地面火炬燃烧系统Microsoft Word 文档文档格式.docx
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4.2基础条件12
4.3电气、仪表要求13
4.4仪表信号13
4.5土建要求13
五、火炬系统概述13
5.1放空火炬工艺过程原理13
5.2火炬系统连锁14
5.3火炬自动点火控制原理14
六、火炬系统各部分结构、特点说明15
6.1控制阀16
6.2防辐射隔热罩16
6.3安全防护墙和基础16
6.4燃烧器组16
6.5点火控制器的结构特点17
6.6点火器的结构特点17
6.7放空气体水封罐17
6.8放空气体分液罐17
七、主要设备技术参数18
7.1地面火炬的技术参数18
7.2防辐射隔热罩的技术参数18
7.3燃烧器组的技术参数18
7.4点火控制系统的技术参数18
7.5长明灯的技术参数18
7.6高能点火器的技术参数19
7.7分液罐、水封罐的技术参数19
八、地面火炬的安全保证措施19
8.1第一级安全保证措施：
19
8.2第二级安全保证措施：
20
8.3第三级安全保证措施：
一、概况
本地面火炬系统按照最大排放量20000m3/h设计，并允许短时间超负荷115%运行。
本火炬采用全封闭的地面燃烧火炬技术，燃烧共分为2级，分别由燃烧器组进行无烟燃烧，燃烧烟气排放达到环保标准。
烟气通过直径2.6米，高13.2米的火炬塔（火炬筒体）产生抽力进行高空排放，并吸入足够的新鲜空气，保证正常燃烧。
火炬塔外设计直径4.5米，高3.6米的安全防风墙，墙内配套可燃气体报警器。
燃烧器和点火系统以及公用工程的阀组，电气，仪表，容器等均布置在安全墙外。
整个火炬系统占地面积为20*15米。
烟气排放满足环保标准的要求。
本地面火炬系统的特点为：
运行安全、稳定、可靠，维护简单，能耗低。
地面火炬每年连续操作8000小时。
地面火炬及其辅助设备的设计和制造最低使用寿命为20年。
地面火炬放置在室外危险区域。
（IECZone2,IIC,T3）。
地面火炬系统的噪音小于65dBA。
热辐射强度小于1.5kW/m2。
满足国家现行的有关标准，排放满足环保要求。
本地面火炬系统的设计具备完整的控制系统，地面火炬的控制由PLC执行，PLC布置在控制室内的远程控制柜内。
关键状态参数通过通讯方式进入DCS系统。
地面火炬工艺流程合理，技术先进可靠，能够完全保证装置的正常及事故排放。
完全满足安全、环保及健康（HSE）的要求。
燃烧后烟气中的污染物的排放量达到国家标准要求。
地面火炬无光污染、实现无烟燃烧、不回火、不脱火。
在满足HSE要求的前提下，节省占地，减少投资。
放空总管分级后进入地面火炬。
地面火炬内设置长明灯，长明灯保持常燃。
地面火炬燃烧器火焰传播要迅速、可靠，不能发生炉膛爆鸣或闪爆的现象。
在火炬系统内必须设有可燃气体报警仪；
具有手动点火与自动点火功能。
火焰监测。
火炬常明灯及燃烧器的燃烧状况必需监测。
与DCS的联系。
火炬运行信号送DCS。
一.1公用工程消耗指标
序号
名称
参数
消耗量
说明
1
新鲜水
0.2～0.4MPa
32Nm3/h
水封罐补水时
2
压缩空气
0.5～0.8MPa
2.4Nm3/h
气动阀动作时
3
燃料气
0.2～0.8MPa
3.2Nm3/h
2路点火器同时使用
5
氮气
0.2～0.6MPa
3.5Nm3/h
2路氮气密封同开
6
电
AC380V/50Hz
3KW
二、应用规范和标准
地面火炬设施设计、制造、检验、安装、试运所采用的主要标准和工程规定，但不限于以下:
2.1地面火炬系统工艺设计参照
API-RP521“GuideforPressure-RelievingandDepressuringSystems”
API-RP520“Sizing,Selection,andInstallationofPressure-RelievingDevicesinRefineries”
APIStandard537“FlareDetailsforGeneralRefineryandPetrochemicalService”
《石油化工企业燃料气系统和可燃气体排放系统设计规范》SH3009-2001
《火炬系统设置》T/E5220028-2005
2.2压力容器设计、制造和验收
《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅字）
《钢制压力容器》GB150-2011
《钢制压力容器制造技术要求》HG20584-1998
《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000
《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000
《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997
《钢制塔式容器》JB4710-2005
2.3环保质量标准
《环境空气质量标准》GB3095－2012
《大气污染物综合排放标准》GB16297－1996
《石油化工企业环境保护设计规范》SH3024-1995
《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-1993
2.4自控采用的标准和规范
《过程检测和检测流程图用图形符号和文字代号》GB2625-81
《分散控制/集中显示仪表、逻辑控制及计算机系统用流程图符号》ISA-S5.3-1983（SHB-204-95）
《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》SH3063-1999
