火炬结构
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蔡潮波 2011年8月
火炬的结构与运行
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▪ 一、火炬的结构 ▪ 二、火炬的操作运行 ▪ 三、火炬目前存在的主要问题 ▪ 四、操作要点
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火炬主要参数
▪ 1#火炬筒体筒体高度110.5米 ▪ 筒体直径DN1200mm ▪ 设计最大排放量（t/h）665
▪ 3#火炬筒体筒体高度121.5米 ▪ 筒体直径DN1200mm ▪ 设计最大排放量（t/h）650
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火炬电打火
▪ 电打火组成：电源、控制回路、高压发生 器、地面点火器，高空点火极，电缆
▪ 电打火产生火花的基本原理：1、空气的电 离：通常情况下空气是不导电的，但是如 果电场特别强，空气分子中的正负电荷受 到方向相反的强电场力，有可能被“撕” 开，这个现象叫做空气的电离。由于电离 后的空气中有了可以自由移动的电荷，空 气就可以导电了。
▪4 为确保3#火炬长明灯的燃烧质量，岗位
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▪ 5 当3#火炬电打火系统失灵或出现其它异常 情况下，可采用地面点火设施点燃主火炬或点 燃长明灯。地面点火设施点火时的瓦斯压力控 制0.04MPa左右，风压控制0.1MPa左右（既比 例控制在1：2.5左右）
▪ 6 3＃火炬底部的排液“U”型管处，每月15 日白班要进行脱排、排液管路畅通情况检查并 做好交接班记录，发现管路不通，应及时汇报 工段及配合处理。
▪为了消除排放气燃烧黑烟, 国内外普遍采用蒸
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火炬长明灯
▪ 长明灯底部设置可调式空气引射器, 其利用 文丘里原理, 用带一定压力及流速的燃料气 通过引射器, 当到达引射器最小流通面积时, 流速到达极限, 此时引射器周围的大量空气 被“ 吸入” 至燃料气管路中, 与燃料气混 合直至长明灯顶部。引射器为可调式, 通过 旋动引射器活塞门, 可调节燃料气与吸入空 气间的比例,从而自由调节长明灯火焰的钢 度, 达到火焰的最佳状态。
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燃烧原理
▪火炬头满足环保要求有2 种涵义: 第1 种就是 改善火炬头的燃烧状况, 消除燃烧时产生的黑 烟, 使排放气燃烧完全; 第2 种就是要保证火炬 头低噪音运行。而这2 方面的要求是互相矛盾 的, 即消除燃烧黑烟改善燃烧状况往往是以增 大噪音为代价的。
▪普通的火炬头均采用扩散燃烧方式, 排放气体 未预先与空气混合, 燃烧所需要的空气只能依 靠扩散作用从周围大气中获得, 造成燃烧不完 全产生黑烟, 特别是在装置排放量大时。
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三、火炬存在的主要问题
▪ 1、火炬头燃烧器及管线腐蚀严重。（定期 大修更换）
▪ 2、长明灯、电打火管线在高温下应力大， 容易在应力薄弱处变形，甚至断裂。（定 期消应力处理）
▪ 3、两路蒸汽线运行中水击较大，管线容易 出现裂纹。（蒸汽线底部增加排凝阀，减 少水击产生）
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操作要点
1、及时、认真盯表，及时记录压力、温度、液位等 各种数据。监视火炬头部长明灯燃烧温度变化， 确保火炬保持点长明灯 。
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一、火炬的结构
▪ 一、火炬塔架 ▪ 二、火炬平台 ▪ 三、火炬筒体 ▪ 四、火炬头 ▪ 五、分子封 ▪ 六、长明灯 ▪ 七、电打火 ▪ 八、火炬附属装置
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火炬塔架
▪ 高架火炬塔架采用三角形钢结构，钢柱、 梁、支撑等主要构件均采用无缝钢管，主 要构件之间连接均采用法兰盘、高强螺栓 连接，次要构件采用节点板高强螺栓连接， 桩基础。
2、R31（水封压力800mm)水封没有自动补水控制， 出现水封突破情况，当班岗位人员应及时现场检 查操作补水 。
3、R30内保持100mm～600mm的凝油高度，当凝油 液位超过规定值时，因没有自动排凝控制设施， 须现场操作控制 进行脱排。
4、火炬长明灯瓦斯凝液要勤排。不排出凝液可能堵 塞长明灯限流孔，至长明灯熄灭。
计压力0.7MPa；
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▪操作规定：
▪1 3#火炬在正常工况下点两路长明灯，即单 月点5#、7#长明灯，双月点6#、8#长明灯， 每月1日白班进行轮流切换操作，轮换期间必 须始终保持有二组长明灯正常燃烧；
▪2 3#火炬在正常工况下电打火系统投自动 状态，并按规定进行测试；
▪3 低压瓦斯放3#火炬时，岗位人员应适当开 启中心助燃蒸汽、引射助燃蒸汽进行助燃，其 中引射蒸汽可根据排放量的大小选择开启一路 或两路；
