ICS13.040.99CCSZ05T/NBSESGuidelinesforFlareAirPollutionControlinChemicalE2024-12-11發(fā)布 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 1 1 1 6 7 9 15I前言本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：寧波市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院、寧波市生態(tài)環(huán)境局鎮(zhèn)海分局、寧波市甬環(huán)苑環(huán)保工程科技有限公司、寧波中金石本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：樂曉妍、王曙興、任柳芬、何劍杰、朱中火炬系統(tǒng)是石化企業(yè)的重要安全措施，用于緊急情況下的安全排放，防止設(shè)備過壓或泄漏事故的發(fā)生，然而火炬系統(tǒng)在燃燒過程中仍然會排放一定量的VOCs。例如企業(yè)將火炬作為正常工況下的廢氣治理設(shè)施；由于廢氣熱值不足或未補(bǔ)充燃料氣導(dǎo)致燃燒不充分等情況均會導(dǎo)致VOCs大量排放。為加強(qiáng)火炬揮發(fā)性有機(jī)物排放監(jiān)測管理，提高火炬燃燒效率和燃燒破壞率，減少火炬揮發(fā)有機(jī)物排放，1化工企業(yè)火炬大氣污染管控技術(shù)指南本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、改建和擴(kuò)建火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、揮發(fā)性有機(jī)物控制及監(jiān)督管理，適用火炬類型包括高架火炬、地面火炬。2規(guī)范性引用文件本指南內(nèi)容引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本指南。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本指南。GB50160-2008（2018年版）《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》SH3009-2013《石油化工可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》《浙江省石化裝置開停工（車）和檢（維）修揮發(fā)性有機(jī)物污染防治技術(shù)指南（試行）》《廣東省高架火炬揮發(fā)性有機(jī)物排放控制技術(shù)規(guī)范》3術(shù)語和定義術(shù)語和定義引用來源如下：a.GB50160-2008（2018年版）；b.《廣東省高架火炬揮發(fā)性有機(jī)物排放控制技術(shù)規(guī)范》；c.SH3009-2013；d.《浙江省石化裝置開停工（車）和檢（維）修揮發(fā)性有機(jī)物污染防治技術(shù)指南（試行）》。23.1火炬系統(tǒng)FlareSystem通過燃燒方式處理排放可燃?xì)怏w的一種設(shè)施，分高架火炬、地面火炬等。由排放管道、分液設(shè)備、阻火設(shè)備、火炬燃燒器、點(diǎn)火系統(tǒng)、火炬筒及其他部件等組成。3.2高架火炬ElevatedFlare火炬頭底端法蘭面位置高于15米的火炬。3.3地面火炬GroundFlare通常指封閉式地面火炬，也包括開放式地面多燃燒器火3.4封閉式地面火炬EnclosedGroundFlare具有燃燒室和煙囪，燃燒室內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)燃燒器的3.5開放式地面火炬Multi-burnerStagedFlare在透風(fēng)式圍欄內(nèi)陣列排布多個(gè)燃燒器并分級燃燒的火炬。