地面火炬和高架火炬的特点分析

火炬是石油化工企业事故泄放系统的一个重要组成部分，按类型大体可分为地面火炬和高架火炬。

地面火炬与高架火炬的应用各有其特点，下面通过对安全性、环保的影响、占地因素及投资成本要求进行全面比较和分析。

1、地面火炬与高架火柜对比概述

1）对于重组分火炬气，如分液罐的分离效果不好导致火炬下“火雨”时，高架火炬会对周围环境有一定影响，由于地面火炬燃烧器均布置在火炬筒体内，不会对环境产生影响。

2）对于含有毒有害组分火炬气，由于对大气环境影响，该类排放气体应进入高架火炬进行处理，地面火炬不适合。

3）由于高架火炬与空气的混合不充分，燃尽率较低；地面火炬与空气混合的较充分，燃尽率可达到99%以上。

4）高架火炬塔架较高，火炬头、长明灯、高空点火器检修困难，地面火炬每个燃烧器、长明灯、点火器安装高度只有2～3m,检修方便。

5）高架火炬巨大的火焰会形成一定的光污染；地面火炬火焰完全封闭在金属围栏内，不会形成光污染。

6）高架火炬会产生燃烧噪音、蒸汽喷射噪音；而地面火炬噪音低，防辐射金属围栏外噪音通常低于75分贝。

7）高架火炬热辐射影响范围较大，地面火炬较小。

8）高架火炬在小排放量时可能受风速的影响会引起熄火，导致可燃气体排入大气，造成一定的安全隐患，而地面火炬每个燃烧器处理的可燃气体的量相对稳定，不会熄火。

9）按现行规范要求，高架火炬的占地较大，而地面火炬仅考虑与周边设施的消防距离。

高架火炬

2、安全和可靠性分析

1）防止回火、憋压的安全措施

地面火炬在考虑安全性上为了防止回火在设计上会在燃烧系统管线上设置阻火器或水封罐，在排气管道上设置氮气吹扫口，来平衡排气管道的微正压，阻止空气回流才引发回火，以此来保证安全生产。对放空气管路一定要按照程序和要求严格控制开启的时间和速度，为了使每一级都能准确获得信号，要在每个方框系统上都设有两只读数精读不同的压力变送器。同时还要加强监测，为安全生产提供更加可靠的保证。

2）自动点火系统

地面火炬内设有高效节能型长明灯，长明灯应用引射技术，耗费的燃料量小，燃烧也比较充分，火焰刚性好，恶劣天气对它的影响小，一般来说十二级的暴风雨雪都可以正常运转。此外长明灯点火还有自动点火和内传焰点火两种方式，可以说是从安全可靠性来说是非常高效的。

3）监控和保护系统

首先来看长明灯火焰检测和熄火系统的监控和保护，地面火炬设长明灯且保持常明状态，对其火焰用热电偶实时监测，如果长明灯熄灭，自动点火装置就会重新点燃，自动点火没有点火成功，则探测器会发出报警信号。其次，长明灯对整个地面火炬正常运行有重要作用，对其燃料气压力监控系统也要有特殊保护。在长明灯燃料气管线上设置低压报警器，当压力低于设置的低值时，报警系统会发出报警信号，这样来保持长明灯燃料气压力稳定。再次，氮气压力监测系统。地面火炬的氮气吹扫系统也设有低压报警系统，当氮气压力值低于正常标准时会发出警报。以上所述的安全监测和保护系统使得地面火炬的安全性大大提高到与高架火炬大体相同的程度，从而保障了工程项目的安全。

地面火炬

3、对环境保护的影响

1）噪音影响

地面火炬燃烧炉最大限度的减少了对周围的噪声污染，炉内有吸音墙设计和防热辐射隔离墙也具有吸音的特性，地面火炬燃烧噪音小，震动不明显，从噪音环境污染角度看影响较小。而相比之下，高架火炬的火炬气出口速度快，噪音大，与此同时，为了是高架火炬燃烧得更充分、减少黑烟，还需要在火炬顶部注入蒸汽或空气等消烟气体，这样就使得噪音更大，需燃烧专业在设计时特定的考虑消音结构，方可满足标准规范要求。

2）热辐射和光污染

地面火炬采用封闭结构，火焰完全在燃烧炉内，外界看不到火焰，所以光污染值为零。地面火炬的燃烧炉为圆柱形，它的外壳是用碳钢材料制成，内衬耐热捣打浇筑衬里，理论上能在1200℃的高温环境中持续使用，这一设计具有非常好的热稳定性和超低的高温导热系数，内部温度变化不会影响外部温度，一般都在80℃以下。还能够保证火焰的热辐射都封闭在燃烧炉内，炉内的防热辐射隔离墙能有效减少外热辐射。

高架火炬在燃烧时火炬头产生的强火焰和随之产生的热辐射对高架火炬周围的环境产生很大的影响，为满足对周围的工作人员和生活居民以及生产设备不产生危害，需提升火炬高度或在需保护位置增设防辐射屏。

4、投资需求和运行、维护费用

地面火炬的设计较为先进，配备的监测和保护措施也需要更多的投入，因此需要投资的资金比高架火炬要高大概40%。高架火炬为保持正常运行，需要通过注入蒸汽或设置鼓风设备来使火炬气正常燃烧和完全分解，需要的蒸汽和电力较高；地面火炬无烟燃烧，运行费用支出少，所以在运行阶段高架火炬比地面火炬需要的费用高。高架火炬的长明灯和火炬头设置在高空，在维护上不方便；地面火炬的设备都在地面，维护方便。

5、结束语

从环境保护的各个方面来看地面火炬比高架火炬影响更小；从投资需求和运行、维护方面，地面火炬的投资成本高但是在运行维护上却花费较少而且方便。因此，对于项目来说，要在具体分析的情况下做出符合条件的选择。

编辑：君君.环评互联网

来源：煤化工114论坛

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