火炬计算

高架火炬高度的确定方法赵晓媛;王伟【摘要】The rationality of the height determination of the elevated flare is important to the safety of the flare system.The main factors affecting the determination of the height of the elevated flare are briefly described.A specific method for determining the height of the elevated flare is presented.%高架火炬高度确定的合理性对火炬系统的安全极其重要.简要阐述了影响高架火炬高度确定的主要因素,提出了确定高架火炬高度的具体方法.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2019(045)009【总页数】2页(P39-39,51)【关键词】火焰中心点;热辐射系数;落地浓度;火炬高度;热辐射强度【作者】赵晓媛;王伟【作者单位】江苏中圣高科技产业有限公司,江苏南京 210000;江苏苏美达成套设备工程有限公司,江苏南京 210018【正文语种】中文【中图分类】TE96火炬系统是以符合环保要求的方式安全处理石油化工厂、炼油厂及其他工厂或者装置无法回收的可燃、有毒气体的燃烧设施。

高架火炬是目前行业内应用最广泛的火炬系统，火炬高度对整个高架火炬系统起着至关重要的作用。

高架火炬系统高度的确定方法，包括通过国内外的设计规范计算火炬高度，并通过国内外的大气污染物排放标准核算火炬排放的可燃和有毒气体的落地浓度是否满足要求。

然而国内外计算火炬高度和可燃、有毒气体落地浓度的方法很多，本文通过阐述几种火炬高度计算方法的原理，得出不同计算方法的应用场合；并且结合可燃和有毒气体的落地浓度最终确定火炬系统的高度。

设计导则SGST 0017-2002实施日期2002年10月18日中国石化工程建设公司火炬系统水封罐计算第 1 页共 5 页目 次 1 总则 1.1 目的 1.2 范围2 计算要求2.1 一般要求2.2 计算公式1 总则1.1 目的为规范石油化工企业火炬系统水封罐计算，特编制本标准。

1.2 范围1.2.1 本标准规定了石油化工企业火炬系统水封罐计算的一般要求、计算公式等要求。

1.2.2 本标准适用于石油化工企业火炬系统水封罐计算。

本标准适用于国内工程，对涉外工程应按指定标准执行。

2 计算要求2.1 一般要求2.1.1 水封罐能够分离气体中大于等于300 µm～600 µm的液滴。

2.1.2 不带挡液板的卧式水封罐的气体空间高度不小于950 mm。

2.1.3 带挡液板的卧式水封罐的直径不宜小于3 m。

2.1.4 带挡液板的卧式水封罐的分液端不考虑存液，挡液板顶端应高出最高水位200 mm 。

2.1.5 挡液板上方气体通道面积应大于进气口截面积。

2.1.6 立式水封罐中气体的线速度取液滴沉降速度的80 %。

2.1.7 水封罐中的有效水量应满足水封罐进气立管长度3 m 的充水量。

2.2 计算公式2.2.1 不带挡液板的卧式水封罐（见图2.2.1）按式（2.2.1-1）和式（2.2.1-2）计算。

311121)1()(1007.5PVb K h D QT D --´=- （2.2.1-1）L 1=K 1D 1 （2.2.1-2）式中：D 1——水封罐直径，m ；h 1——水封罐内的液面高度，m ； b ——系数，由表2.2.1查得； L 1——水封罐进出口中心距离，m ；T ——操作条件下的气体温度，K ；Q ——气体体积流量，Nm 3/h ；1K ——系数，一般取2.5～3；P ——操作条件下的气体压力（绝对压力），kPa ；表2.2.1 系数bh 1/D 1b h 1/D 1b h 1/D 1b h 1/D 1b 0.020.0050.280.2290.540.5510.800.8580.040.0130.300.2520.560.5760.820.8780.060.0250.320.2760.580.6010.840.8970.080.0380.340.3000.600.6270.860.9140.100.0520.360.3240.620.6510.880.9320.120.0690.380.3490.640.6760.900.9480.140.0850.400.3740.660.7000.920.9630.160.1030.420.3990.680.7240.940.9760.180.1220.440.4240.700.7480.960.9870.200.1420.460.4490.720.7710.980.9950.220.1630.480.4750.740.793 1.001.0000.240.1850.500.5000.760.8160.260.2070.520.5260.780.8372.2.2 带挡液板的卧式水封罐（见图2.2.2）按式（2.2.2-1）至式（2.2.2-3）计算。