3.6輔助空氣AssistAir指在火炬頭之前或火炬頭處有意通過噴嘴或其他硬件輸送引入的所有空氣，其目的包括但不限于保護(hù)火炬頭的設(shè)計(jì)、3促進(jìn)湍流以將空氣混合或引入火焰。輔助空氣包括預(yù)混輔助空氣和周邊輔助空氣。但不包括周圍的環(huán)境空氣。3.7輔助蒸汽AssistSteam在火炬頭之前或火炬頭處有意通過噴嘴或其他硬件輸送引入的所有蒸汽，其目的包括但不限于保護(hù)火炬頭的設(shè)計(jì)、促進(jìn)湍流以將空氣混合或引入火焰。輔助蒸汽包括但不限于中心蒸汽、下部蒸汽和上部蒸汽。3.8周邊輔助空氣PerimeterAssistAir指引入火炬頭周邊或火炬頭上方的輔助空氣部分。包括有意夾帶的下部和上部蒸汽中的空氣，也包括除預(yù)混合輔助空氣之外的所有輔助空氣。3.9預(yù)混輔助空氣PremixAssistAir指在火炬頭之前引入火炬放空氣的輔助空氣部分，包括注入的和引入的。也包括任何有意夾帶在中心蒸汽中的空氣。3.10火炬補(bǔ)充氣FlareSupplementalGas指引入火炬以提高燃燒區(qū)氣體熱值的所有氣體，不包括輔助空氣或輔助蒸汽。3.11火炬放空氣FlareVentGas4指排出火炬頭出口截面之前的所有氣體。該氣體包括所有火炬廢氣（即從生產(chǎn)裝置排至火炬的氣體）、未回收的火炬掃氣部分、火炬吹掃氣和火炬補(bǔ)充氣，但不包括引燃?xì)怏w、總蒸汽或輔助空氣。3.12燃燒區(qū)氣體CombustionZoneGas指排出火炬頭出口截面之后的所有氣體和蒸汽。包括所有火炬放空氣、總蒸汽和預(yù)混合空氣。3.13火炬氣柜GasHolder火炬系統(tǒng)中用于儲存和調(diào)節(jié)、調(diào)配各裝置所排放的待處理、處置可燃?xì)怏w的容器系統(tǒng)。3.14肉眼觀測或視頻信號中火炬頭火焰尾部可見黑色且林格3.15黑煙排放VisibleEmissions肉眼或視頻信號連續(xù)監(jiān)測，連續(xù)5分鐘時(shí)間段內(nèi)黑煙持續(xù)時(shí)間大于等于1分鐘且2小時(shí)時(shí)間段內(nèi)黑煙累計(jì)時(shí)間大于5分鐘的排放狀態(tài)。3.16長明燈PilotFlame5安裝在火炬出口，為火炬排放氣提供點(diǎn)火能量的連續(xù)操作的小燃燒器。3.17長明燈常燃PilotFlamePresence連續(xù)監(jiān)測15分鐘的時(shí)間段內(nèi)長明燈的熄滅時(shí)間小于1分鐘的燃燒狀態(tài)。3.18分液罐KnockoutDrum可燃性氣體排放系統(tǒng)中用于分離和儲存液體的容器。3.19水封WaterSeal用于防止空氣滲入可燃性氣體排放系統(tǒng)發(fā)生爆炸、或轉(zhuǎn)移流量、或?yàn)榕欧畔到y(tǒng)建立背壓，而設(shè)置的火炬與排放系統(tǒng)干管隔離的液體（通常為水）隔離設(shè)施。3.20火炬頭出口有效截面積UnobstructedAreaofTheFlareTip火炬頭出口火炬氣流通的實(shí)際面積，不含穩(wěn)焰環(huán)、中心蒸汽環(huán)管等內(nèi)構(gòu)件。3.21無煙燃燒能力SmokelessCapacity火炬頭能實(shí)現(xiàn)無煙排放的最大排放量（t/h）。64一般規(guī)定4.1火炬應(yīng)當(dāng)用于應(yīng)急處置，不得作為日常大氣污染治理設(shè)4.2應(yīng)采取措施回收排入火炬系統(tǒng)的氣體和液體。4.3長明燈應(yīng)保持常燃。4.4在任何時(shí)候，揮發(fā)性有機(jī)物和異味物質(zhì)進(jìn)入火炬都應(yīng)能點(diǎn)燃并燃燒。4.5液體、低熱值可燃?xì)怏w、含氧氣或鹵族元素及其化合物的可燃?xì)怏w、毒性為極度和高度危害的可燃?xì)怏w、惰性氣體、酸性氣體及其他腐蝕性氣體不得排入全廠性火炬系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)獨(dú)立的排放系統(tǒng)或處理排放系統(tǒng)。4.6在保證安全的前提下，生產(chǎn)裝置吹掃過程應(yīng)采用密閉吹掃工藝，吹掃氣體宜采用冷凝、膜分離、吸收等技術(shù)對物料進(jìn)行最大程度回收利用。