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结构图
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火炬头
▪ 火炬头是燃烧放空气的装置，火炬头上设 有2 路蒸汽: 一路采用火炬头外环管上的30 个梅花喷嘴注入方式, 为火炬头主消烟蒸汽, 消耗量为27.3 t /h; 另一路蒸汽从火炬头内部 中心管喷射注入, 消耗量为3.85 t /h。2 路蒸 汽压力0.7 MPa, 温度310 ℃。
▪相关参数：
▪1 正常情况下，3#火炬分子封采用氮气 密封，氮气流量≥30Nm3/小时，正常情况下 按35Nm3/小时左右控制（采用蒸汽密封时， 3#火炬分子封蒸汽流量＞0.20吨/小时，一 般按0.35吨/小时左右来控制）；
▪2 3#火炬高压瓦斯管线设计温度60℃， 设计压力0.7MPa；
▪3 3#火炬内传焰管线设计温度610℃，设
▪ 主要结构：钟罩、固定筋板、手孔等附件 组成。
▪ 原理：采用分子封阻火是利用气体密度差 异,在分子密封器前不断吹扫入N2 等比空气 密度低的惰性气体,以及依靠气体分子密封 器本身的结构,增大阻力来抑制氧的渗入,限 制氧含量小于4%,以使其达不到爆炸的范围。 同时保证系统处于正压,防止空气倒入火炬 系统,避免发生回火和爆炸。
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Hale Waihona Puke Baidu
▪ 2、给存在一定距离的两电极之间加上高压， 若两电极间的电场达到空气的击穿电场时， 两电极间的空气将被击穿，空气在强电场 中电离，并产生大规模的放电，形成气体 的弧光放电。这时如果在放电区域有可燃 的气体，就会引燃可燃的气体。
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火炬附属装置
▪ 详见火炬流程图：
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二、火炬的操作运行
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火炬平台
▪ 火炬总高121.5米共设有四层平台分别为： ▪ 34米处平台、59米处平台、109.5米处分子
封平台、顶层115.5米火炬头平台
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火炬筒体
▪ 火炬筒体采用DN1200钢管分段组焊，筒体 底部封头中心设有排凝管线；筒体底部侧 面有三个DN800进气管线；顶部连接分子 封。
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火炬分子封
火炬的结构与运行
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▪ 一、火炬的结构 ▪ 二、火炬的操作运行 ▪ 三、火炬目前存在的主要问题 ▪ 四、操作要点
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火炬主要参数
▪ 1#火炬筒体筒体高度110.5米 ▪ 筒体直径DN1200mm ▪ 设计最大排放量（t/h）665
▪ 3#火炬筒体筒体高度121.5米 ▪ 筒体直径DN1200mm ▪ 设计最大排放量（t/h）650
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火炬电打火
▪ 电打火组成：电源、控制回路、高压发生 器、地面点火器，高空点火极，电缆
▪ 电打火产生火花的基本原理：1、空气的电 离：通常情况下空气是不导电的，但是如 果电场特别强，空气分子中的正负电荷受 到方向相反的强电场力，有可能被“撕” 开，这个现象叫做空气的电离。由于电离 后的空气中有了可以自由移动的电荷，空 气就可以导电了。
▪4 为确保3#火炬长明灯的燃烧质量，岗位
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▪ 5 当3#火炬电打火系统失灵或出现其它异常 情况下，可采用地面点火设施点燃主火炬或点 燃长明灯。地面点火设施点火时的瓦斯压力控 制0.04MPa左右，风压控制0.1MPa左右（既比 例控制在1：2.5左右）
▪ 6 3＃火炬底部的排液“U”型管处，每月15 日白班要进行脱排、排液管路畅通情况检查并 做好交接班记录，发现管路不通，应及时汇报 工段及配合处理。
▪为了消除排放气燃烧黑烟, 国内外普遍采用蒸
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火炬长明灯
▪ 长明灯底部设置可调式空气引射器, 其利用 文丘里原理, 用带一定压力及流速的燃料气 通过引射器, 当到达引射器最小流通面积时, 流速到达极限, 此时引射器周围的大量空气 被“ 吸入” 至燃料气管路中, 与燃料气混 合直至长明灯顶部。引射器为可调式, 通过 旋动引射器活塞门, 可调节燃料气与吸入空 气间的比例,从而自由调节长明灯火焰的钢 度, 达到火焰的最佳状态。
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燃烧原理
▪火炬头满足环保要求有2 种涵义: 第1 种就是 改善火炬头的燃烧状况, 消除燃烧时产生的黑 烟, 使排放气燃烧完全; 第2 种就是要保证火炬 头低噪音运行。而这2 方面的要求是互相矛盾 的, 即消除燃烧黑烟改善燃烧状况往往是以增 大噪音为代价的。
