造和验收《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅字）《钢制压力容器》GB150-2011《钢制压力容器制造技术要求》HG20584-1998《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997《钢制塔式容器》JB4710-20052.3 环保质量标准《环境空气质量标准》 GB3095－2012《大气污染物综合排放标准》 GB16297－1996《石油化工企业环境保护设计规范》 SH3024-1995《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-19932.4 自控采用的标准和规范《过程检测和检测流程图用图形符号和文字代号》GB2625-81《分散控制/集中显示仪表、逻辑控制及计算机系统用流程图符号》ISA-S5.3-1983(SHB-204-95)《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》 SH3063-1999《爆炸及火灾环境电力装置设计规范》 GB50058-92《石油化工自动化仪表选型设计规范》 SH3005-1999《石油化工企业信号报警、连锁系统设计规范》SHJ18－90《石油化工企业安全仪表系统设计规范》 SH/T3018-2003《外壳防护等级IP代码》 GB4098-1993《过程用二进制逻辑图》 ISA-S5.2-1976(SHB-203-95)《石油化工仪表管道线路设计规范》 SH/T3019-2003《石油化工仪表接地设计规范》 SH/T3081-2003《石油化工仪表仪表供电设计规范》 SH/T3082-20032.5 电气采用的标准和规范《低压配电设计规范》 GB50054-93《爆炸及火灾环境电力装置设计规范》 GB50058-92《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008《建筑设计防火规范》 GBJ16-2006《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-93《石油化工静电接地设计规程》 SH3097-2000《工业企业照明设计标准及装置设计规范》GB50034-92《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB500057-942.6 采用其它标准和规范：《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011《工业设备及管道绝热工程施工规范》 GB50126-2008《建筑结构荷载规范》 GBJ9-87《建筑抗震设计规范》 GBJ11-89《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002《钢结构设计规范》 GB50017-20032.7 接管法兰标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》 HG20592～20614-20092.8 检验和试验设备制造按《钢制压力容器》GB150-2011、《钢制压力容器制造技术要求》HG20584-1998、《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997。
自控仪表系统、电气系统按相关国家标准规范进行检验、试验。
三、设计和操作的环境条件3.1装置放空气成分及设计参数：事故最大排放量1、项目设计的事故最大排放量为18500Nm3/h2、事故最大排放量下的各种物料的体积组成：H2: 53.02%CH4： 8.5%；C2H6： 14.9%；C3H8： 13.2%；iC4H10： 3.63%；nC4H10： 2.79%；iC5H12： 2.24%；nC5H12： 2.31%；H2S: 22ml/m3S: 6.2mg/kg本火炬设计按照最大量20000m3/h进行设计。
3.2电气、仪表要求卖方完成火炬系统内自动点火控制系统的设计、设备采购和安装调试。
所有仪表刻度的单位均用SI单位，所有电动仪表以采用本安或隔爆仪表，防爆等级不低于ExdⅡCT4。
电气仪表的防护等级不低于IP65，简单的一次仪表（如双金属温度计、压力表）防护等级不低于IP55。
所有的仪表管路、管件、均为不锈钢，整个系统的仪表管道、控制风管道应为镀锌管。
现场的所有电气及仪表设备要求为防爆型，防爆等级为EXdⅡCT4。
3.3仪表信号远传信号为4～20mADC或开关量（24VDC）；热电阻为Pt100三线制；报警、联锁系统接点：正常时闭合带电，故障失电。
四、火炬系统概述本地面放空火炬系统可保证工艺生产设备正常和事故排放时能够及时、安全、可靠地放空燃烧，并保证在运行过程中实现低成本、低噪音、无光污染、无烟尘燃烧、保证热辐射和废气排放满足相关标准的要求。
本地面放空火炬系统主要由控制阀、燃烧器组、防辐射隔热罩、防护墙、地面火炬自动点火系统组成。
本地面火炬系统可将放空气燃烧火焰完全控制在防辐射隔热罩内，外界看不到火焰。
能最大限度的减少热辐射、噪音对工作人员和周围设备的影响，火炬防护墙外的最大噪音满足《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ87-85）的要求，火炬燃烧的产物满足《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996的要求。
4.1 放空火炬工艺过程原理工艺流程见《火炬系统工艺及仪表流程图》。
5.1.1 尾气排放工艺流程放空尾气通过管道进入火炬区后分为二路分别排向一、二级燃烧器组，整套装置在自动点火系统的集中监控下自动运行，本装置不设值守岗位，正常的操作和监视并入有人值守的操作室。
燃烧器组和点火器由压力变送器作为触发条件进行控制，当压力高于的点火设定值时，点火器启动点燃长明灯并正常燃烧；当压力继续上升时自动打开第一级燃烧器组进行燃烧；当压力高于第二级燃烧器设定值、并且长明灯正常燃烧时，自动打开第二级燃烧器阀门尾气由第一、二级燃烧器组同时进行燃烧，可以安全的处理事故最大排放量。
当压力低于第二级燃烧器下限时，关闭第二级燃烧器；当压力低于点火器的点火设定值时第一级燃烧器组熄灭；当压力低于长明灯下限时，关闭长明灯。