火炬及火炬回收系統(tǒng)的安全環(huán)保控制

肖進(jìn)生 劉正明 趙杰

摘 要：火炬系統(tǒng)是石油化工生產(chǎn)裝置異常和開(kāi)停工過(guò)程中排放的有毒有害物質(zhì)經(jīng)氣液分離、火炬氣回收最后到火炬頭燃燒。起到節(jié)能、環(huán)保的重要作用。從火炬的原理、安全環(huán)保控制、節(jié)能回收幾方面著手保證生產(chǎn)裝置的安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：火炬;安全;回收

1 裝置簡(jiǎn)介

火炬是煉化公司各生產(chǎn)裝置共用的重要輔助設(shè)施，由火炬系統(tǒng)，火炬凝液收集站和火炬氣回收站三個(gè)單元組成。其中，火炬系統(tǒng)既是石油化工區(qū)生產(chǎn)配套的安全裝置，又是重要的環(huán)保設(shè)施，主要用于燃燒處理石油化工區(qū)各裝置正常生產(chǎn)和事故工況下排放的火炬氣;火炬回收站是節(jié)能、環(huán)保設(shè)施，主要用于回收火炬氣用作燃料氣，減少火炬排放污染環(huán)境。

火炬筒體共用一個(gè)火炬塔架，塔架高度150m，采用自拆卸捆綁式火炬，每套火炬系統(tǒng)包括火炬頭（含動(dòng)態(tài)密封裝置）、長(zhǎng)明燈、點(diǎn)火系統(tǒng)、自拆卸式火炬筒體、共用塔架、水封罐、分液罐、筒體拆卸系統(tǒng)、航空信號(hào)燈等設(shè)施。

火炬氣回收站設(shè)有火炬氣回收壓縮機(jī)（含出口分液罐、水冷器），單臺(tái)能力為2000Nm3/h?；^(qū)各生產(chǎn)裝置正常工況下排放的火炬氣經(jīng)火炬氣回收氣壓縮機(jī)回收，經(jīng)緩沖罐送往公司燃料氣管網(wǎng)系統(tǒng)用作燃料。

2 火炬的安全環(huán)?？刂?/p>

2.1 火炬點(diǎn)火系統(tǒng)

乙烯和下游裝置火炬各設(shè)有兩套獨(dú)立的點(diǎn)火裝置：一套為手動(dòng)地面內(nèi)傳焰電點(diǎn)火裝置（FFG）;一套為高能電點(diǎn)火裝置（HEI）。內(nèi)傳焰點(diǎn)火裝置為長(zhǎng)明燈點(diǎn)火的輔助點(diǎn)火裝置，正常情況下，長(zhǎng)明燈點(diǎn)火主要采用高能點(diǎn)火裝置（HEI），高能點(diǎn)火裝置設(shè)有自動(dòng)遠(yuǎn)程點(diǎn)火、手動(dòng)遠(yuǎn)程點(diǎn)火、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)點(diǎn)火三種方式。

火炬長(zhǎng)明燈設(shè)有”K”型鉻--鋁雙支熱電偶，采用310SS不銹鋼鎧裝保護(hù)，并封閉在全天候型封頭的導(dǎo)管中，全天候檢測(cè)火炬頭長(zhǎng)明燈燃燒狀況，火炬頭長(zhǎng)明燈上熱電偶檢測(cè)的溫度，作為點(diǎn)火控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)，當(dāng)任意一只熱電偶溫度低于設(shè)定值時(shí)，安全控制系統(tǒng)（SIS）會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)高能點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)燃長(zhǎng)明燈并引燃主火炬，完成自動(dòng)點(diǎn)火?；鹁娆F(xiàn)場(chǎng)設(shè)有手動(dòng)高能電點(diǎn)火操作盤和點(diǎn)火按鈕。

2.2 火炬硝煙蒸汽和托舉蒸汽

乙烯和下游裝置火炬分別設(shè)有60倍變焦感煙探測(cè)器，安裝在距離火炬頭400m以內(nèi)的范圍內(nèi)，用來(lái)檢測(cè)火炬無(wú)煙燃燒的水平。其基本原理是：通過(guò)接受火炬燃燒產(chǎn)生的紅外線（雙波長(zhǎng)），并將信號(hào)其轉(zhuǎn)換為4-20mA信號(hào)，該信號(hào)與消煙蒸汽調(diào)節(jié)閥組成調(diào)節(jié)回路，自動(dòng)調(diào)節(jié)消煙蒸汽的流量和火炬頭無(wú)煙燃燒的水平。如果信號(hào)超出設(shè)置點(diǎn)將觸發(fā)報(bào)警。該系統(tǒng)可以自動(dòng)修正由雨雪霧氣象條件下帶來(lái)的影響。消煙蒸汽和托舉蒸汽可保證火炬頭的充分燃燒，減少有毒物的排放，即安全又環(huán)保。

