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

地面火炬系統(tǒng)在烏石化的應(yīng)用

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

本文詳細(xì)介紹了烏石化地面火炬的設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)地面火炬的運(yùn)行可靠性進(jìn)行分析。

地面火炬；SKEC（蓮花噴嘴）燒嘴；彎曲銷(xiāo)泄放閥；設(shè)計(jì)

1 地面火炬的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用情況

地面火炬系統(tǒng)采用JOHN ZINK公司最新技術(shù)，具有高燃燒率、低噪音、長(zhǎng)壽命、自控化程度高等特點(diǎn)。地面火炬實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒，當(dāng)達(dá)到一定的壓力時(shí)第一級(jí)打開(kāi)，如果壓力繼續(xù)增加第二級(jí)打開(kāi)以增大泄放量，第三級(jí)原理如同前述。地面火炬系統(tǒng)由火炬內(nèi)外設(shè)備組成，火炬內(nèi)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(guò)程中的熱輻射。圍欄將燃燒器與外部的輔助設(shè)備分隔開(kāi)，考慮到空氣流進(jìn)，金屬圍欄采用疊放且中空的形式安裝，使空氣改變方向進(jìn)入，但仍可屏蔽掉熱量。

1.1 空氣供應(yīng)

供給燃燒器的空氣主要來(lái)自于圍欄上部，空氣也可從高架?chē)鷻谒闹芗暗撞窟M(jìn)入，燃燒器的分級(jí)與間隔足以保證100%無(wú)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(shè)計(jì)原理與高架火炬的相同，但是在正常操作中，除第一級(jí)燃燒器外其余的各級(jí)燃燒器并不使用，第一級(jí)燃燒器常開(kāi)用來(lái)排放連續(xù)廢氣。由于大多數(shù)燃燒器僅在緊急放空時(shí)使用，所以極大地延長(zhǎng)了燃燒器的使用壽命。

1.3 輻射

地面火炬防輻射墻周?chē)牡孛娼ㄖ艿妮椛浜苄?，在火炬運(yùn)行中可在外部閥組進(jìn)行維修工作。

1.4 緊急放空時(shí)的安全燃燒

在每一級(jí)的分級(jí)控制閥旁都有一條旁路并安裝有彎曲銷(xiāo)泄放閥以確保裝置緊急釋放時(shí)的放空，在21級(jí)的第2第3個(gè)燃燒器旁安裝有長(zhǎng)明燈，使臨近的燃燒器可成排的點(diǎn)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(zhǎng)明燈，內(nèi)傳焰點(diǎn)火裝置，電打火裝置，火焰檢測(cè)器，防輻射墻，封液罐，水封罐，殘液泵，管道系統(tǒng)，控制閥門(mén)及輔助設(shè)備。

2.2 燃燒火嘴的可靠性

從國(guó)內(nèi)外地面火炬的運(yùn)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(wěn)定性。

2.3 長(zhǎng)明燈火嘴的設(shè)計(jì)

火嘴設(shè)計(jì)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(wěn)定性。

2.4 地面火炬分級(jí)控制系統(tǒng)

分級(jí)控制系統(tǒng)包括分級(jí)控制板，一套分級(jí)閥/抗彎針組件和一套壓力變送器?？刂葡到y(tǒng)的安裝旨在隨著火炬條件的改變而適時(shí)調(diào)整工作燒嘴的數(shù)量。為了保證無(wú)煙操作，LRGO燒嘴要求某個(gè)最低壓力，因此，當(dāng)壓力降到最后一級(jí)激活燒嘴的降級(jí)設(shè)定值以下時(shí)，控制系統(tǒng)將減少工作燒嘴數(shù)量。為了防止裝置超壓，當(dāng)壓力升至最后一級(jí)激活的升級(jí)設(shè)定值以上時(shí)，控制系統(tǒng)將增加工作燒嘴的數(shù)量。