石油化工装置火炬系统总泄放量的限制方法和计算李华【摘要】介绍一种火炬系统总泄放量的限制方法和计算,通过间接或直接的方式对安全阀入口处设置限流孔板或者调节阀,减少安全阀泄放量,从而限制火炬系统总泄放量,进而达到减小火炬系统设计规模的目的.工程实例表明,在安全仪表等级许可的情况,该方法能够达到限制火炬系统总泄放量的目的,为项目设计、场地、投资、进度带来方便.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)016【总页数】3页(P171-173)【关键词】火炬系统;安全阀;泄放量【作者】李华【作者单位】福陆(中国)工程建设有限公司,上海201103【正文语种】中文【中图分类】TE65火炬系统作为一种安全设施，被广泛地应用于石油化工装置，在装置处于事故或者开停车状态时，装置内大量可燃气体、低沸点的易燃液体可通过安全阀或紧急泄压系统，经火炬总管，送入火炬系统处理，从而防止二次火灾等事故的发生。

随着石油化工装置设计规模的扩大、过度的冗余设计以及单个火炬系统能够处理量的限制，一套联合装置或者单套装置可能要求两套或两套以上的火炬系统，这给设计、场地、投资、项目进度带来额外的要求。

通过间接或者直接的方式，对安全阀泄放量进行限制，从而可以达到减少火炬系统总泄放量的目的。

实现的方法有四种(见图1)。

方法一:通过管道内径对泄放量进行限制;方法二:通过调节阀对泄放量进行限制;方法三:通过限流孔板对泄放量进行限制;方法四:通过调节阀、限流孔板的结合使用对泄放量进行限制。

1 减少安全阀泄放量方法的选择一般而言，只有在紧急泄压系统或安全阀都已设置并且充分使用的前提下，方法一、二才能作为安全仪表系统 (SIS:Safety Instrumented System)的实现方式，用于减少安全阀泄放量，进而限制火炬总泄放量。

方法三、四被广泛地应用于大型欧美化工企业，例如巴斯夫。

通常在选择方法三或者方法四时考虑以下因素:(1)流体是否有腐蚀性、流体对管路是否有机械磨损。

火炬最大排放量的确定原则理论说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在探讨火炬最大排放量的确定原则，以及相关的理论说明和概述。

火炬最大排放量是指在特定条件下，允许某一设备或工艺所产生的最大污染物排放量。

对于环境保护和可持续发展至关重要。

1.2 文章结构本文分为以下几个部分进行阐述：引言、火炬最大排放量的确定原则理论说明、火炬最大排放量的具体操作步骤、实例分析和案例研究、结论与展望。

每个部分将详细介绍相应的内容。

1.3 目的本文旨在深入探讨火炬最大排放量的确定原则，并提供具体操作步骤以及实例分析来支持该原则的应用。

通过本文，读者将能够了解如何计算和评估火炬设备或工艺所产生的污染物排放量，从而更好地进行环境管理和治理工作。

此外，还将探讨考虑不确定性因素时的处理方法，并展望未来可能存在的改进方向。

以上是“引言”部分内容，请根据需要进行修改和完善。

2. 火炬最大排放量的确定原则理论说明：2.1 确定原则概述：火炬最大排放量的确定原则是为了实现环境保护和合理利用资源的目标，通过科学合理的方法来确定工业生产过程中火炬系统能够承受的最大排放量。

根据相关法律法规和环境要求，制定明确的原则是非常重要的。

2.2 排放量计算方法介绍：在确定火炬最大排放量时，需要使用一种可靠且有效的计算方法来评估排放水平。

常见的计算方法包括基于质量平衡原理的物料流动分析方法、能源守恒原理和化学反应动力学等。

这些计算方法可以帮助我们准确地获取火炬系统中各个组成部分的排放情况，并进行适当调整。

2.3 影响火炬排放量的因素分析：要确定火炬最大排放量，需要考虑到一系列因素对其影响。

首先是工艺参数，包括温度、压力、氧含量等因素，这些参数会直接影响到污染物生成和传递过程。

其次是物料特性，如填料种类、含水率等，不同物料的性质将对火炬排放量产生不同的影响。

此外，还需要考虑到火炬系统本身的设计和操作情况，比如火焰高度、燃气进口速度等。

因此，在确定火炬最大排放量时，必须综合考虑以上因素，并基于科学的方法进行分析和计算。

火炬系统分液罐的计算作者：张有君来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第05期摘要：石油化工厂中各装置无法收集所排放尾气中如果含有凝液的话进入火炬燃烧后会形成火雨，对周围的人员和设备造成损坏，此时需要在火炬系统中设置凝液罐，是保证工厂安全生产、减少环境污染的重要措施，分液罐主要作用是去除火炬气中夹带的凝液和固体杂质，减少火炬气总管中的凝液量，避免液滴夹带到火炬头。

