地面火炬系統(tǒng)的研究與應用

地面火炬系統(tǒng)的研究與應用

1地面火炬燃燒系統(tǒng)遠東聯(lián)石化（揚州）有限公司成立了40萬噸年環(huán)氧乙烷裝置（eo3）和2.5萬立方低溫乙醚污泥裝置（2c），以滿足設備啟動、停車和事故時秩序的排放要求。該裝置設計為安全、高效、低能耗燃燒和釋放系統(tǒng)，保障裝置hse生產(chǎn)。地面火炬系統(tǒng)由江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司采取EPC總包的模式設計、供貨、安裝。地面火炬系統(tǒng)于2014年10月中交,于2015年1月正式投用。EO3系統(tǒng)最大設計排放量為45t/h,C2系統(tǒng)最大設計排放量為42.153t/h,兩系統(tǒng)在分級閥前集氣總管處合并,燃燒塔體最大設計能力按照EO3系統(tǒng)45t/h進行設計。EO3火炬排放氣總管進入地面火炬界區(qū),經(jīng)分液罐、水封罐,然后通過集氣總管共分成3路支管進入地面火炬爐膛,通過爐膛內31臺燃燒器焚燒處理;C2火炬排放氣總管進入地面火炬界區(qū),經(jīng)C2分液罐,接至與EO3火炬共用的集氣總管。地面火炬系統(tǒng)包括爐膛、燃燒器、防風墻、長明燈及點火系統(tǒng)、分級燃燒系統(tǒng)、消煙蒸汽系統(tǒng)、氮氣吹掃系統(tǒng)、可燃氣體監(jiān)控系統(tǒng)等。地面火炬燃燒采用自適應式進風方式,擴散燃燒進風是利用地面火炬燃燒塔的高度和燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣產(chǎn)生的拔力,在燃燒塔底部風口自然吸風。燃燒塔是根據(jù)排放量的大小自然調節(jié)進風量,進風相當于一個完善的自適應控制系統(tǒng)。合理設置爐膛直徑和高度保證火炬氣在各種工況下的無煙燃燒。排放氣的燃燒是完全在直徑9m、高25m的圓柱形爐膛內完成的。燃燒過程完全封閉,外界看不見火光,沒有光污染,熱輻射較低。爐膛外殼用Q345R制成,內襯有耐火耐高溫派羅塊襯里。襯里耐火度大于1200℃,可持續(xù)使用在1200℃的環(huán)境中,其不受下雨或爐膛溫度急速變化的影響,同時其還具有良好的吸音降噪特性。遠東聯(lián)石化(揚州)有限公司于2015年7月27日對地面火炬系統(tǒng)作了性能測試,江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司對測試結果與設計值進行了比對,對異常指標進行了安全分析,并提出了改進的意見和措施。2設計排放量對比根據(jù)設計條件,EO3系統(tǒng)最大設計排放量為45t/h,C2系統(tǒng)最大設計排放量為42.153t/h,不考慮EO3系統(tǒng)與C2系統(tǒng)同時最大排放的工況。根據(jù)兩類火炬氣的組分,EO3系統(tǒng)最大設計排放量為產(chǎn)生最大背壓的排放工況,C2系統(tǒng)最大設計排放量為產(chǎn)生最大熱輻射強度的工況。性能考核指標如下:3火炬氣流量計難以準確測量的設計由于地面火炬最大設計工況按照事故工況進行設計,流量變化范圍很大,且受火炬氣分子量、溫度、壓力等參數(shù)的變化影響,火炬氣流量不易準確測量,設計是沒有設火炬氣流量計。本次性能測試中火炬氣流量的推測方法為:控制EO3裝置壓縮機出口HCV-2201調節(jié)閥的閥門開度來限定去火炬的流量,并通過閥門廠家提供的流量特性計算程序反推出設定火炬氣流量下的調節(jié)閥閥門開度。4性能試驗結果5性能試驗問題的分析與原因的解釋5.1性能試驗結果從性能測試結果可以看出火炬氣集氣總管處的背壓值為26KPa,超出設計值15KPa。其余指標均在設計范圍內。5.2火炬系統(tǒng)運移原因從火炬系統(tǒng)的設計、制造、運行等方面進行了分析,火炬氣集氣總管處背壓值超標的原因可能為:(1)設計原因。系統(tǒng)流通面積過小,導致沿程阻力降過大,集氣總管處背壓超過設定值。(2)制造原因。燃燒器噴孔出現(xiàn)負偏差,導致燃燒器阻力降過大,集氣總管處背壓超過設定值。(3)運行原因。管道系統(tǒng)或燃燒器噴孔堵塞導致阻力降過大,集氣總管處背壓超過設定值。5.3燃燒孔處積炭形成缺陷針對性能測試發(fā)現(xiàn)的火炬氣集氣總管背壓值超標問題,業(yè)主、設計院、供貨單位三方對可能的原因逐一進行了排查,發(fā)現(xiàn)在燃燒器噴孔處出現(xiàn)有積炭現(xiàn)象。三方一致分析認為燃燒器噴孔處的積炭是導致集氣總管背壓超標的主要原因。(由于蒸汽系統(tǒng)故障,火炬消煙蒸汽長時間未能投用,導致燃燒器噴孔處積炭現(xiàn)象嚴重。)6火災干部信息系統(tǒng)的分析與預防6.1到2c裝置的排放工況火炬系統(tǒng)超壓會出現(xiàn)如下安全問題:(1)導致系統(tǒng)憋壓影響前端裝置的排放,尤其會影響到C2裝置的低壓排放工況。(2)水封罐的溢流水封高度是按照最大排放工況對應的水封罐背壓值進行設計,超壓將會導致溢流水封失效。(3)分級控制閥旁路設有爆破片,爆破片的設定爆破壓力是按照最大排放工況對應的集氣總管背壓值進行設計,超壓將會導致爆破片誤爆。6.2煙燃燒及積炭對排放的影響(1