液化天然氣裝置地面火炬安全設計

液化天然氣裝置地面火炬安全設計

天然氣液化裝置（lng）對天然氣進行完全處理、液化和其他處理，生產(chǎn)lkg，并將其發(fā)送給存儲設施。流程包括進氣壓縮、CO1火炬排放和燃燒排放氣地面火炬系統(tǒng)一般由火炬排放管道、分液罐和地面火炬組成。來自生產(chǎn)裝置的工藝排放氣經(jīng)分液罐后進入地面火炬。排放氣在靠近地面的多級燃燒器中燃燒?；鹁媾欧艢庠谕搀w內燃燒，從外部看不到火焰，無可見光污染。筒體外設有防輻射墻，減少外部熱輻射，噪音較小。2排放管道的設計2.1排放管口監(jiān)控液化天然氣裝置排到火炬系統(tǒng)的氣體既有冷劑存儲工段的低溫液體也有壓縮工段的高溫氣體，正常排放量和事故排放量相差甚遠。LNG裝置一般有兩路火炬排放管即冷火炬管道和熱火炬管道。冷火炬管道處理所有的低溫排放物、可能為低溫的排放物，以及冷劑系統(tǒng)的泄放物和排凈物；熱火炬管道處理沒有被排放至冷火炬系統(tǒng)的烴類物質的泄放物和排凈物。寧夏宏興項目從經(jīng)濟性角度考慮，冷熱火炬排放線共用一根。排放總管管徑計算應考慮最大排放量，從火炬頭開始，反算各支管排放背壓，確保各節(jié)點背壓低于該點允許背壓?；鹁婵偣苣Σ亮p失采用下式計算：式中：f為水力摩擦系數(shù)；L為管道當量長度；d為管道內徑；Mpp管道出口馬赫數(shù)按照下式計算：qZ為氣體壓縮系數(shù),取相對分段計算平均值;根據(jù)設計準則要求，火炬總管的流速要求低于0.2馬赫，火炬分支匯管的流速要求低于0.5馬赫，安全閥尾管的流速要求低于0.7馬赫2.2排放氣支管接入1）地面火炬受安全距離的限制，與工藝裝置區(qū)相距較遠。主裝置各工段排放氣支管從上方斜順流45°接入總管，以免管內凝液倒流。2）排氣總管以不小于0.2%坡度坡向分液罐。3）考慮LNG排放低溫工況，對排放管進行保溫和伴熱。4）對長距離的排放氣管道進行水平π彎補償。3分液罐和火炬分液罐組成火炬雨對于LNG裝置火炬系統(tǒng)在總管進入地面火炬之前，通常設置帶有浸入式電加熱器的分液罐，且分液罐是火炬管網(wǎng)系統(tǒng)的低點，所有的液體可由重力匯集到分液罐中。分液罐免于液體積聚在火炬總管從而導致由于流量加大，火炬系統(tǒng)可能會有較高背壓，而將液體帶入火炬，形成“火雨”。電加熱器采用液位控制，當液位低時關閉。4地面火炬的環(huán)保性能寧夏宏興20萬t/aLNG裝置，最大排放量如表1該項目地面火炬包括：1）設計排放量135×1.1kg/h;2)192臺燃燒器，分8級燃燒系統(tǒng)。其中，6臺為空氣消煙燃燒器；第一級和第二級設置長明燈；3）火炬爐膛直徑φ18m，高度36m;1）地面火炬燃盡率大于99%，排放物滿足國家相關環(huán)保標準。2）防風墻外熱輻射小于1.58kW/m3）多級燃燒控制：根據(jù)總管上排放氣的壓力信號傳送到各級控制閥，壓力不同說明排放氣氣量不同，通過壓力變送器控制后續(xù)分級切斷閥的開關。多級燃燒控制系統(tǒng)保證地面燃燒器的高效燃燒率，從而實現(xiàn)無煙效果。4）在火炬爐膛外設置防風墻，防止爐膛底部側風對地面燃燒器燃燒狀態(tài)的影響，同時最大限度地降噪和防止熱輻射外漏。防風墻內設置可燃氣體報警儀。5）氮氣為各燃燒器提供吹掃置換用氣，防止空氣倒灌。6）火炬系統(tǒng)不設值守崗位，由PLC自動控制運行，正常操作和監(jiān)控并入有人值守的中控室。5最小距離的確定安全距離設計LNG裝置中地面火炬總圖設計的重點。在火炬能夠充分燃燒，屏蔽火焰時，地面火炬與周圍的最小距離主要取決于輻射熱。在地面火炬處理系統(tǒng)時，常用APIRP521、API537標準。最小距離可按照下式計算：式中：D為火焰中心點到目標物體的最小距離，m;r為傳送的熱輻射因數(shù)；F為接受的熱輻射因數(shù)；Q為熱排放（低熱值），kW;K為允許的輻射值，kW/m寧夏宏興液化天然氣項目廠址位于寧夏銀川國家經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)C區(qū)緯五路與經(jīng)四路交匯處，項目地面火炬安全距離設計在考慮火炬的輻射熱不應影響人身及設備安全的前提下（一般<1.58kW/m6地面火炬的安全性評價地面火炬的選擇和所需的特殊設計受多種因素的影響。對于新建LNG項目而言，火炬所處理的氣體性質（即組分、氣量、壓力、溫度）、項目用地面積、經(jīng)濟性（包括一次性投資和操作費用）和公共關系都是設計要考慮的。總體而言，相對高架火炬，地面火炬沒有光污染、低