地面火炬系統在烏石化的應用

楊杰 張鵬 丁澤成(中國石油烏魯木齊石化分公司煉油廠公用二車間，新疆 烏魯木齊 830019)

地面火炬系統在烏石化的應用

楊杰 張鵬 丁澤成(中國石油烏魯木齊石化分公司煉油廠公用二車間，新疆 烏魯木齊 830019)

本文詳細介紹了烏石化地面火炬的設計特點以及實際應用情況，對地面火炬的運行可靠性進行分析。

地面火炬；SKEC（蓮花噴嘴）燒嘴；彎曲銷泄放閥；設計

1 地面火炬的設計特點及應用情況

地面火炬系統采用JOHN ZINK公司最新技術，具有高燃燒率、低噪音、長壽命、自控化程度高等特點。地面火炬實現分級燃燒，當達到一定的壓力時第一級打開，如果壓力繼續增加第二級打開以增大泄放量，第三級原理如同前述。地面火炬系統由火炬內外設備組成，火炬內部有成排的燃燒器，所有地火炬管線埋在石子中，以避免燃燒過程中的熱輻射。圍欄將燃燒器與外部的輔助設備分隔開，考慮到空氣流進，金屬圍欄采用疊放且中空的形式安裝，使空氣改變方向進入，但仍可屏蔽掉熱量。

1.1 空氣供應

供給燃燒器的空氣主要來自于圍欄上部，空氣也可從高架圍欄四周及底部進入，燃燒器的分級與間隔足以保證100%無煙燃燒所需的空氣。

1.2 燃燒器的可靠性

地面火炬燃燒器的設計原理與高架火炬的相同，但是在正常操作中，除第一級燃燒器外其余的各級燃燒器并不使用，第一級燃燒器常開用來排放連續廢氣。由于大多數燃燒器僅在緊急放空時使用，所以極大地延長了燃燒器的使用壽命。

1.3 輻射

地面火炬防輻射墻周圍的地面建筑所受的輻射很小，在火炬運行中可在外部閥組進行維修工作。

1.4 緊急放空時的安全燃燒

在每一級的分級控制閥旁都有一條旁路并安裝有彎曲銷泄放閥以確保裝置緊急釋放時的放空，在21級的第2第3個燃燒器旁安裝有長明燈，使臨近的燃燒器可成排的點燃。

2 地面火炬的可靠性分析

2.1 地面火炬的主要部件

地面火炬的主要部件包括:燃燒器，長明燈，內傳焰點火裝置，電打火裝置，火焰檢測器，防輻射墻，封液罐，水封罐，殘液泵，管道系統，控制閥門及輔助設備。

2.2 燃燒火嘴的可靠性

從國內外地面火炬的運用情況及目前烏石化地面火炬燃燒器的使用情況看，效果較好，具有良好的穩定性。

2.3 長明燈火嘴的設計

火嘴設計必須保證能注入一定比例的空氣和燃燒氣體流量，保證燃燒的穩定性。

2.4 地面火炬分級控制系統

分級控制系統包括分級控制板，一套分級閥/抗彎針組件和一套壓力變送器。控制系統的安裝旨在隨著火炬條件的改變而適時調整工作燒嘴的數量。為了保證無煙操作，LRGO燒嘴要求某個最低壓力，因此，當壓力降到最后一級激活燒嘴的降級設定值以下時，控制系統將減少工作燒嘴數量。為了防止裝置超壓，當壓力升至最后一級激活的升級設定值以上時，控制系統將增加工作燒嘴的數量。

2.5 彎曲銷泄放閥

在分級閥門出現意想不到的故障時，彎曲銷泄放閥可用于保護工藝系統。彎曲銷泄放閥是專門用于火炬的閥門。只有在參考了閥體上的批號或者系列號之后才能重新定購替換的銷子。這樣才能確保提供正確的銷子以便達到最初的設計要求。分級控制的設定點通常接近循環壓力的最大推薦壓力。分級控制系統的任何變化都會影響彎曲銷的操作。如果系統必須在彎通閥打開的狀態下進行操作，必須要有足夠的火炬氣來確保分級中所有燒嘴都有穩定的火焰以防止壓頭被燒毀。

2.6 地面火炬點火系統

地面火炬有一個雙點火系統。初步點火屬于高能量點火（HEI）類型，它可以使引火器頂部直接產生火花。同時提供了一種火焰前端發生器（FFG）作為HEI無法點燃引火器時的備用系統。

3 地面火炬裝置運行情況分析

地面火炬于2010年9月16日1點10分正式投用至今運行正常。長明燈溫度在400～800℃之間運行。天然氣減壓后壓力平穩控制在0.07～0.09Mpa之間，確保長明燈的正常燃燒。分級閥動作正常。放空總管壓力控制在9.7～40Kpa之間。為確保大芳烴裝置后路暢通目前以將第一，二，三級分級閥開啟壓力調整至14Kpa，20Kpa,70Kpa。2011年冬季運行中出現防爆針閥無故自動開啟，分級閥凍凝無法正常打開，在2011年8月份對分級閥及分級線脫液閥增加伴熱系統，在2012年冬季運行中在未出現上述情況。2011年冬季運行中水封罐伴熱無法正常投用及室外泵潤滑油凍凝無法盤車，2011年8月車間對水封罐伴熱進行改造及對室外泵增加伴熱系統效果顯著。地面火炬系統與煉油廠原有低壓系統有一條管徑DN500的跨線，一直未投用但隨著煉油廠生產規模不斷擴大，低壓瓦斯排放量增加，原有3座高架火炬放空量已趨于飽和狀態。在加氫裂化裝置開工后T-3（重催）火炬切出專供加氫裂化裝置使用后剩余2座高架火炬已不能滿足煉油廠事故狀態下的大量低壓放空排放。在煉油廠各裝置大量放空且原有高架火炬排放不及生煙時，可通過此線將原低壓系統瓦斯排放至地面火炬燃燒已達到環保要求及正常排放。并且能夠根據干柜的回收情況，有效回收大芳烴低壓放空瓦斯，在最大限度降低加工損失的同時減少廢氣排放。車間經過多次評審決定投用此線保證煉油廠事故狀態下低壓瓦斯正常排放及達到環保要求。此線投用后保證了煉油廠低壓瓦斯最大限度回收利用，每小時回收利用瓦斯2000方。每天可節約48000元。（按瓦斯氣1000元/噸計算）每小時可節省液化石油氣2噸。每天可節約240000元。（按液化石油氣5000元/噸計算）

4 結語

地面火炬技術是先進的，與傳統的高架火炬一樣已開始成為石油化工生產裝置排放廢氣及緊急排放事故的一種有效地途徑和手段。

(1)多級燃燒器的地面火炬技術是可行的。地面熱輻射安全防護距離短。

(2)火炬燃燒器技術成熟、燃燒穩定、無煙噪聲小。

(3)點火系統可靠，配備兩種點火方式，已確保長明燈的正常點燃。

(4)自控化程度高，運行穩定。

楊杰男，本科，2006年參加工作，現為新疆烏魯木齊石化公司煉油廠公用工程二車間工藝技術員。

丁澤成男，本科，1996年參加工作，現為新疆烏魯木齊石化公司煉油廠公用工程二車間工藝技術員。