無法回收利用的廢氣應(yīng)進(jìn)入火炬氣柜回收或進(jìn)入廢氣治理設(shè)施（確保安全的情況下），無法進(jìn)入火炬氣柜、廢氣治理設(shè)施時(shí)可通過火炬焚燒（含硫、氨氣體放火炬時(shí)應(yīng)配備足夠的瓦斯氣和蒸汽）。4.7對與火炬系統(tǒng)相連的安全閥、旁路閥、自動調(diào)節(jié)閥等部件的內(nèi)部泄漏情況進(jìn)行定期檢測，若發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏應(yīng)及時(shí)維修或更換。4.8除酸性氣排放系統(tǒng)外，可燃性氣體排放總管排入火炬前應(yīng)設(shè)置分液罐。分液罐應(yīng)設(shè)液位計(jì)、液相溫度計(jì)、壓力表、7高低壓和高低液位報(bào)警。4.9同一個(gè)排放系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上火炬同時(shí)操作時(shí)，每個(gè)火炬均應(yīng)設(shè)置水封罐，不同火炬水封罐的水封高度宜分層設(shè)置。水封罐應(yīng)設(shè)液位、溫度、壓力儀表和高液位報(bào)警。4.10長明燈燃料氣供氣管道干管上應(yīng)設(shè)壓力調(diào)節(jié)閥，燃料氣源的壓力應(yīng)大于或等于0.35MPa，壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力宜穩(wěn)定在0.2MPa；每支長明燈的燃料氣供給管道應(yīng)從火炬底部起單獨(dú)接至長明燈的燃料氣入口。5設(shè)施管控要求5.1高架火炬管控要求5.1.1新建、改建和擴(kuò)建高架火炬系統(tǒng)宜采用噪聲低、助燃?xì)夂牧啃?、無煙燃燒馬赫數(shù)高的先進(jìn)火炬頭。5.1.2應(yīng)當(dāng)及時(shí)加入火炬補(bǔ)充氣，確保廢氣排放過程中火焰全程燃燒，火炬無明顯黑煙、無嘯叫。5.1.3高架火炬系統(tǒng)無煙燃燒能力滿足如下要求：a）大于等于開工、停工排放量的最大值；b）宜大于等于最大事故排放量的15%；c）對應(yīng)的火炬頭出口馬赫數(shù)宜大于等于0.2。5.1.4高架火炬宜使用蒸汽控制煙霧生成。5.1.5若出現(xiàn)以下排放，企業(yè)應(yīng)執(zhí)行原因分析并制定整改計(jì)劃，相關(guān)整改記錄保存期限不少于3年：a）無煙燃燒能力以下的排放若出現(xiàn)黑煙排放、火炬頭8出口截面處超速或熱值過低排放；b）無煙燃燒能力以上的排放若出現(xiàn)黑煙排放、火炬頭出口截面處超速排放，原因分析結(jié)果為下列條件之一的排放：（2）除自然災(zāi)害及其他不可抗力導(dǎo)致的事故外，同一裝置因同一事故原因?qū)е碌?年內(nèi)發(fā)生事故的次數(shù)在2次及以上的排放；（3）除自然災(zāi)害及其他不可抗力導(dǎo)致的事故外，3年內(nèi)發(fā)生3次及以上事故。5.1.6酸性氣體及其他腐蝕性氣體會造成大氣污染、管道和設(shè)備的腐蝕，宜設(shè)獨(dú)立的酸性氣火炬。5.1.7處理酸性氣體的火炬頭宜設(shè)置防風(fēng)罩。5.1.8處理酸性氣體的火炬頭出口馬赫數(shù)宜小于或等于0.2。5.1.9酸性氣火炬可采用壓縮空氣控制煙霧生成。5.2地面火炬管控要求5.2.1地面火炬可用于處理毒性輕度危害和無毒可燃性氣體，不宜用于處理毒性為中度危害的有毒可燃性氣體，不得用于處理毒性為極度或高度危害的有害可燃性氣體。5.2.2除前兩級排放系統(tǒng)每個(gè)燃燒器配置一支長明燈外，其他各級長明燈的數(shù)量應(yīng)不少于2支，蒸汽助燃型燃燒器每個(gè)燃燒器均需配置一盞長明燈。96運(yùn)行管理要求6.1監(jiān)測監(jiān)控要求6.1.1連續(xù)檢測長明燈火焰狀態(tài)，監(jiān)測設(shè)備包括但不限于熱電偶、紫外線束傳感器、紅外傳感器等。