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高效消烟型高架火炬应用问题探究摘要：高架火炬是石油化工行业常用的一种可燃性气体排放火炬类型，其具有流程简单、使用寿命长、处理量大等特点，不过一次性建设成本较高，且高架火炬周边必须留出热辐射安全范围。
本文针对此高架火炬运行过程中遇到的问题及处理方法进行深入探究。
关键字：高架火炬、高效消烟火炬头、流体密封、长明灯、疏散蒸汽、卷火盛虹1600万吨/年炼化一体化项目共有炼油及化工主要生产装置36套。
配套建设1 座 8 筒共架的可拆卸火炬，全厂放空气排放系统分为炼油、IGCC、化工和酸性气四个部分。
炼油放空气排放系统分为高压、低压、低低压 3 个系统；IGCC 烃类放空气排放系统为中压系统；化工放空气排放系统分为乙烯、化工、含酚 3 个系统；全厂酸性气排放分为含氨、不含氨 2 个系统并设置 1 个高温系统。
火炬设施主要由分液罐、水封罐、火炬塔架、火炬筒体及火炬头等部分组成。
火炬采用 8 头并列可拆卸高架火炬，火炬头采用先进的高效消烟型火炬头，8 套火炬筒体及火炬头分两侧共架布置，火炬塔架采用四边形塔架结构，另设拆卸和安装吊装用卷扬机，以方便火炬的安装与检修工作，火炬总高 150 米。
火炬系统事故状态下最大处理量为6828.74t/h。
1 高效消烟型高架火炬简要说明（1）蒸汽系统。
火炬头配置3路蒸汽，分别为顶部蒸汽（梅花喷嘴）、引射蒸汽、中心蒸汽。
用于火炬燃放过程中进行消烟、助燃、冷却、托举。
（2）氮气系统。
氮气作为火炬头速度密封器的气源，防止回火、闷烧及阻绝氧气进入火炬筒体。
（3）燃料气系统。
采用甲烷为主要燃料气气源，用于高效节能型长明灯，电打火、地面爆燃点火及酸性火炬助燃气。
（4）空气系统。
采用工业仪表风，在满足仪表用气外，同时提供地面爆燃点火器，作混合爆燃用空气。
（5）长明灯系统。
设计采用CH4作为燃料气气源，运行压力0.2MPa。
每杆长明灯顶部配置2支热电偶（一用一备）用于监控长明灯日常运行温度，长明灯顶部往下1.5米为热电偶接线盒。
地面火炬和高架火炬的特点分析
火炬是石油化工企业事故泄放系统的一个重要组成部分，按类型大体可分为地面火炬和高架火炬。
地面火炬与高架火炬的应用各有其特点，下面通过对安全性、环保的影响、占地因素及投资成本要求进行全面比较和分析。
1、地面火炬与高架火柜对比概述
1）对于重组分火炬气，如分液罐的分离效果不好导致火炬下“火雨”时，高架火炬会对周围环境有一定影响，由于地面火炬燃烧器均布置在火炬筒体内，不会对环境产生影响。
2）对于含有毒有害组分火炬气，由于对大气环境影响，该类排放气体应进入高架火炬进行处理，地面火炬不适合。
3）由于高架火炬与空气的混合不充分，燃尽率较低；地面火炬与空气混合的较充分，燃尽率可达到99%以上。
4）高架火炬塔架较高，火炬头、长明灯、高空点火器检修困难，地面火炬每个燃烧器、长明灯、点火器安装高度只有2～3m,检修方便。
5）高架火炬巨大的火焰会形成一定的光污染；地面火炬火焰完全封闭在金属围栏内，不会形成光污染。
6）高架火炬会产生燃烧噪音、蒸汽喷射噪音；而地面火炬噪音低，防辐射金属围栏外噪音通常低于75分贝。
7）高架火炬热辐射影响范围较大，地面火炬较小。
8）高架火炬在小排放量时可能受风速的影响会引起熄火，导致可燃气体排入大气，造成一定的安全隐患，而地面火炬每个燃烧器处理的可燃气体的量相对稳定，不会熄火。
9）按现行规范要求，高架火炬的占地较大，而地面火炬仅考虑与周边设施的消防距离。
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研究一种地面火炬放空量的计算方法作者：李德泉来源：《科技创新与应用》2019年第33期摘; 要：在LNG接收站中，低温LNG在储存和工艺处理过程中，从环境中间接吸收热量挥发产生BOG，使接收站储罐系统压力升高，必要时需要排放火炬燃烧，以确保接收站的运行安全。
火炬形式一般有高空火炬和地面火炬两种，地面火炬由于维护方便、安全、环保性能好[1]等优点，在国内LNG接收站中得到越来越多的应用。
我国在1998年从国外引进了第一套地面火炬，2001年自行设计安装了第一套地面火炬装置[2]。
放空是非常态的生产过程，一般在火炬气排放管线上不设置流量计。
火炬放空量通过设计排放量进行估算，估算不准确，对接收站的盘库及排放损耗计算等工作带来困难。
文章以天津LNG接收站地面火炬为例，研究了一种火炬气放空量的计算方法，用以精确计算放空量，为LNG接收站的盘库经营工作提供支持。
关键词：地面火炬;放空量;计算方法中图分类号：TQ086.2 文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2019）33-0116-02Abstract： In the LNG receiving station， during the storage and process treatment of the low temperature LNG， the BOG， generated by the indirect absorption of heat volatilization from the environment， increases the pressure of the storage tank system of the receiving station， and it is necessary to discharge torch combustion if necessary to ensure the safe operation of the receiving station. There are two kinds of torch forms： high-altitude torch and ground torch. Ground torch has been more and more used in domestic LNG receiving stations because of its convenient