▪普通的火炬头均采用扩散燃烧方式, 排放气体 未预先与空气混合, 燃烧所需要的空气只能依 靠扩散作用从周围大气中获得, 造成燃烧不完 全产生黑烟, 特别是在装置排放量大时。
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三、火炬存在的主要问题
▪ 1、火炬头燃烧器及管线腐蚀严重。（定期 大修更换）
▪ 2、长明灯、电打火管线在高温下应力大， 容易在应力薄弱处变形，甚至断裂。（定 期消应力处理）
▪ 3、两路蒸汽线运行中水击较大，管线容易 出现裂纹。（蒸汽线底部增加排凝阀，减 少水击产生）
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操作要点
1、及时、认真盯表，及时记录压力、温度、液位等 各种数据。监视火炬头部长明灯燃烧温度变化， 确保火炬保持点长明灯 。
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一、火炬的结构
▪ 一、火炬塔架 ▪ 二、火炬平台 ▪ 三、火炬筒体 ▪ 四、火炬头 ▪ 五、分子封 ▪ 六、长明灯 ▪ 七、电打火 ▪ 八、火炬附属装置
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火炬塔架
▪ 高架火炬塔架采用三角形钢结构，钢柱、 梁、支撑等主要构件均采用无缝钢管，主 要构件之间连接均采用法兰盘、高强螺栓 连接，次要构件采用节点板高强螺栓连接， 桩基础。
2、R31（水封压力800mm)水封没有自动补水控制， 出现水封突破情况，当班岗位人员应及时现场检 查操作补水 。
3、R30内保持100mm～600mm的凝油高度，当凝油 液位超过规定值时，因没有自动排凝控制设施， 须现场操作控制 进行脱排。
4、火炬长明灯瓦斯凝液要勤排。不排出凝液可能堵 塞长明灯限流孔，至长明灯熄灭。
计压力0.7MPa；
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▪操作规定：
▪1 3#火炬在正常工况下点两路长明灯，即单 月点5#、7#长明灯，双月点6#、8#长明灯， 每月1日白班进行轮流切换操作，轮换期间必 须始终保持有二组长明灯正常燃烧；
▪2 3#火炬在正常工况下电打火系统投自动 状态，并按规定进行测试；
▪3 低压瓦斯放3#火炬时，岗位人员应适当开 启中心助燃蒸汽、引射助燃蒸汽进行助燃，其 中引射蒸汽可根据排放量的大小选择开启一路 或两路；
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结构图
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火炬头
▪ 火炬头是燃烧放空气的装置，火炬头上设 有2 路蒸汽: 一路采用火炬头外环管上的30 个梅花喷嘴注入方式, 为火炬头主消烟蒸汽, 消耗量为27.3 t /h; 另一路蒸汽从火炬头内部 中心管喷射注入, 消耗量为3.85 t /h。2 路蒸 汽压力0.7 MPa, 温度310 ℃。
▪相关参数：
▪1 正常情况下，3#火炬分子封采用氮气 密封，氮气流量≥30Nm3/小时，正常情况下 按35Nm3/小时左右控制（采用蒸汽密封时， 3#火炬分子封蒸汽流量＞0.20吨/小时，一 般按0.35吨/小时左右来控制）；
▪2 3#火炬高压瓦斯管线设计温度60℃， 设计压力0.7MPa；
▪3 3#火炬内传焰管线设计温度610℃，设
▪ 主要结构：钟罩、固定筋板、手孔等附件 组成。
▪ 原理：采用分子封阻火是利用气体密度差 异,在分子密封器前不断吹扫入N2 等比空气 密度低的惰性气体,以及依靠气体分子密封 器本身的结构,增大阻力来抑制氧的渗入,限 制氧含量小于4%,以使其达不到爆炸的范围。 同时保证系统处于正压,防止空气倒入火炬 系统,避免发生回火和爆炸。
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Hale Waihona Puke Baidu
▪ 2、给存在一定距离的两电极之间加上高压， 若两电极间的电场达到空气的击穿电场时， 两电极间的空气将被击穿，空气在强电场 中电离，并产生大规模的放电，形成气体 的弧光放电。这时如果在放电区域有可燃 的气体，就会引燃可燃的气体。
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火炬附属装置
▪ 详见火炬流程图：
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二、火炬的操作运行
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火炬平台
▪ 火炬总高121.5米共设有四层平台分别为： ▪ 34米处平台、59米处平台、109.5米处分子
封平台、顶层115.5米火炬头平台
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火炬筒体
▪ 火炬筒体采用DN1200钢管分段组焊，筒体 底部封头中心设有排凝管线；筒体底部侧 面有三个DN800进气管线；顶部连接分子 封。
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火炬分子封