【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 廢氣地面火炬燃燒器的設(shè)計(jì)學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 202205050219 院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 指導(dǎo)教師： 2022 年 6 月 9 日廢氣地面火炬燃燒器的設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)首先介紹了火炬燃燒器的結(jié)構(gòu)原理，比較了地面火炬燃燒器相對(duì)于高架火炬燃燒器的優(yōu)勢和使用狀況，其次分析了國內(nèi)外地面火炬燃燒器的應(yīng)用情況并分析了優(yōu)缺點(diǎn)，通過比較，實(shí)現(xiàn)了一種蒸汽引射預(yù)混式地面燃燒器，包括用于輸送燃?xì)?、豎直設(shè)置的輸氣筒，所述輸氣筒的上端口插入設(shè)置在其上方的燃燒筒內(nèi)，所述燃燒筒通過設(shè)置在其底部的支管與環(huán)管連通，環(huán)管與蒸汽進(jìn)氣管連通。位于燃燒筒的底部還設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)獬浞秩紵?，有效減少了對(duì)相鄰設(shè)備的熱輻射，降低了設(shè)備工作噪音和燃燒形成的煙塵。本次設(shè)計(jì)描述了地面火炬的工藝流程，并對(duì)各部分的設(shè)備、作用以及運(yùn)作方式進(jìn)行了詳細(xì)的分析。關(guān)鍵字：地面火炬 蒸汽引射 預(yù)混 The design of ground torch flareABSTRACTThis design firstly introduces the principle, the structure of the torch burner pared the relative to the ground torch burner advantage and elevated torch burner, secondly analyzes the use situation of the application of ground torch burner at home and abroad and analyzes the advantages and disadvantages, through paring, realize a steam ejector premixed type ground burner, including used to transport gas, vertical set to lose, wherein the pump pump on port insert lost in its upper burning set, wherein in the cylinder bustion tube in the bottom by setting the tubes and HuanGuan connectivity, HuanGuan and steam intake pipe connected。 Located at the bottom of the bustion tube is set have wind path. The utility model has the reasonable design, simple structure, realized the gas burn adequately, effectively reduce the relative to adjacent equipment and reduce the equipment work noise and burning soot formation.KEY WORDS: ground flare, steam ejector, blends目 錄摘要 .....................................................................IIABSTRACT ................................................................III1 緒論 ....................................................................11．1 引言 .............................................................11．2 地面火炬燃燒器機(jī)的研究現(xiàn)狀 .......................................21．2．1 國外地面火炬的研究動(dòng)態(tài)和水平 ..............................21．2．2 國內(nèi)地面火炬研究動(dòng)態(tài)和水平 ................................31．3 本次課題的研究內(nèi)容 ...............................................82 地面火炬燃燒器特點(diǎn)及與高架火炬燃燒器的比較 ..............................9 高架火炬的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ................................................9 地面火炬的結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) ...............................................103 新型地面火炬燃燒器的設(shè)計(jì) ...............................................143．1 火炬燃燒器的備選方案 ............................................143．2 新型地面火炬燃燒器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ..............................174 火炬的設(shè)計(jì) .............................................................20 火炬系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì) .............................................20 設(shè)計(jì)原則 ...................................................20 工藝流程 ...................................................20 火炬系統(tǒng)工藝計(jì)算 .................................................21 火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力 .........................................21 火炬總管直徑 ...............................................21 火炬工藝計(jì)算 ...............................................245 火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .........................................................26 火炬系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和分類 .........................................26 地面火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...............................................26 火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 .........................................26 安全閥和控制閥的排放系統(tǒng)管道 ...............................26 火炬總管 ...................................................26 火炬氣分離罐 ...............................................27 火炬氣密封系統(tǒng) .............................................27 火炬系統(tǒng)的流程 ...................................................29 火炬燃燒器管道的排布 .............................................30致謝 .....................................................................32參考文獻(xiàn) .................................................................331 緒論1．1 引言火炬氣是石油化工行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣，屬于易燃易爆有毒有害氣體。由于火炬氣危害很大，不能采用直接放空的方式，處理方式廣泛采用的是高架火炬或者是地面火炬。高架火炬由于噪音大、熱輻射強(qiáng)度大、光污染、點(diǎn)火困難、燃燒不充分使得二氧化碳和有害物質(zhì)排放經(jīng)常嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，而近年來隨著溫室氣體減排和二氧化碳國際交易進(jìn)程的發(fā)展，需要將可燃?xì)怏w在封閉式火炬中進(jìn)行燃燒處理，以滿足高效燃燒、燃燒狀態(tài)可監(jiān)控的目的，因此地面火炬與高架火炬相比，更為先進(jìn)、更為有效、更為安全。火炬系統(tǒng)是煉油廠和石油化工廠重要的安全設(shè)施和節(jié)能環(huán)保設(shè)施。一方面，火炬系統(tǒng)能安全、及時(shí)處理工藝裝置在開停工時(shí)以及在停電、停水、停汽、火災(zāi)、設(shè)備故障和誤操作等事故狀態(tài)下無法利用的突然排放的大量可燃?xì)怏w，達(dá)到防止生產(chǎn)裝置發(fā)生超壓破壞以及對(duì)安全泄放裝置排放的可燃?xì)怏w進(jìn)行安全處理的目的；另一方面，火炬系統(tǒng)還能回收工藝裝置在正常操作條件下產(chǎn)生的稍高于大氣壓的可燃?xì)怏w，經(jīng)壓縮機(jī)升壓后排放至全廠燃?xì)夤芫W(wǎng)，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。目前，可燃?xì)怏w在集中排放前需要采取火炬盡情燃燒處理?；鹁嬖O(shè)備和方法被用于燃燒和處置各式各樣的應(yīng)用場合中的可燃廢氣和分流燃料原料。一方面是避免直接排放到大氣中可能造成的爆炸隱患，同時(shí)也為了減少燃?xì)庵杏泻ξ镔|(zhì)的排放。而現(xiàn)有的燃燒處理大多采用火炬燃燒形式，而現(xiàn)有的火炬以高架敞開式為主，這種火炬由于燃燒不充分，二氧化碳和有害物質(zhì)排放經(jīng)常超標(biāo)，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。地面火炬裝置能有效保證生產(chǎn)裝置在開,停車狀態(tài),正常狀態(tài)和事故狀態(tài)等各種工況下產(chǎn)生的放空氣體能夠及時(shí)、安全、可靠的放空燃燒，并滿足熱輻射、有害氣體排放達(dá)標(biāo)等環(huán)保要求。無煙低噪音環(huán)保型地面火炬是一種新型的地面火炬系統(tǒng)，該地面火炬正逐步成為各個(gè)石化、煉油、乙烯、天然氣企業(yè)進(jìn)行火炬氣體處理的首選，該地面火炬裝置是一種極為有效的封閉式廢氣焚燒系統(tǒng)，由多級(jí)燃燒器組成，使排放氣的壓力始終保持在最佳的范圍內(nèi)，保證其充分的燃燒，火炬的燃燒火焰完全封閉在燃燒室內(nèi)，用于隔熱的陶瓷纖維具有極好的吸音效果，使焚燒系統(tǒng)達(dá)到真正意義上的無煙、低熱輻射、低噪音和完全燃燒，但現(xiàn)有技術(shù)的火炬燃燒器只能無煙燃燒小排量的火炬氣，因此研發(fā)一種適用于大排放量的廢氣處理系統(tǒng)的高燃盡率環(huán)保型燃燒器對(duì)該類企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)、安全、環(huán)保意義重大。1．2 地面火炬燃燒器機(jī)的研究現(xiàn)狀1．2．1 國外地面火炬的研究動(dòng)態(tài)和水平上世紀(jì) 70 年代初，國外就開始針對(duì)大排放量裝置開發(fā)地面火炬系統(tǒng)，90 年代針對(duì)大型石化生產(chǎn)裝置和油氣開采工程又開發(fā)出多種地面火炬排放系統(tǒng)，主要分為大排量多級(jí)多燃燒器地面火炬排放系統(tǒng)和封閉式地面火炬排放系統(tǒng)，前者的代表是美國 John Zink 公司和 Callidus 公司的地面火炬產(chǎn)品。全世界十幾個(gè)大型乙烯項(xiàng)目、一些大型的煉油生產(chǎn)和天然氣開采項(xiàng)目都采用了多級(jí)多燃燒器地面火炬，如 1991 年投用的 Malaysia的 MTBE 裝置火炬，排放量達(dá)到了 1066 噸／時(shí)，位于委內(nèi)瑞拉的火炬，最大排放量為 810 噸／時(shí)。許多化工廠則采用了封閉式地面火炬，如在韓國某化工廠的火炬，其單筒地面火炬的最大排放量達(dá)到了 100 噸／時(shí)。國外地面火炬制造商除了美國 John Zink 公司 和 Callidus 公司，還有 ZEECO 公司、ITAS 石油化工部、美國 flare 公司和意大利塞米亞 SAMIA 有限公司等。在國內(nèi)做得比較多的是 ITAS 石化部，他是通過上海凱鴻環(huán)保工程有限公司來做的國內(nèi)市場，在國內(nèi)用的有廣東 LNG（液化天然氣）接受站的高架火炬，大陸寧波 ABS 地面火炬和臺(tái)塑石化 ABS 的地面火炬，都用得不錯(cuò)。2022 年，美國 John Zink 公司發(fā)明了一種部分預(yù)混合式火炬燃燒器，在此之前使用的地面火炬燃燒器包括多個(gè)擴(kuò)散噴流，用于分配燃料并且吸入燃燒所需要的空氣，但是只利用擴(kuò)散噴流來分配燃料和橫向夾帶燃燒所需空氣而產(chǎn)生的整體火焰包面中包括燃料的密集中央芯體，