maintenance， safety and good environmental protection performance. China introduced the first set of ground torch from abroad in 1998， and designed and installed the first set of ground torch device in 2001. Emptying is an abnormal production process， and no Flowmeter is usually installed on the torch gas discharge pipeline. The discharge amount of the torch is estimated through the design emission， and the estimation is not accurate， which brings difficulties to the calculation of the storage and emission loss of the receiving station. Taking the ground torch of Tianjin LNG receiving station as an example， this paper studies a calculation method of torch air emptying capacity，which can be used to accurately calculate the emptying amount and provide support for the operation of LNG receiving station.;Keywords： ground torch; emptying quantity; calculation method1 工艺流程简介天津LNG设置两座地面火炬，单台设计处理量60t/h，两台火炬并列运行，一用一备。
麓苛擞求石油化工设计Pet m chem i cal D esi gn石油化工高架火炬高度的预测方法研究赵广明(中国石化工程建设有限公司，北京100101)摘要：火炬是炼油厂及石油化工厂等某些工厂或装置必不可少的安全和环保设施，其设计高度的合理性对安全和工程建设投资意义重大。
简要阐述了几种经常被引用的火炬高度预测方法、火焰假设几何模型、热辐射系数的取值，以及存在的问题等；在sH3009—2001标准的火炬高度预测方法基础上，提出了更接近于火炬燃烧实际状况的火焰假设几何模型、热辐射系数计算式。
关键词：火炬火炬高度热辐射系数预测方法火炬设计除满足工厂安全生产以及环保要求外，还要考虑火炬周围区域对热辐射的承受要求。
当火炬燃烧产生的热量确定时，要满足受热点热辐射允许值要求的唯一方法是合理确定火炬的高度。
到目前为止，还没有可以确切计算出火炬高度的公式或方法，有关火炬的研究文献或某些标准中给出的计算方法各不相同，其计算结果差别较大，原因在于火炬燃烧是处在开放的环境中，纯数学的解析计算几乎是不可能的¨J。
因此，火炬应用研究的学者普遍采用几何简化模型的方法预测火炬高度。
1几种经常被引用的火炬高度预测方法从20世纪60年代至今，几种经常被引用的火炬高度预测方法，不论是面源假设还是点源假设，都是将火焰热量看作是由一个名义的火焰中心点以球面的形式向外辐射。
预测方法中刚性火焰假设的几何简化模型见图l，非刚性火焰假设的几何简化模型见图2和图3。
有关火炬的研究文献或某些标准中的火炬高度预测方法主要有6种。
1．1G．R．K ent方法¨oK ent在1964年发表的文章“Pr act i cal D e s i gn of Fl ar e St acks”中提出，假设火炬燃烧产生的热量在火焰长度方向上均匀释放，沿火焰方向累积并形成辐射中心，将筒体高度作为逃离时间的函数，将火焰作为刚性体处理侧向风引起的火焰倾斜对火炬高度的影响。
火炬装置水封罐设计和计算的探讨摘要：随着我国大型化工企业的发展，火炬系统作为全厂安全的重要保障，其重要作用日益体现。
本文介绍了火炬系统中重要的设备之一水封罐的设计和计算要点，比较国内外不同规范对设计的要求，分析了水封罐不同种类的溢流口在工程中的应用情况，最后总结了全文。
火炬系统是石油炼化、化工装置中安全、有效地处理排放可燃有毒气体的重要设施之一，是全厂安全生产的最后一道屏障，火炬系统按照燃烧形式及控制方式的不同可分为地面火炬和高架火炬。
其中分液罐、水封罐及燃烧器等是火炬装置的重要组成部分。
本文主要讨论水封罐在设计过程中需注意的一些问题。
1概述水封罐是火炬装置中重要的设备之一，除非一些特殊情况如酸性放空气，低温放空气等可采用阻火器加吃扫气体的方法外，大部分的工程中还是将水封罐作为火炬系统中最可靠的防回火装置[1]。
水封罐的作用主要如下：1.防止火炬发生回火，保护上游管网和装置安全，因此水封罐一般靠近火炬筒体根部布置。
2.可以在火炬气装置设置有气柜等回收设施时，建立系统背压，通过调节水封高度，控制火炬排放系统的背压。
3.维持火炬排放管网压力，火炬管网出现负压时，不会使空气通过火炬头进入系统中。
4.通过调节相应的溢流阀门，维持水位在需求的高度，形成不同高度的水封，从而实现对火炬排放系统压力的分层控制。
在小流量放空时，可以减少火炬头的闷烧现象。
2水封罐的设计计算水封罐的种类包括立式和卧式两种，大型火炬装置中普遍采用卧式水封罐，立式水封罐在放空气量大时，页面的稳定性远不如卧式罐，容易在放空时造成溢流水量过大的问题。
卧式罐对大气量放空气分离效果好，还可以有效降低大直径放空气管道高度，节省投资，根据装置情况，应选择合适的水封罐形式[2]。
目前国内主要的设计标准SH3009-2013《石油化工可燃性气体那个系统设计规范》中涉及到计算的主要要求有：1.水封罐应具备撇除水面上凝液的功能，并能够分离直径600μm的液体；2.水封罐应设置U型溢流管（不得设切断阀门），水封高度大于等于1.75倍水封罐内气象空间的最大操作压力（表压），溢流管直径最小DN50。
