眾所周知，天然氣、石油化工等企業許多生產裝置在生產過程中或開停車狀態下或在火災、停電、停水事故狀態下都會產生大量無法利用而必須排出的可燃氣體。這些廢棄的可燃火炬氣目前一般可採用高架火炬或地面火炬方式來處理。但高架火炬在安全和環保方面存在如下問題：
噪音大高架火炬由於火炬氣出口速度較快，其燃燒所產生的噪音是無法避免的。同時為改善燃燒狀況、減少黑煙產生，需在火炬頭處注入蒸汽或強制鼓風，這又進一步使火炬的噪音增大。尤其在生產裝置大量排放或事故排放時，地面噪音高達90分貝以上，並且是很難消除的。
熱輻射強度大
高架火炬在放空燃燒時，火炬頭處所產生巨大火焰造成的熱輻射對高架火炬附近的工作人員及裝置有很大的影響。
1. 燃燒不完全
燃燒時冒煙：火炬無法保證將大量的廢氣瞬間完全燃燒而形成黑煙，特別是在事故排放時更加嚴重，對環境大氣產生嚴重汙染；高架火炬的消煙措施，如注入蒸汽、強制鼓風，僅能滿足部分火炬氣處理的需要（如要滿足全負荷處理的需要，會導致公用系統及為龐大，投資浪費），無法保證大量火炬氣在瞬間內完全燃燒，從而形成黑煙，尤其是在事故緊急排放時情況更加嚴重，對環境產生嚴重的汙染。
2. 火焰光汙染
高架火炬在事故放空時產生的巨大火焰，有時還會夾雜滾滾濃煙，會使人產生極大的恐慌感，尤其對附近的居民有很大的影響。
3. 火炬點火困難
火炬頭點火器處於百十公尺的高空，容易被風吹熄，其燃燒穩定性相對較差，對高架火炬的安全放空有很大的影響。
4. 處理負荷範圍小
高架火炬比較適合某一特定的工況，不能適應較大的負荷範圍。在正常排放量時高架火炬可滿足處理的要求，但在處理小排量廢氣時，高架火炬無法保證其能夠正常燃燒，完全分解。
5. 較高的執行費用
高架火炬在正常執行時，為保證廢氣的正常燃燒和完全分解，常常使用注入蒸汽或強制鼓風等手段，需要消耗大量的蒸汽或電力，執行費用較高。
6. 維護困難
高架火炬高處的火炬頭及長明燈給維護帶來極大的不便。
由此可見，採用高架火炬方式對火炬氣進行處理存在著諸多缺點，它們不但對環境大氣造成汙染，同時存在諸多安全隱患。
7．占地面積大
根據國家有關規範，高架火炬防火間距必須大於90公尺。
正是由於高架火炬具有上述缺點，因此高架火炬一般建在離廠區較遠而且人口稀少的地方，尤其不適於建造在人口密集、環境質量要求高的場合。
針對上述問題，中國船舶重工集團公司第七一一研究所開發了一種新型的無菸、低噪音、環保型地面火炬設施。
封閉式地面火炬設施由地面燃燒爐、地面燃燒爐支柱、地面燃燒器、防風牆、分級燃燒系統以及長明燈自動點火裝置所組成。
火炬氣的燃燒是在圓柱形地面燃燒爐的本體內完成。燃燒過程完全封閉，外界看不見火光，沒有光汙染，低熱輻射。圓柱形地面燃燒爐的外殼用碳鋼製成，內襯有輕質耐火耐高溫陶瓷纖維毯。
陶瓷纖維的耐火度大於1790℃，可持續使用在1200℃的環境中，不受下雨或筒體內部溫度急速變化的影響，同時具有良好的吸音降噪特性。
在防風牆內鋪設鵝卵石，增加地面管道抗熱輻射的能力。
圓柱形地面燃燒爐內設有一定數量的、特殊結構的地面燃燒器。地面燃燒器採用梅花形多孔結構，可將大股火炬氣分成許多小股，以利其和空氣的混合，增加和空氣的接觸面積，達到無菸燃燒。空氣與火炬氣的混合主要是依靠火炬氣自身的壓力和特殊設計的燃燒器來完成。
梅花形多孔燃燒器在圓柱形地面燃燒爐內呈幾何均勻布置，以充分利用空氣。燃燒器由耐熱不鏽鋼材料製成，以保證其長壽命。
圓柱形地面燃燒爐外圍設有防風牆，可防止爐體底部側風對地面燃燒過程的影響。防風牆為鋼筋混凝土結構，牆內襯有輕質耐火耐高溫陶瓷纖維毯，可最大限度地降噪和防止熱輻射外漏，同地又可有效阻止操作人員進入地面火炬的高溫區域。
