高架火炬与地面火炬的比较

・刘书华：工程师。２００３年毕业于沈阳化工学院化学工程与工艺专业。从事化工工艺设计工作。联系电话：（０２０）３８０４２２８１，Ｅ一
训：Ｌｉｕｇｈｕｈｕａ＠ｈ
高榘火炬与地面火炬的比较
于绷绳的半径所要求的。典型的绷绳半径等于火 炬臂总高的一半。已经使用的绷绳支撑式火炬塔 的高度在１８７．０８ｍ一２４５．４４ｍ之间。其结构见图１ （ｂ）。
均设有阻火器，保证设施安全。排放气管道上设
有氮气吹扫口，以维持排放管道的微正压，防止 空气倒流产生回火事故。 严格控制每一级放空气管路开启时间和速度。 在每个放空系统上均设置两只压力变送器，其读 数精度不同，可保证每一级都能得到准确的反馈 信号，从而保证每一级都能在适当的情况下打开 并正常放空。同时双重信号检测也为安全生产提 供了可靠的保证。 ３．２自动点火系统 地面火炬内设置三套高效节能型长明灯。长 明灯采用引射技术，不但燃料耗量小，而且燃烧 充分，火焰刚性好，不受恶劣气候影响，能抵御 十二级大风及暴风雨雪，保证长明灯的运行可靠
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万方数据
ＣＨＥＭＩＣＡＬ
ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＤＥＳＩＧＮ
化工设计２０１２，２２（３）
在国外则行不通，而应是“先小人后君子”。因 此，在涉外项目中，我们必须转变国内工作中形 成的固有思维方式，对方需要我们做什么，必须 得到明确的书面文件，而我们提出何种要求，也 要提出正式的书面文件，避免以口头的承诺替代 正式的书赢文件，否则将一时大意而给项目造成 不必要的损失。
４环保分析比较
４．１噪音 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 ９０ｄＢ以上，并且噪音很难消除。 地面火炬燃烧炉具有很好的吸音特性，能大 幅度降低火炬的燃烧噪音，炉膛的吸音墙以及防 热辐射隔离墙有助于减低噪音，防止炉膛不生脉 震，操作时实现无烟、低噪音。防热辐射消音墙 外噪音小于７５ｄＢ。 ４．２热辐射和光污染 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。有时还会夹杂滚滚浓烟， 会使人产生极大的恐慌感。 地面火炬燃烧炉是一座封闭式设备，火焰完 全封闭，外界看不见火光，没有光污染。圆柱形 地面燃烧炉的外壳用碳钢制成，内衬耐热捣打浇 筑衬里，可持续使用在１２００℃的环境中并具有很
１．２．３塔式支撑 仅仅用于较大火炬塔且自支撑式无法实现， 或可使用的区域排除了使用绷绳设计的可能。其 结构见图ｌ（ｃ）。
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（＾）自支撑式结构
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（ｂ）绷绳支撑式结构 图１高架火炬结构 （ｃ）塔式支撑结构
２项目的适应性
２．１火炬气排放条件 本项目火炬气最大排放量为高压８．２ｔ／ｈ，低压 １２ｔ／ｈ，火炬气组成为丙烷。由于考虑到为二期 ＬＮＧ工程预留，因此本项目选择的火炬最大排放 量为４０．２ｔ／ｈ，火炬气组成为丙烷、甲烷和少量的 乙烷。由于本项目火炬气排放量较小且无毒，从 火炬气排放条件来看，地面火炬和高架火炬都能 满足本项目的要求。 ２．２设备布置要求 该工程主要有２个４３０００ｍ３的Ｃ３储罐和１个 ４３５４２ｍ３的Ｃ４储罐，另有球罐区等，本项目用地 紧张，只有西北角可以设置火炬，根据火炬厂商 技术文件，地面火炬与高架火炬的占地面积差不 多，占地面积大约为２６ｍ×１８ｍ，从占地面积来 看，地面火炬和高架火炬都能满足本项目的要求。 ２．３防火间距要求 石油化工企业设计防火规范（ＧＢ
１．５８ｋＷ／ｍ２。
长明灯火焰检测和熄火系统。
