高架火炬排放高度的计算

Ｈｌ＝∑Ｇ．Ｈ ／∑Ｇ
（３）
生 产过 程中产生的可燃 、易爆 、有毒 、有腐蚀性 气体 的特 殊燃 式 中：Ｈ ——低 热值 ，１０／ｋｇ；
烧设施 ，通过火炬燃 烧处 理后 ，能 将可燃 或可 燃有 毒气体 转
Ｇ—— 气体泄放量 ，ｋｇ／ｈ，
变 为不可燃 的惰性 气 体 ，将 有毒 、有 害 、有 臭 物质 转 化为 无
大气污染物排放标准和噪声相关计算方法核算 火炬高度。
关键词 ：火炬高度 ；安全区域半径 ；热辐射强度 ；泄放量
中 图分 类 号 ：ＴＱｏ５Ｏ．２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００８—０２１Ｘ（２０１６）０８—０１０４—０３
火 炬是用来处理工厂或装置在开停 车 、紧急事故 或正常
体的组分及浓 度决 定 。当气 体 的热值 低 于 ７８８０１０／Ｎｍ 时 ，
在排人火炬 系统前 应对 热值 进行 调整 。
释放 的热量公式
１
Ｑ １ ＨｔＧ
（２）
式 向环境释放热 量 的能力 。火 焰 的热 辐射 系数 不仅 与火焰 的组成有关 ，而且与是否完全燃烧 、有无黑 烟 、空气 湿度 以及 辐射距 离等 因素有关。２０１３版规 范给 出了一个 基 于氢气 和 烷烃类组成 的经验公 式。简化计算 时 ，热辐射 系数 一般可取 ０．２。某 些火炬制造 厂家在 进行 火炬设 计时 ，还会 引入 辐射 强度传 递因子 ，优化热辐射 系数 的取值 。
２．３ 安全 区域 半径 Ｒ
安全区域半径也即划定 的火炬辐射 圈 的边缘 ，到火炬简 体 中心线 的水平距 离 。安全 区域 半径 一般 在装 置总 图布置 时确 定 ，根据 ＧＢ ５０１６０—２００８《石油 化 工企业 防 火设 计规
收 稿 日期 ：２０１６—０３—０７ 作者简介 ：朱海 峰（１９７８一 ），化工工艺工程 师 ，华东理工大学化 学工 程与工艺专业 ，从事工程设计工作 。
炬 、地面火 炬 和坑式 火 炬 。其 中 ，高 架 火炬 是 目前 石 油 、化 常 ，火炬的额定泄放量多 以火灾工况 下的 紧急 泄放为 主。那
工 、天然气 、煤气化等行业应用最广泛 的火 炬排 放装 置。
么 ，火灾工况下 的泄放量如何取值 ？根据 ＡＰＩ ５２１《泄压 和减
本文 讨论 的高架火 炬计算 方法 主要参 照石化行 业标 准 压系统指南》和化工部标准 ＨＧ／Ｔ ２０５７０．２—９５《安全 阀的设
火灾工况下 的泄放量 ，取 其 中泄放量 最大 的一组 设备 群 ，作
火炬 的计算高度 与火炬 的安全区域半 径 、火 焰长度 以及 为装置额定泄放 量 的泄放源 。一般情 况下 ，设备 布 置 中，由
火炬释放 的总热量 等因素有关。
于罐区设备数量众 多 ，且布 置紧凑 ，故 火灾工 况下 的最 大泄
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山 东 化 工 ＳＨＡＮＤ０ＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
２０１６年第 ４５卷
高 架 火 炬 排 放 高度 的计 算
朱 海峰
（康 泰斯（上海 ）化学 工程有限公司 ，上海 ２０１２１０）
摘要 ：高架火炬是 目前行业内应用最 广泛的火炬排放装置 。根据 国内外火炬设计 规范 ，确定火 炬排放简 体的直径 和高度 ，再 通过
火炬简体 高度的计算 公式 ：
放量 区域 以罐Байду номын сангаас区为主 。
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～
另外 ，火灾工 况下设备 的泄放量又与其外 壁校正 系数有
√ ＿（Ｒ＿Ｘｏ）２一Ｙ ＋ｈ
（１） 关 ，应考 虑有无保 温 、砂 土覆盖 （地下 设备 ）和水 喷淋降 温等
式 中 ：Ｑ ——火炬释放 的总热量 ，ｋＷ； ∑——热辐射 系数 ； ｑ—— 允许热辐射强度 ，ｋＷ／ｍ ； Ｒ——安全 区域半径 ，１１１； ｘ ，Ｙ —— 风速作用下火 焰 中心 的水平位 移 和垂直 位
ＳＨ３００９《石油化工企业燃 料气 系统 和可燃 性气 体排 放系 统 置和选 用》的规定 ，应取任意 区域面 积为 ４６０ｍ。，即半径 １２ｍ
设计规范＞）２ＯＯｌ版 ，部分参数和公式参考 ２０１３新 版。
范围以及距 离地面高度 ７．５ｍ范 围 内所 能覆盖 的设备 群 ，在
１ 火炬 高度 的计 算公 式
Ｇ．，Ｈｉ——气 体 中各 组分 的质 量浓度 及其 纯组分 的低
毒 、无害 、无 臭物质 ，并满足 大气 污染物 的排 放高度及 浓度标 热值 。
准后放空 ，它是保 证工 厂安全 生产 、减 少环境 污染 的一项 重
在 释放 组分 已确定的前 提下 ，火炬 释放 的总热量与气体
要 措施 。根据气体排 放 的要求 及场 地条件 ，可 分为 ：高架 火 的泄放量成 正 比，而泄放量又与泄放 源大小 和多少有关 。通
第 ８期
朱海 峰 ：高架火炬排放高度 的计算
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范》内关于石化厂总平 面布置 的 防火间距 规定 ：高架 火炬 与 ０＝ｔｇ－１
工艺 主装 置 、可燃液 体 、气体储 罐 和全长 重要 设施 的防火 间
（９）
距不小 于 ９０ｍ。实际在对装置进行 总图布置 时 ，一般 均考 虑
措施 因素 ，这 些 措施 能在 一 定程 度 上 阻碍外 部 火焰 的 热传 递 。例如 ：当设 备顶部设 水 喷淋装 置且 喷淋强 度大 于 ｌ０ Ｌ／ （ｍ ·ｍｉｎ）时，与 未设 置 水 喷 淋 时 相 比，泄 放 量 可 按 减 少 ４０％ 计 。 ２．２ 热辐 射 系数 ￡
移 ，ｍ，见公式 （７）、（８）；
式 中：ｈ——火焰长度 ，ｍ，火 焰 中心距离火炬 出口的高度
给高架火炬 留出 ９０ｍ的辐射 圈 ，即 ９０ｍ安全区域半径。
热 辐射系 数表示火 炬燃烧 时产 生的高温 火焰 以辐射方
ｈＴ——受热点 的离地高度 ，取人员身高 １．８—２．２ ｍ。
２ 计 算公 式 的参数
２．１ 火 炬释 放 的总 热量
排放气 体在火 炬头燃 烧时 产生 的热量大小 与排 放气 的
低热值 、气体 排放量 和燃尽 率等 因素有 关 ，而低 热值则 由气