本次文章通过对不同形式分液罐的工艺计算结果，提出了选择建议。

关键词：分液罐；分液量；夹带；计算1 引言火炬分液罐是火炬系统的重要组成部分，每根火炬排放总管都应设置分液罐，以分离火炬气中夹带的液滴或可能发生的两项流中的液相。

通常，在装置内设置分液罐以减少火炬气总管的凝液量。

当火炬设置在距装置有一定距离的地点上时，火炬气会在输送过程中产生凝液，因而在火炬气进入火炬筒体之前也要设置分液罐，再次分离凝液，以免液滴夹带到火炬头，造成火雨现象发生。

2 分液罐的形式2.1 卧式卧式分液罐分两种：第一种是气体从分液罐的一端顶部进入而从另一端顶部排出（内部无挡板），成为单向式；第二种是气体在水平轴向两端进入，在中间有一个出口，或气体从中间进入，在水平轴的两端排出，称之为双流式。

当分液罐的直径大于3.6m时，通常采用双流式。

2.2 立式立式分液罐的气体入口设在容器的中部的直径方向，出口设置在容器顶部的竖直方向，入口处应加挡板使气体向下方流动。

3 分液罐计算本次计算数据来源于珠海宝塔石化有限公司二期500万吨/年常减压装置，已知主要数据参数如下：安全阀前112℃，0.05MPag，放空量109.6t/h，平均分子量60；气体粘度=0.01cP，气体压缩系数Z=0.98，排放气体绝热指数k=1.09；火炬管网直管长度800m，弯头90°40个，管道公称直径DN700，内径0.685m；火炬气进口压力P1=150kPa（a），密度ρ1=2.81kg/m³，则放空量Q1=10.83m³/s，流速u1=29.4m/s；火炬气出口压力假定为P2=130kPa（a），密度ρ2=2.44kg/m³，则放空量Q2=12.48m³/s，流速u2=33.88m/s，排放气体的低发热值按炼厂干气低发热值计算。

火炬统计创新做法在新时代背景下，统计工作面临着前所未有的挑战。

随着大数据、云计算、人工智能等技术的飞速发展，传统的统计方法和信息化手段已经无法满足日益增长的数据需求。

为此，我国积极探索火炬统计创新做法，以期在提高统计效率和准确性的同时，为政策制定和产业发展提供有力支撑。

一、火炬统计的内涵与意义火炬统计，是指运用现代信息技术手段，对科技创新相关数据进行高效、精确的收集、整理和分析。

它不仅包括传统的统计指标，如研发投入、专利申请、科技成果转化等，还涵盖新兴产业和创新领域的统计内容，如数字经济、智能制造、生物医药等。

火炬统计具有以下重要意义：1.反映国家科技创新水平：火炬统计能够全面、客观地展现国家科技创新发展的现状，为国家科技战略制定提供数据支持。

2.指导政策制定和产业规划：通过对火炬统计数据的分析，可以发现科技创新领域的优势和短板，为政策制定者和企业提供决策依据。

3.评估科技创新成果：火炬统计有助于衡量科技创新项目的投入产出效果，为科技成果转化提供参考。

二、火炬统计创新做法针对新时代下的统计需求，我国在火炬统计方面采取了以下创新做法：1.数据来源多元化：通过与政府部门、行业协会、企业等多方合作，拓宽数据收集渠道，提高数据的完整性和准确性。

