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什么是化工廠“火炬”?這8個問題帶你全面了解...

什么是化工廠“火炬”?這8個問題帶你全面了解...

  • 分類:行業動態
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2018-04-14
  • 訪問量:43

【概要描述】地面火炬其燃燒就在地面附近發生。它的型式可能是未封閉的傳統火炬燒嘴,也可能是帶耐火襯里的鋼制封閉結構,含有多個燒嘴。高架火炬火焰遠離地面,在火炬塔頂端燃燒。火炬塔頂端設有火炬頭,火炬頭部配有長明燈,長明燈經點火器點燃后將一直燃燒,廢氣到火炬頭部時,會立即被點燃。

什么是化工廠“火炬”?這8個問題帶你全面了解...

【概要描述】地面火炬其燃燒就在地面附近發生。它的型式可能是未封閉的傳統火炬燒嘴,也可能是帶耐火襯里的鋼制封閉結構,含有多個燒嘴。高架火炬火焰遠離地面,在火炬塔頂端燃燒。火炬塔頂端設有火炬頭,火炬頭部配有長明燈,長明燈經點火器點燃后將一直燃燒,廢氣到火炬頭部時,會立即被點燃。

  • 分類:行業動態
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  • 發布時間:2018-04-14
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詳情

高架火炬和地面火炬

山東同智科技是國內率先進入化工火炬設計和制造的企業,在全國各地擁有百余項工程業績,本文為大家分享一下化工行業火炬系統的常識,供各位參考。

在化工廠里,總是可以看到一種冒著火焰的“煙囪”,它日夜不停地燃燒著。有人會說,這要燒掉多少燃料,多浪費啊。是啊!那么,為什么還要這么做呢?

  其實,這并非是煙囪,它的名字叫做安全火炬。

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安全火炬有什么用?

  化工廠在生產過程中,會產生很多易燃易爆的氣體,其中很多對人體有害。它們多數比空氣重,如果放入大氣,經蔓延,會沉積在地面上,并達到很高的濃度,這會造成嚴重的環境污染,危害人體健康,如若碰到火種,將造成火災,甚至爆炸。

  為了防止這些危險發生,人們把它們集中起來燒掉,以防后患。火炬將這些易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的氣體通過燃燒變成無害的二氧化碳、水或無毒、毒性較小的其它物質。

  將這些燃料直接這樣燒掉,的確有些浪費,所以工廠正在千方百計地把火炬氣體回收,作為有用的燃料。

  但是,即使回收得比較徹底,火炬還是不能廢除的,因為在發生意外事故時,仍然必須通過它,將大量的可燃氣體燒掉,以確保安全。

  所以,火炬裝置可以說是化工廠的最后一道安全屏障。

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為何有的火炬的形狀不同?

  兩種類型的火炬分別為高架火炬和地面火炬系統。兩種火炬各有千秋。

  (1)地面火炬

  其燃燒就在地面附近發生。它的型式可能是未封閉的傳統火炬燒嘴,也可能是帶耐火襯里的鋼制封閉結構,含有多個燒嘴。

  優點:運行成本低且維修方便。

  缺點:地面火炬的處理能力小,且不能燃燒有毒氣體。建設成本較高。

  (2)高架火炬

  它的火焰遠離地面,在火炬塔頂端燃燒。火炬塔頂端設有火炬頭,火炬頭部配有長明燈,長明燈經點火器點燃后將一直燃燒,廢氣到火炬頭部時,會立即被點燃。

  優點:高架火炬處理廢氣的能力大,建設成本低。

  缺點:由于火炬氣體出口的速度較快,燃燒時所產生的噪音是無法避免的。同時火炬頭處所產生巨大火焰造成的熱輻射,對高架火炬附近的工作人員及設備有很大的影響。

  高架火炬根據其支撐方式,還可以分為塔架支撐火炬、拉索火炬、自支撐火炬。

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火炬用于處理哪些氣體?

  不同廠對于火炬要求和使用情況也不相同。比如煉油廠火炬一般在硫磺車間,處理硫化氫氣體。火炬處理的氣體有:

  1、煉廠吹掃氣和廢氣

  2、油井中與原油一起排出的不可回收氣體

  3、鼓風爐排放的氣體

  4、焦爐產生的不能利用的氣體

  5、化工過程產生的廢氣

  來自煉廠、原油生產、化學工業以及焦爐(所占比重較小)的火炬氣,主要由低分子量、高熱值的烴組成。來自鼓風爐的火炬氣,主要由低熱值的惰性組分和CO組成。

  火炬也用于燃燒處理下水道、煤氣化、火箭發動機試驗、配有鈉/水換熱器的核電廠、重水工廠以及氨肥廠所產生的廢氣。

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典型的火炬系統包括哪些?

  1、 集氣總管和從各工藝單元收集氣體的管道

  2、 用于脫除和儲存可凝縮和夾帶液體的緩沖罐(脫夾帶罐)

  3、 專用的密封罐、水封罐或用于防止排放氣倒流的設施

  4、 單個或多個燃燒器和火炬筒

  5、 如果需要,還要配置氣體引燃器和點火器,以引燃廢氣和空氣的混合物

  6、對于無煙火炬,還要提供外部輸送力(蒸汽吹掃或強制通風),天然氣、燃料氣、惰性氣或氮氣都可用做吹掃氣

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火炬的結構組成?