《爆炸及火灾环境电力装置设计规范》GB50058-92
《石油化工自动化仪表选型设计规范》SH3005-1999
《石油化工企业信号报警、连锁系统设计规范》SHJ18－90
《石油化工企业安全仪表系统设计规范》SH/T3018-2003
《外壳防护等级IP代码》GB4098-1993
《过程用二进制逻辑图》ISA-S5.2-1976（SHB-203-95）
《石油化工仪表管道线路设计规范》SH/T3019-2003
《石油化工仪表接地设计规范》SH/T3081-2003
《石油化工仪表仪表供电设计规范》SH/T3082-2003
2.5电气采用的标准和规范
《低压配电设计规范》GB50054-93
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008
《建筑设计防火规范》GBJ16-2006
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
《石油化工静电接地设计规程》SH3097-2000
《工业企业照明设计标准及装置设计规范》GB50034-92
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB500057-94
2.6采用其它标准和规范：
《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011
《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008
《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《钢结构设计规范》GB50017-2003
2.7接管法兰标准
《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20614-2009
2.8检验和试验
设备制造按《钢制压力容器》GB150-2011、《钢制压力容器制造技术要求》HG20584-1998、《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997。
自控仪表系统、电气系统按相关国家标准规范进行检验、试验。
三、设计和操作的环境条件
3.1装置放空气成分及设计参数：
事故最大排放量
1、项目设计的事故最大排放量为18500Nm3/h
2、事故最大排放量下的各种物料的体积组成：
H2:
53.02%
CH4：
8.5%；
C2H6：
14.9%；
C3H8：
13.2%；
iC4H10：
3.63%；
nC4H10：
2.79%；
iC5H12：
2.24%；
nC5H12：
2.31%；
H2S:
22ml/m3
S:
6.2mg/kg
本火炬设计按照最大量20000m3/h进行设计。
3.2电气、仪表要求
卖方完成火炬系统内自动点火控制系统的设计、设备采购和安装调试。
所有仪表刻度的单位均用SI单位，所有电动仪表以采用本安或隔爆仪表，防爆等级不低于ExdⅡCT4。
电气仪表的防护等级不低于IP65，简单的一次仪表（如双金属温度计、压力表）防护等级不低于IP55。
所有的仪表管路、管件、均为不锈钢，整个系统的仪表管道、控制风管道应为镀锌管。
现场的所有电气及仪表设备要求为防爆型，防爆等级为EXdⅡCT4。
3.3仪表信号
远传信号为4～20mADC或开关量（24VDC）；
热电阻为Pt100三线制；
报警、联锁系统接点：
正常时闭合带电，故障失电。
四、火炬系统概述
本地面放空火炬系统可保证工艺生产设备正常和事故排放时能够及时、安全、可靠地放空燃烧，并保证在运行过程中实现低成本、低噪音、无光污染、无烟尘燃烧、保证热辐射和废气排放满足相关标准的要求。
本地面放空火炬系统主要由控制阀、燃烧器组、防辐射隔热罩、防护墙、地面火炬自动点火系统组成。
本地面火炬系统可将放空气燃烧火焰完全控制在防辐射隔热罩内，外界看不到火焰。
能最大限度的减少热辐射、噪音对工作人员和周围设备的影响，火炬防护墙外的最大噪音满足《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ87-85）的要求，火炬燃烧的产物满足《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996的要求。
4.1放空火炬工艺过程原理
工艺流程见《火炬系统工艺及仪表流程图》。
5.1.1尾气排放工艺流程
放空尾气通过管道进入火炬区后分为二路分别排向一、二级燃烧器组，整套装置在自动点火系统的集中监控下自动运行，本装置不设值守岗位，正常的操作和监视并入有人值守的操作室。
燃烧器组和点火器由压力变送器作为触发条件进行控制，当压力高于的点火设定值时，点火器启动点燃长明灯并正常燃烧；
当压力继续上升时自动打开第一级燃烧器组进行燃烧；
当压力高于第二级燃烧器设定值、并且长明灯正常燃烧时，自动打开第二级燃烧器阀门尾气由第一、二级燃烧器组同时进行燃烧，可以安全的处理事故最大排放量。
当压力低于第二级燃烧器下限时，关闭第二级燃烧器；
当压力低于点火器的点火设定值时第一级燃烧器组熄灭；
当压力低于长明灯下限时，关闭长明灯。
两级燃烧器组根据火炬排放流量自动燃烧，实现火炬气稳定燃烧放空，防止火炬的频繁启、停。
万一开关型气动蝶阀失灵，操作工未能赶到现场手动操作时，如果管道压力达到危险值，爆破片破裂，火炬气通过
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