地面火炬系统在乌石化的应用

杨杰 张鹏 丁泽成(中国石油乌鲁木齐石化分公司炼油厂公用二车间，新疆 乌鲁木齐 830019)

地面火炬系统在乌石化的应用

杨杰 张鹏 丁泽成(中国石油乌鲁木齐石化分公司炼油厂公用二车间，新疆 乌鲁木齐 830019)

本文详细介绍了乌石化地面火炬的设计特点以及实际应用情况，对地面火炬的运行可靠性进行分析。

地面火炬；SKEC（莲花喷嘴）烧嘴；弯曲销泄放阀；设计

1 地面火炬的设计特点及应用情况

地面火炬系统采用JOHN ZINK公司最新技术，具有高燃烧率、低噪音、长寿命、自控化程度高等特点。地面火炬实现分级燃烧，当达到一定的压力时第一级打开，如果压力继续增加第二级打开以增大泄放量，第三级原理如同前述。地面火炬系统由火炬内外设备组成，火炬内部有成排的燃烧器，所有地火炬管线埋在石子中，以避免燃烧过程中的热辐射。围栏将燃烧器与外部的辅助设备分隔开，考虑到空气流进，金属围栏采用叠放且中空的形式安装，使空气改变方向进入，但仍可屏蔽掉热量。

1.1 空气供应

供给燃烧器的空气主要来自于围栏上部，空气也可从高架围栏四周及底部进入，燃烧器的分级与间隔足以保证100%无烟燃烧所需的空气。

1.2 燃烧器的可靠性

地面火炬燃烧器的设计原理与高架火炬的相同，但是在正常操作中，除第一级燃烧器外其余的各级燃烧器并不使用，第一级燃烧器常开用来排放连续废气。由于大多数燃烧器仅在紧急放空时使用，所以极大地延长了燃烧器的使用寿命。

1.3 辐射

地面火炬防辐射墙周围的地面建筑所受的辐射很小，在火炬运行中可在外部阀组进行维修工作。

1.4 紧急放空时的安全燃烧

在每一级的分级控制阀旁都有一条旁路并安装有弯曲销泄放阀以确保装置紧急释放时的放空，在21级的第2第3个燃烧器旁安装有长明灯，使临近的燃烧器可成排的点燃。

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:燃烧器，长明灯，内传焰点火装置，电打火装置，火焰检测器，防辐射墙，封液罐，水封罐，残液泵，管道系统，控制阀门及辅助设备。

2.2 燃烧火嘴的可靠性

从国内外地面火炬的运用情况及目前乌石化地面火炬燃烧器的使用情况看，效果较好，具有良好的稳定性。

2.3 长明灯火嘴的设计

火嘴设计必须保证能注入一定比例的空气和燃烧气体流量，保证燃烧的稳定性。

2.4 地面火炬分级控制系统

分级控制系统包括分级控制板，一套分级阀/抗弯针组件和一套压力变送器。控制系统的安装旨在随着火炬条件的改变而适时调整工作烧嘴的数量。为了保证无烟操作，LRGO烧嘴要求某个最低压力，因此，当压力降到最后一级激活烧嘴的降级设定值以下时，控制系统将减少工作烧嘴数量。为了防止装置超压，当压力升至最后一级激活的升级设定值以上时，控制系统将增加工作烧嘴的数量。

2.5 弯曲销泄放阀

在分级阀门出现意想不到的故障时，弯曲销泄放阀可用于保护工艺系统。弯曲销泄放阀是专门用于火炬的阀门。只有在参考了阀体上的批号或者系列号之后才能重新定购替换的销子。这样才能确保提供正确的销子以便达到最初的设计要求。分级控制的设定点通常接近循环压力的最大推荐压力。分级控制系统的任何变化都会影响弯曲销的操作。如果系统必须在弯通阀打开的状态下进行操作，必须要有足够的火炬气来确保分级中所有烧嘴都有稳定的火焰以防止压头被烧毁。

2.6 地面火炬点火系统

地面火炬有一个双点火系统。初步点火属于高能量点火（HEI）类型，它可以使引火器顶部直接产生火花。同时提供了一种火焰前端发生器（FFG）作为HEI无法点燃引火器时的备用系统。

3 地面火炬装置运行情况分析

地面火炬于2010年9月16日1点10分正式投用至今运行正常。长明灯温度在400～800℃之间运行。天然气减压后压力平稳控制在0.07～0.09Mpa之间，确保长明灯的正常燃烧。分级阀动作正常。放空总管压力控制在9.7～40Kpa之间。为确保大芳烃装置后路畅通目前以将第一，二，三级分级阀开启压力调整至14Kpa，20Kpa,70Kpa。2011年冬季运行中出现防爆针阀无故自动开启，分级阀冻凝无法正常打开，在2011年8月份对分级阀及分级线脱液阀增加伴热系统，在2012年冬季运行中在未出现上述情况。2011年冬季运行中水封罐伴热无法正常投用及室外泵润滑油冻凝无法盘车，2011年8月车间对水封罐伴热进行改造及对室外泵增加伴热系统效果显著。地面火炬系统与炼油厂原有低压系统有一条管径DN500的跨线，一直未投用但随着炼油厂生产规模不断扩大，低压瓦斯排放量增加，原有3座高架火炬放空量已趋于饱和状态。在加氢裂化装置开工后T-3（重催）火炬切出专供加氢裂化装置使用后剩余2座高架火炬已不能满足炼油厂事故状态下的大量低压放空排放。在炼油厂各装置大量放空且原有高架火炬排放不及生烟时，可通过此线将原低压系统瓦斯排放至地面火炬燃烧已达到环保要求及正常排放。并且能够根据干柜的回收情况，有效回收大芳烃低压放空瓦斯，在最大限度降低加工损失的同时减少废气排放。车间经过多次评审决定投用此线保证炼油厂事故状态下低压瓦斯正常排放及达到环保要求。此线投用后保证了炼油厂低压瓦斯最大限度回收利用，每小时回收利用瓦斯2000方。每天可节约48000元。（按瓦斯气1000元/吨计算）每小时可节省液化石油气2吨。每天可节约240000元。（按液化石油气5000元/吨计算）

4 结语

地面火炬技术是先进的，与传统的高架火炬一样已开始成为石油化工生产装置排放废气及紧急排放事故的一种有效地途径和手段。

(1)多级燃烧器的地面火炬技术是可行的。地面热辐射安全防护距离短。

(2)火炬燃烧器技术成熟、燃烧稳定、无烟噪声小。

(3)点火系统可靠，配备两种点火方式，已确保长明灯的正常点燃。

(4)自控化程度高，运行稳定。

杨杰男，本科，2006年参加工作，现为新疆乌鲁木齐石化公司炼油厂公用工程二车间工艺技术员。

丁泽成男，本科，1996年参加工作，现为新疆乌鲁木齐石化公司炼油厂公用工程二车间工艺技术员。