地面火炬系统设置三套长明灯，长明灯保持 常燃状态。每台长明灯火焰状态采用热电偶探测。 当长明灯熄灭时，启动自动点火装置将长明灯重 新点燃，若自动点火失败，则发出报警信号。 ３．３．２长明灯燃料气压力监控系统 鉴于长明灯的重要性，长明灯燃料气管线上 设有低压报警系统，当长明灯燃料气压力过低时， 发出警报，以确保长明灯燃料气供给正常。 ３．３．３氮气压力监控系统 氮气吹扫系统设有低压报警系统，当氮气压 力过低时，发出报警，确保氮气供应正常。 地面火炬通过采用上述一系列安全措施后与 高架火炬一样安全。从安全性考虑，地面火炬与 高架火炬都能满足本项目要求。
５投资、运行及维护 地面火炬由于有防回火等安全措施系统，价
格比高架火炬贵４０％左右。 高架火炬在正常运行时，为保证火炬气的正 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。地面火炬实现无烟燃烧，节省公用工程 费用，运行费用较低。 高架火炬高处的火炬头及长明灯的维护极为 不便。地面火炬的所有燃烧器设备以及其它电气 仪表设备均安装在地面，维护方便。
１．２．１
自支撑式
自支撑式火炬塔虽是最常见的，然而价格却 是最贵的，因为在各种预期的条件（风、地震以 及诸如此类）下，需要大量的材料保证结构的完 整性，需要足够大的区域用于基础设施和满足地 面热辐射安全高度，一般限制（经济地对比选择） 火炬塔高在６０．９６ｍ一９２，０４ｍ之间。其结构见图ｌ （ａ）。 Ｉ．２．２绷绳支撑式 这种方式最便宜但要求的区域最大，这是由
５汇率风险与防范
涉外ＥＰｃ工程一般是以外币计价签订合同的， 且合同期较长，因此，在项目的执行过程中，汇 率变化也是一个无法避免的风险。可见，正确认 识汇率风险，积极防范和合理规避汇率风险，是 涉外ＥＰＣ工程资金管理的一项重要内容。 ５．１汇率风险的内容 汇率风险是指由于外汇汇率变化产生损失的 可能性，一般会包括以下几种情况。 ５。１．１资金收支的汇率风险 工程承建约定的价款一般以美元、欧元计价， 也可以以工程所在国的货币计价，或事先约定的 货币计价。当工程方面产生经济往来以及与其他 国家进行结算等各种经济行为时，就蕴藏着一定 的汇率风险。在取得合同进度款后需购买工程相
６结语
综上所述，从火炬排放气条件、设备布置占 地面积和安全可靠性来看，地面火炬和高架火炬 均能满足该项目；从环保方面来看，地面火炬比 高架火炬好；从投资及维护方面来看，地面火炬
成本较高，但是运行成本低且维修方便。该项目
用地紧张，只有西北角一个地方能设置火炬，因 此设备及附属设施的占地以及设备布置防火间距 要求是本项目选择火炬的关键因素。通过上述分 析，从设备布置防火间距要求来看，地面火炬满 足本项目要求，高架火炬不能满足。因此本项目 采用地面火炬。
２高架火炬 高架火炬由自控系统、点火系统、钢结构支
撑以及一个直立上升管道组成。火焰远离地面， 在顶端远程自动点火燃烧。高空燃烧塔可调整其 高度，从最低５ｍ到最高２００ｍ。火炬头部配有长 明灯，长明灯经点火器点燃后将一直燃烧，当排 放气到达火炬头部时，立即被长明灯点燃。火炬 头安装在火炬塔顶端，这样能减少对环境的辐射 和减少毒性扩散范围。三种常见的火炬塔支撑方 式如下。
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及良好的节能效果。 长明灯点火采用自动点火与内传焰点火两种 方式，以确保燃烧塔点火系统的绝对可靠。 ３．３监控和保护系统
３．３．１
好的热稳定性和很低的高温导热系数，不受简体 内部温度急速变化的影响，保证较低的外表温度 （小于８０℃），使火焰热辐射全部封闭在燃烧塔里。 炉膛内的防热辐射隔离墙使外热辐射强度小于
在多级燃烧系统中。只有第一级燃烧系统常
开，当火炬气压力足够大从而可以保证地面燃烧 器的热负荷，获得很好的消烟效果时，后续几级 地面燃烧器才会自动逐级打开，以适应不同的排 放流量。 地面火炬处理量比高架火炬小，不能燃烧有 毒气体。
Ｌ
１地面火炬与高架火炬
１．１地面火炬 地面火炬由地面燃烧炉、地面燃烧炉支柱、 地面燃烧器、防风消音墙、分级燃烧系统以及长 明灯自动点火装置、安全措施、控制系统、放空 气系统所组成。火炬气的燃烧是在圆柱形地面燃 烧炉的本体内完成。燃烧过程封闭，外界看不见 火光，没有光污染，低热辐射。圆柱形地面燃烧 炉内设有一定数量的、特殊结构的地面燃烧器。 地面燃烧器采用梅花形多孔结构，可将大股火炬 气分成许多小股，以利其和空气的混合，增加与 空气的接触面积，达到无烟燃烧。空气与火炬气 的混合主要是依靠火炬气自身的压力和特殊设计 的燃烧器完成。 梅花形多孔燃烧器在圆柱形地面燃烧炉内呈 几何均匀布置，以充分利用空气。为适应不同工 况和火炬气流量变化的要求，地面火炬设施采用 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