2.利用大数据技术：运用大数据技术对海量数据进行高效处理和分析，挖掘科技创新领域的规律和趋势。

3.人工智能辅助分析：利用人工智能技术对统计数据进行智能分析，提高统计结果的精准度和可靠性。

4.跨部门协同统计：加强各部门间的协同合作，实现科技创新数据的共享和互通，提高统计工作的效率。

5.定期发布统计报告：定期发布火炬统计报告，为社会公众提供权威、透明的科技创新数据。

三、展望未来：持续推进火炬统计创新新时代要求我们以更高的标准、更宽的视野、更深的内涵去认识和把握科技创新。

在今后的工作中，我们要不断推进火炬统计创新，为我国科技创新事业发展提供有力支撑。

1.完善统计指标体系：根据科技创新发展的新趋势，调整和优化统计指标，使之更加科学、合理。

僚　褰釜　石油化工设计　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　２０１２，２９（１）５８—６０　

酸性气火炬燃烧物中有害物质　扩散浓度的计算方法　

华俊杰　，刘　萍　（１．中国石化洛阳石油化工工程公司，河南洛阳，４７１００３；２．挪威船级社，北京１０００２０）　

摘要：简要介绍一种酸性气火炬燃烧产物中的有害物质扩散浓度的计算方法。该计算方法借助挪威　船级社（ＤＮＶ，Ｄｅｔ　Ｎｏｒｓｋｅ　Ｖｅｒｉｔａｓ）的ＰＨＡＳＴ软件完成。计算过程中首先对燃烧产物中的组分及各组分所　占比例进行了确定；然后借助ＤＮＶ的ＰＨＡＳＴ软件的Ｖｅｓｓｅｌ　ａｎｄ　Ｐｉｐｅ模式计算出火炬火焰的相关几何参　数，并通过一定的简化处理后计算出热烟团的初始条件。在完成了前面的计算工作后，再利用ＤＮＶ的　ＰＨＡＳＴ软件的自定义源模式（ＵＤＳ），选择ＵＤＭ方法，完成热烟团扩散浓度的计算。　关键词：烟团　有害物扩散浓度　

石油化工厂酸性气火炬设计的过程中，燃烧　产物中有害物质（如ＳＯ：）扩散浓度的计算，一直　是个难点，这对确定酸性气火炬的高度带来一定　的困难。挪威船级社（ＤＮＶ）的ＰＨＡＳＴ软件中对　扩散计算给出两个方法：一个是ＢＷＭ（ｔｈｅ　Ｂｕｉｌｄ．　ｉｎｇ　Ｗａｋｅ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｍｏｄｅ１）方法，一个是ＵＤＭ（Ｔｈｅ　Ｕｎｉｆｉｅｄ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｍｏｄｅ１）方法，其中ＢＷＭ模式主　要计算污染物从屋顶空洞或排气筒的扩散，早期　的《环境影响评价技术导则大气环境》中的点源　扩散模式，属于ＢＷＭ的一种情况；而ＵＤＭ方法适　用于对一个已知初始条件的烟团的扩散过程进行　模拟计算。而酸性气火炬燃烧形成的烟团既非来　自屋顶空洞，也非来自排气筒，它的扩散只是烟团　扩散的一种形式，因此对它的扩散规律的计算选　用ＵＤＭ方法是适合的。　

１　ＰＨＡＳＴ软件扩散计算　通常用ＰＨＡＳＴ进行酸性气火炬燃烧产物扩　散浓度模拟，按以下三步进行：第一步：对燃烧产　物进行定义；第二步：烟团初始条件的确定；第三　步：模型建立及参数输人。　１．１对燃烧产物进行定义　在利用ＰＨＡＳＴ进行酸性气火炬燃烧产物扩　散浓度计算时，先把烟团形成的混合物当作一种　物质进行定义。关键的一步是需要知道混合物中　

高架火炬热辐射及其影响区域的分析计算
张鹰;吴如凡
【期刊名称】《黑龙江科学》
【年(卷),期】2022(13)22
【摘要】某石化企业火炬气回收车间拟新建可燃气体回收设施,包括1座干式气柜及1套压缩机组,新建设施距离现有炼油火炬需要同时满足防火间距及热辐射要求。

依据SH3009,对现有火炬的热辐射强度及其影响区域进行分析计算,利用Flaresim 软件,对计算结果进行校核,根据计算结果,确定设施的平面布置,相同工况下得出的热辐射值较SH 3009大,结果较保守。