  下面為高架不可拆卸火炬的結構組成。

  (1)火炬頭

  火炬頭的作用是將廢氣盡可能燃燒干凈。

  常見的有直筒式,用于天然氣火炬、焦爐煤氣火炬等;也有倒錐形的,用于水煤漿為原料制甲醇、合成氨的火炬。

  還有帶消煙功能的火炬,其內部和外部都具有消煙蒸汽管,在石油化工、煉油企業很常見。

  (2)點火器

  火炬點火器是一種自動點火工具,具有點火可靠、壽命長等優點、發火端耐高溫、抗結焦、具有自凈能力等優點。

  點火器原理

  當火炬壓變檢測到壓力達到一定值,點火控制系統開始送電(220V),經高壓發生器升至10000V,傳送給點火器,電磁閥得電后打開,氣體到達點火嘴,點火器得電后產生電弧進行點火,點燃氣體。

  點火器使用注意事項

  a、點火時,應先開點火裝置,然后噴油(氣)點火;一般點火時間不能超過30秒。

  b、點燃火炬時流程確認一定要到位,在點燃開工火炬時,確認除開工點火器和長明燈的燃氣閥門打開外,其余閥門全部關閉。禁止在點燃火炬時將不相關的燃氣閥門打開。

  (3)分子封

  在有火炬氣排放時,可以利用另外一股氣體的力量,阻止廢氣和空氣的混合氣體返回火炬內部,這樣可避免爆炸事故。

  分子封的結構至少有三種。最常見的是迷宮式分子封。(采用比空氣輕的氣體 如氮氣 時用)

  另外一種迷宮式分子封的結構,采用比空氣重的氣體如二氧化碳時用,就是將上圖倒過來用。

  迷宮式分子封的常見問題

  (A)結冰堵塞

  在高寒地區,分子封如果沒有保溫、伴熱措施,火炬氣中的水分會凝結下來,從 而結冰堵塞分子封。這個后果是非常嚴重的。

  防止辦法:隨氣溫的變化分別采取保溫措施或伴熱保溫措施即可。 分子封做成斜底,最低處開一個排污口,也是一個比較好的辦法。

  (B)鐘罩脫落

  事故的后果很嚴重。防止辦法:按規范設計、按設計制造,不要偷工減料即可。當然,分子封的材料也很重要。如果火炬氣是有腐蝕性的氣體,分子封就要用相應的不銹鋼材料(例如:304、316L)。

  有些火炬廠家非常聰明,在分子封鐘罩的下面,焊了幾個支座,在分子封的上部,焊了幾塊擋板,就是分子封出了問題,讓鐘罩也掉不下來、上不去,避免更大事故的發生。

  (C)雜物堵塞

  有些火炬頭口徑很大,內存耐火材料。時間長了,耐火材料脫落,會堵塞分子封。 火炬氣中的灰塵、火炬氣燃燒后產生的灰塵,也會堵塞分子封。

  防止辦法:分子封設一到二個檢修手孔。堵塞嚴重,只有拆下檢修。

  (4)火炬筒體

  是一個鋼制的直筒子。兩端是法蘭,通常下面是與立式水封罐相連, 上面是與分子封相連。其作用是將火炬頭、分子封的重量傳遞出去。

  最常用的火炬筒體材料是碳鋼。也有碳鋼加厚、不銹鋼的。對于醋酸火炬,還要使用優質不銹鋼 316L。

  (5)水封罐

  其作用是防止火炬系統發生回火、爆炸事故。其材料一般為碳鋼,也有不銹鋼的。

  (6)分液罐

  應能分離出排放氣體中直徑 300μm-600μm 的液滴。以防止下火雨。

6.


如何消煙?

  如要這些氣體完全燃燒,需要足夠的助燃空氣和恰當比例混合的廢氣和空氣,燃燒可能會產生煙,這取決于廢氣的氣體組成、流量以及助燃空氣的分布。

  通常,含有甲烷、氫氣、CO和氨的廢氣,燃燒時不會產生煙;而含有重烴,如:高于甲烷的直鏈烷烴、烴和芳烴,燃燒時會產生煙。

  高架火炬通常使用外部輔助來消煙:

  如:使用蒸汽吹掃或鼓風,通過使氣體/廢氣的更有效混合和擾動達到消煙的目的。還可以用噴水、高速渦流或注入天然氣的方法來消煙。地面火炬很少使用輔助措施進行消煙。

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為何工廠配有兩組火炬?

  許多火炬系統都配備兩組火炬,平行布置或串聯布置,對于平行布置的火炬,一個火炬停工維修時,可使用另一個火炬。

  對于串聯布置的火炬,通常,一個是高度較低的地面火炬,用于處理正常情況下較少流量的氣體,另一個是高架火炬,用于處理緊急故障工況下的大流量氣體。

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火炬的負面影響

  火炬運行的噪音和熱量是我們最不想要的負面影響。火炬通常位于遠離居民區的地方或充分隔離,以使其負面影響降到最低。

  火炬的排放物包括:含碳顆粒(煙灰)、未燃燒的烴、CO及其它部分燃燒和發生了轉化的烴,以及NOX。如果火炬氣中有含硫物質,如硫化氫或硫醇,則排放物中還會含有二氧化硫(SO2)。

  火炬排放物中烴的含量與燃燒程度有關,而燃燒程度很大程度上取決于燃料/空氣的配比和混合程度,也就是取決于火焰能達到的溫度及溫度的穩定保持情況。正確操作的火炬可實現燃盡率98% 以上,也就是說排放物中的烴和CO的含量是總烴氣體流量的2% 以下。

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