必须做到运筹帷幄，防范于未然。防范汇率风险
的重点在于预防为主，要观察外汇市场的行情变 化，分析影响汇率变动的各种因素．根据相关国 家的政治、经济、外汇政策、社会环境、法律、 相关的国际公约、与国际社会的关系、是否受国 际制裁等情况事先预测汇率变动的趋势。在签订 合同时充分考虑汇率变动的影响，在合同价款、 币种、付款进度方式等方面争取对自己有利的条 款，从法律上给予确定来规避汇率风险。另一种 防范汇率风险的方法是采用投保的方式来规避风 险。承接境外工程中标后，如估计可能会产生汇 率风险，可向保险公司投保外汇汇率风险的保险， 当发生汇率损失时可从保险公司获得一定的补偿， 使企业相对减少由于汇率变动造成的损失。 涉外项目中汇率等风险巨大，项目利润没有 可靠的保证。目前部分国家面临着刺激经济政策 所带来的资产泡沫问题，通胀与汇率变动风险大 幅增加，对于周期比较长的项目存在巨大的汇率 风险隐患。因此，必须通过多币种结算或人民币 结算来有效规避，并坚持什么都可以让，付款方 式不能让的原则。同时，在项目利润水平较低的 情况下，要实现公司对项目的预期目标．就必须 高度重视索赔工作，并常抓不懈，要设法获得业 主的理解和支持，争取尽快推进索赔工作，有效 地保证项目的合理利润。
５０１６０—
为８４ｍ。从表４．２．１２可查得，地面火炬防火问距 要求为７０ｍ，高架火炬防火间距要求为９０ ｍ。从 设备布置防火间距要求来看，地面火炬满足本项 目要求，高架火炬不能满足。
３安全、可靠性分析
地面火炬的缺点是开启过早会产生回火现象， 开启过晚会造成憋压。当火炬非正常工作时，有 潜在蒸气云聚集的危险。因此地面火炬系统通常 包括特殊的安全监控、保护系统以及防回火措施。 ３．１安全防回火、憋压措施 地面火炬各放空系统的一级燃烧系统管线上
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高架火炬与地面火炬的比较
刘书华。 广东寰球广业工程有限公司广州５１０６５５
摘要
介绍高架火炬与地面火炬的特点，分别从安全、环保、占地、投资成本等方面对高架火炬和地面
火炬进行分析对比。
关键词高架火炬地面火炬比较 近年来随着国外生产工艺的引进，石化企业 的总体布置呈现大型化、集中化趋势，作为事故 泄放系统必不可少的一部分，火炬系统也有了很 大的变化，从原先只有高架火炬到现在与地面火 炬共同发展。其中地面火炬由于维护方便，安全、 环保性较好，在国外已得到广泛运用。火炬按照 燃烧器离地面高低可分为地面火炬和高架火炬。 本文通过工程实例，从适应性、安全可靠性、环 保、投资与维修等方面对火炬的选择进行详细的 分析比较。 形成多级燃烧系统。每级燃烧系统通过火炬气的 压力来控制，利用紧闭切断蝶阀的开关来达到分 级燃烧的目的，通过使用防爆膜旁路以确保安全。
２００８）中提到：封闭式地面火炬的设置按明火设 备考虑。高架火炬的防火问距应根据人或设备允 许的辐射热强度计算确定，对可能携带可燃液体 的高架火炬的防火距离不应小于表４．２．１２的 规定…。 该项目火炬设置地点与容积为４３５４２ｍ’的Ｃ４ 储罐相邻，火炬燃烧炉边界与ｃ４储罐外壁距离约
万方数据
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４．３环境污染 高架火炬无法保证将大量的废气燃烧而形成 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，高架火炬也无法保证其能够正常燃烧。 地面火炬采用梅花形多孔结构地面燃烧器， 可将大股火炬气分成许多小股，以利其和空气的 混合，增加和空气的接触面积，达到无烟燃烧。 自动控制的分级燃烧系统可以提高地面燃烧炉对 排放量变化的适应性，保证当排放气流量较小时 也能获得很好的无烟燃烧效果。