2.5 彎曲銷(xiāo)泄放閥

在分級(jí)閥門(mén)出現(xiàn)意想不到的故障時(shí)，彎曲銷(xiāo)泄放閥可用于保護(hù)工藝系統(tǒng)。彎曲銷(xiāo)泄放閥是專門(mén)用于火炬的閥門(mén)。只有在參考了閥體上的批號(hào)或者系列號(hào)之后才能重新定購(gòu)替換的銷(xiāo)子。這樣才能確保提供正確的銷(xiāo)子以便達(dá)到最初的設(shè)計(jì)要求。分級(jí)控制的設(shè)定點(diǎn)通常接近循環(huán)壓力的最大推薦壓力。分級(jí)控制系統(tǒng)的任何變化都會(huì)影響彎曲銷(xiāo)的操作。如果系統(tǒng)必須在彎通閥打開(kāi)的狀態(tài)下進(jìn)行操作，必須要有足夠的火炬氣來(lái)確保分級(jí)中所有燒嘴都有穩(wěn)定的火焰以防止壓頭被燒毀。

2.6 地面火炬點(diǎn)火系統(tǒng)

地面火炬有一個(gè)雙點(diǎn)火系統(tǒng)。初步點(diǎn)火屬于高能量點(diǎn)火（HEI）類型，它可以使引火器頂部直接產(chǎn)生火花。同時(shí)提供了一種火焰前端發(fā)生器（FFG）作為HEI無(wú)法點(diǎn)燃引火器時(shí)的備用系統(tǒng)。

3 地面火炬裝置運(yùn)行情況分析

地面火炬于2010年9月16日1點(diǎn)10分正式投用至今運(yùn)行正常。長(zhǎng)明燈溫度在400～800℃之間運(yùn)行。天然氣減壓后壓力平穩(wěn)控制在0.07～0.09Mpa之間，確保長(zhǎng)明燈的正常燃燒。分級(jí)閥動(dòng)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(jí)分級(jí)閥開(kāi)啟壓力調(diào)整至14Kpa，20Kpa,70Kpa。2011年冬季運(yùn)行中出現(xiàn)防爆針閥無(wú)故自動(dòng)開(kāi)啟，分級(jí)閥凍凝無(wú)法正常打開(kāi)，在2011年8月份對(duì)分級(jí)閥及分級(jí)線脫液閥增加伴熱系統(tǒng)，在2012年冬季運(yùn)行中在未出現(xiàn)上述情況。2011年冬季運(yùn)行中水封罐伴熱無(wú)法正常投用及室外泵潤(rùn)滑油凍凝無(wú)法盤(pán)車(chē)，2011年8月車(chē)間對(duì)水封罐伴熱進(jìn)行改造及對(duì)室外泵增加伴熱系統(tǒng)效果顯著。地面火炬系統(tǒng)與煉油廠原有低壓系統(tǒng)有一條管徑DN500的跨線，一直未投用但隨著煉油廠生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)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(tài)。在加氫裂化裝置開(kāi)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(tài)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(shí)，可通過(guò)此線將原低壓系統(tǒng)瓦斯排放至地面火炬燃燒已達(dá)到環(huán)保要求及正常排放。并且能夠根據(jù)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(shí)減少?gòu)U氣排放。車(chē)間經(jīng)過(guò)多次評(píng)審決定投用此線保證煉油廠事故狀態(tài)下低壓瓦斯正常排放及達(dá)到環(huán)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(shí)回收利用瓦斯2000方。每天可節(jié)約48000元。（按瓦斯氣1000元/噸計(jì)算）每小時(shí)可節(jié)省液化石油氣2噸。每天可節(jié)約240000元。（按液化石油氣5000元/噸計(jì)算）

4 結(jié)語(yǔ)

地面火炬技術(shù)是先進(jìn)的，與傳統(tǒng)的高架火炬一樣已開(kāi)始成為石油化工生產(chǎn)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(jí)燃燒器的地面火炬技術(shù)是可行的。地面熱輻射安全防護(hù)距離短。

(2)火炬燃燒器技術(shù)成熟、燃燒穩(wěn)定、無(wú)煙噪聲小。

(3)點(diǎn)火系統(tǒng)可靠，配備兩種點(diǎn)火方式，已確保長(zhǎng)明燈的正常點(diǎn)燃。

(4)自控化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定。

楊杰男，本科，2006年參加工作，現(xiàn)為新疆烏魯木齊石化公司煉油廠公用工程二車(chē)間工藝技術(shù)員。

丁澤成男，本科，1996年參加工作，現(xiàn)為新疆烏魯木齊石化公司煉油廠公用工程二車(chē)間工藝技術(shù)員。