【总页数】3页(P19-21)
【作者】张鹰;吴如凡
【作者单位】南京金凌石化工程设计有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE973
【相关文献】
1.高架火炬事故状态火焰热辐射危险性分析
2.分区域—多点源的高架火炬安全距离计算新模型
3.高架火炬系统负压问题的计算分析及安全防范措施
4.高架火炬热辐
射影响范围研究5.高架火炬燃烧热辐射危害性分析
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标准T/ES220028-2005火炬系统设置修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2005-04-15 发布2005-05-01 实施目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 编制本标准的依据2 火炬系统设计2.1 火炬系统的分类2.2 火炬系统的组成2.3 火炬系统的设计原则火炬计算2.5 主要的辅助设备2.6 火炬系统的流程2.7 计算举例2.8 附图和附表3 符号说明1 总则1.1 目的火炬系统设置是保障石油化工厂和炼油厂的生产装置在开、停工或当发生事故时或在正常生产中排放的大量可燃、有毒、有腐蚀性气体进行迅速焚烧处理的安全措施。

1.2 范围本规定适用于处理石油化工厂、炼油厂生产装置当发生事故时或在正常生产中排放的大量可燃、有毒、有腐蚀性气体的火炬系统设计。

1.3 编制本标准的依据：化学工程学会《工艺系统工程设计技术规定》HG/T 20570.12-1995第12篇火炬系统设置；化学工程学会《化工厂火炬及排气筒塔架设计规定》HGJ 38-90；中国石油化工集团《石油化工企业排气筒和火炬塔架设计规范》SH3029-91；中国石油化工集团《石油化工企业燃料气系统和可燃性气体排放系统设计规范》SH3009-2001。

2 火炬系统的设计2.1 火炬系统的分类火炬型式可分为高空火炬和地面火炬。

2. 高空火炬由烟囱(包括牵索支撑和自由支撑两种)、火炬头、长明灯、辅助燃料系统、点火器及其它辅助设备组成。

2. 地面火炬不能用于有毒物质的焚烧。

地面火炬周围最小无障碍区的半径为76m～152m，且应设围墙以确保安全。

2.2 火炬系统的组成火炬系统通常由火炬气分离罐、火炬气密封罐、火炬烟囱、火炬管道四个部分组成。

2.3 火炬系统的设计原则处理不同的介质和不同工作条件有不同的火炬系统。

在开车、正常运行、停车和事故时排放的气体均要送火炬处理。

2.3.1 以各种情况下最大排放量来进行火炬系统处理能力的设计，同时要保证在一个宽的流量范围内系统运行良好。

火炬系统是以符合环保要求的方式安全处理石油化工厂、炼油厂及其他工厂或者装置无法回收的可燃、有毒气体的燃烧设施。

高架火炬是目前行业内应用最广泛的火炬系统，火炬高度对整个高架火炬系统起着至关重要的作用。

高架火炬系统高度的确定方法，包括通过国内外的设计规范计算火炬高度，并通过国内外的大气污染物排放标准核算火炬排放的可燃和有毒气体的落地浓度是否满足要求。

然而国内外计算火炬高度和可燃、有毒气体落地浓度的方法很多，本文通过阐述几种火炬高度计算方法的原理，得出不同计算方法的应用场合；并且结合可燃和有毒气体的落地浓度最终确定火炬系统的高度。

1 火焰中心点的计算方法目前国内外火炬高度的计算模型均为Hajek 和Ludwing 单点源方法：D =τ·F ·Q 4π·K式中：D 为火焰中心至受热点的距离，（m ）；τ为通过大气传播的辐射热量的比例；F 为热辐射系数；Q 为火焰产生的热量，（kW ）；K 为允许的火炬热辐射强度，（kW/m 2）。

但是确定火焰中心点和计算τ的方法不同，主要的方法有以下几种：API521 Simple 方法、Brzustowski ’s 和Sommer ’s 方法以及G.R.Kent 方法等。

1.1 API521 Simple 方法Simple 方法是自1969年在API521发表至今一直运用了很多年的方法，该方法是基于几组实测数据制作的火焰长度与气体低热值相关联的对数坐标图，并且结合火炬筒体出口处侧向风与火焰变形的近似关系图，通过图解法得出火焰中心点的位置，根据火焰中心点和接收点的几何关系进而计算得出火炬的高度。

此方法需要使用两种经验图，且两幅图的制作均基于各种氢和碳氢化合物的实际观测数据。

另外，通过与实际火炬的火焰长度作比较，该方法计算的数据与实际偏差比较大，尤其是在较大排放量时，其计算结果不太合理。

因此Simple 方法不适用较大排放量，或者含有醇类和脂类等成分的排放气体。