3 火炬氣回收的節(jié)能環(huán)保

3.1 硝煙蒸汽的控制完全燃燒減少有害物質(zhì)的污染

火炬氣的成分很復(fù)雜，有烴類、硫化氫、各種油等，在火炬頭不完全燃燒就會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染。

中壓蒸汽由全廠管網(wǎng)接入火炬界區(qū)后，主要用于火炬頭蒸汽消煙，當(dāng)裝置有氣體排放時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟蒸汽閥門，通過(guò)煙氣探測(cè)裝置自動(dòng)控制蒸汽用量的方式進(jìn)行消煙。

去往火炬塔架頂部的中壓蒸汽管線設(shè)有兩路：一路為主消煙蒸汽，由調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入火炬頭噴嘴，通過(guò)高速蒸汽的噴射，帶入大量的空氣，促進(jìn)火炬氣無(wú)煙燃燒。頂部清掃蒸汽從消煙蒸汽環(huán)管引出，正常運(yùn)行時(shí)，清掃蒸汽流量要大;另一路是火炬頭中心蒸汽，正常運(yùn)行時(shí)，該路蒸汽閥門保持常開(kāi)，連續(xù)的蒸汽流量通入，在火炬運(yùn)行過(guò)程中，中壓蒸汽不能中斷，否則可能造成火炬頭過(guò)熱而損壞。

3.2 火炬氣水環(huán)壓縮機(jī)的回收

火炬氣回收站設(shè)有兩臺(tái)水環(huán)式壓縮機(jī)，單臺(tái)能力2000Nm3/h，用于正常生產(chǎn)工況下，回收各裝置連續(xù)排放的火炬氣并入公司燃料氣管網(wǎng)。

乙烯裝置和下游裝置火炬總管在火炬氣回收站分別有一路支線去火炬氣回收壓縮機(jī)，兩條支線在回收站界區(qū)閥后設(shè)有連通管線，裝置火炬回收支線對(duì)應(yīng)火炬回收壓縮機(jī)A臺(tái);下游裝置火炬回收支線對(duì)應(yīng)火炬回收壓縮機(jī)B臺(tái)，火炬氣被壓縮至0.35MPa后進(jìn)入工作液分離器，分離出的液相工作液經(jīng)過(guò)循環(huán)水冷卻器冷卻后，由補(bǔ)水進(jìn)水管返回水環(huán)式壓縮機(jī);工作液分離器氣相出口設(shè)有回流管線，當(dāng)壓縮機(jī)入口壓力低時(shí)，壓力調(diào)節(jié)閥自動(dòng)打開(kāi)火炬氣返回入口，以保護(hù)總管壓力。

兩臺(tái)壓縮機(jī)出口加壓火炬氣匯合后進(jìn)入火炬氣回收緩沖罐，進(jìn)一步分離凝液后，送往全廠燃料氣總管。從廠外管網(wǎng)來(lái)的脫鹽水是水環(huán)壓縮機(jī)工作密封液的補(bǔ)水水源，每臺(tái)壓縮機(jī)的補(bǔ)水分兩路管線，一路為水環(huán)壓縮機(jī)機(jī)械密封冷卻水，一路經(jīng)工作液分離罐液位調(diào)節(jié)閥控制補(bǔ)入壓縮機(jī)。

壓縮機(jī)氣液分離器安全閥出口管線與緩沖罐安全閥出口管線匯合后返回下游裝置火炬氣進(jìn)回收站界區(qū)閥后?；鹁鏆饣厥諌嚎s機(jī)開(kāi)啟回收火炬氣并入公司燃料氣管網(wǎng)，停機(jī)時(shí)匯入火炬氣進(jìn)入火炬頭燃燒。

4 總結(jié)

火炬系統(tǒng)是石油化工煉化公司生產(chǎn)裝置的重要設(shè)施，保證生產(chǎn)裝置在非正常情況下的安全環(huán)保。從火炬系統(tǒng)的火炬系統(tǒng)控制原理、火炬氣的燃燒、火炬氣的回收等方面分析了火炬的安全環(huán)保運(yùn)行，確保了化工生產(chǎn)裝置的安全、長(zhǎng)期、滿負(fù)荷、優(yōu)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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