圓柱形地面燃燒爐內設有若干長明燈，長明燈保持常燃，以便任何時刻有火炬氣排放都能及時點燃，以確保系統的絕對安全。
長明燈配設自動點火裝置，即當長明燈由於外界因素熄滅時，可自動將長明燈重新點燃，以確保地面火炬點火的可靠性。
為適應不同工況和火炬氣流量變化的要求，地面火炬設施採用分級燃燒、自動分級控制。
即根據排放量大小、事故排放等不同情況將地面燃燒器分成若干組而形成多級燃燒系統。每級燃燒系統通過火炬氣的壓力來控制，利用緊閉切斷蝶閥的開關來達到分級燃燒的目的，通過使用防爆膜旁路以確保安全。
在多級燃燒系統中，只有第一級燃燒系統常開，當火炬氣壓力足夠大從而可以保證地面燃燒器的熱負荷，獲得很好的消煙效果時後續幾級地面燃燒器才會自動逐級開啟，以適應不同的排放流量。
從生產裝置排出的火炬氣進入地面火炬設施的集氣總管後首先通過第一級燃燒器噴出並被長明燈的火焰引燃。如果火炬氣量較大，第二級燃燒系統及以後各級燃燒系統上的壓力控制閥會分別開啟並參與燃燒。
高溫熱煙氣在拔力作用下，從圓柱形地面燃燒爐頂部排出。燃燒區域由於拔力的作用形成負壓，外界空氣能夠自動從圓柱形地面燃燒爐底部源源不斷地進入燃燒區域內，保證火炬氣燃燒。進入圓柱形地面燃燒爐的空氣一部分與均勻分布的、特殊結構的地面燃燒器相配合，使火炬氣與空氣達到最佳混合，從而實現無菸燃燒；另一部分多餘空氣與煙氣混合，可有效降低排煙溫度，減少煙氣對周圍環境的熱輻射能力。
由於火炬氣的燃燒火焰及燃燒區域均封閉在圓柱形地面燃燒爐和防風牆內，從而避免燃燒時的火焰外洩。因此從防風牆外看不見火光，感覺不到熱輻射。
此外，防風牆和圓柱形地面燃燒爐內壁均襯有輕質耐火耐高溫陶瓷纖維毯，該材料本身具有良好的吸音降噪特性，因此火炬氣的燃燒過程看成是在乙個效能良好的消音器內進行，執行噪音非常低。
由此可見，地面火炬設施具有下列技術特點：
1. 自動分級燃燒控制，具有良好的流量適應性；
2. 分級控制，並設爆破片旁路以確保排放安全；
3. 燃燒安全，無回火；
4. 全流量範圍內的無菸燃燒；
5. 無光汙染、無熱輻射及低噪音；
6. 執行費用低；
7. 優良的維護性；
1． 高架火炬
火炬高度80-100公尺，火炬頭直徑800mm，占地面積約請38畝。
高架火炬投資估算
2． 地面火炬
高架火炬和地面火炬
火炬型別包括高架火炬和地面火炬,從處理能力 燃燒效率 環境保護及公用工程消耗等方面比較,地面火炬有其明顯的優勢。如果對地面火炬在事故狀況下的燃燒控制 尾氣處理 防輻射 降噪等技術環節進行進一步調整改進,它將成為石化裝置火炬系統未來發展的主要選項。設定火炬的目的和作用在石油化學工業迅猛發展的今天,煉油...
地面火炬系統基礎施工方案
施工組織設計方案 工程名稱 地面火炬系統土建基礎施工工程 投標單位 法定代表人 技術負責人 編制時間 年 月 日 目錄1 工程概況4 2 編制依據4 3 施工程式5 4 施工方法及技術措施6 5 施工進度計畫12 6 降低施工成本措施12 7 施工質量保證措施12 8 安全與環境保護施工技術措施15...
火炬設施開工方案
火炬系統開工操作技術規程 一 開車前應具備條件 1.開車之前必須檢查整個裝置，包括電氣裝置和測量儀表的安裝是否符合要求，所有裝置及管線吹掃合格，現場雜物清理乾淨。2.開車之前所有裝置必須除錯合格。3.現場按有關標準設定火災報警，有害氣體報警儀。4.火炬系統啟動前，全部共有系統應處於可連續使用狀態。燃...