并使用視頻監(jiān)控?cái)z像頭連續(xù)記錄火炬頭火焰狀態(tài)（至少每15秒一幀，并帶有時(shí)間和日期戳），并保存記錄3個(gè)月以上。6.1.2應(yīng)連續(xù)監(jiān)測、記錄引燃設(shè)施和火炬的工作狀態(tài)（火炬氣流量、壓力、火炬頭溫度、火種氣流量、火種溫度等）。6.1.3流量監(jiān)控對以下氣體流量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并保存記錄1年以上：a）火炬氣流量，可監(jiān)測火炬氣總管流量，或監(jiān)測各支管的氣體流量，但需確定監(jiān)測了所有對火炬氣有貢獻(xiàn)的氣體流量。火炬氣流量計(jì)應(yīng)滿足：當(dāng)火炬氣流速≥0.03m/s但≤0.3m/s時(shí)，流量計(jì)的最大絕對誤差不超過儀表量程的±20%；當(dāng)火炬氣流速＞0.3m/s時(shí)，流量計(jì)精度等級需滿足5.0級；b）長明燈燃料氣流量；c）調(diào)整熱值用火炬補(bǔ)充氣流量；d）助燃空氣或助燃蒸汽流量；e）若同時(shí)使用預(yù)混合輔助空氣和周邊輔助空氣，分別計(jì)量預(yù)混輔助空氣及周邊輔助空氣的流量。6.1.4組分監(jiān)控宜對火炬氣組分進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并保存記錄1年以上，有以下監(jiān)測方式：a）使用可連續(xù)（即至少每15分鐘一次）監(jiān)測、計(jì)算和記錄火炬氣中單個(gè)成分濃度的監(jiān)測系統(tǒng)（如色譜分析、質(zhì)譜分析等監(jiān)測分析方式）；b）采用取樣系統(tǒng)，保證在火炬氣排入火炬時(shí)，至少每8h收集一次樣品，用于成分分析。6.1.5熱值監(jiān)控宜對火炬氣熱值進(jìn)行檢測，監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)能夠及時(shí)傳輸至企業(yè)中控系統(tǒng)，企業(yè)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，采取加大助燃?xì)怏w等方式，確?；鹁鏆庥行紵?。檢測記錄保存1年以上，有以下監(jiān)測方式：a）安裝能在標(biāo)準(zhǔn)條件下連續(xù)測量、計(jì)算和記錄放空氣凈熱值（NHVvg）的熱值儀；b）若符合6.1.5a，可自行決定是否安裝能連續(xù)測量、計(jì)算和記錄火炬氣中氫氣濃度的監(jiān)測系統(tǒng)。6.1.6當(dāng)火炬氣進(jìn)入高架火炬燃燒時(shí)，企業(yè)應(yīng)每天至少執(zhí)行一次黑煙排放觀測并做好觀測記錄（含黑度與黑煙累計(jì)時(shí)間）。每次觀測應(yīng)先持續(xù)5分鐘，若連續(xù)5分鐘時(shí)段內(nèi)黑煙持續(xù)時(shí)間≥1分鐘，則應(yīng)將觀測時(shí)長延長至2小時(shí)，觀測記錄保存期限不少于1年。6.1.7設(shè)有火炬氣回收設(shè)施的，應(yīng)在回收支線閥前的火炬氣排放總管上設(shè)溫度和壓力檢測儀表。溫度和壓力檢測儀表應(yīng)與氣柜進(jìn)氣控制閥門自動聯(lián)鎖，當(dāng)進(jìn)氣柜的可燃性氣體溫度或壓力達(dá)到限值時(shí)應(yīng)自動關(guān)閉進(jìn)氣控制閥門。6.2熱值管控要求6.2.1進(jìn)入蒸汽助燃型或空氣助燃型火炬的氣體凈熱值（HT）應(yīng)≥11178kJ/Nm3（300Btu/scf）；進(jìn)入無助燃型火炬的氣體凈熱值（HT）應(yīng)≥7452kJ/Nm3（200Btu/scf）。進(jìn)入火炬燃燒的混合氣體凈熱值根據(jù)公式（1）計(jì)算。HT=KΣ1CiHi（1）HT——進(jìn)火炬氣體的凈熱值，MJ/Nm3，基于25℃時(shí)每摩爾廢氣燃燒的凈焓；Ci——組分i的濕基濃度，ppm；Hi——組分i在25℃,760mmHg條件下的凈燃燒熱，kcal/mol。6.2.2若按照第6.1.4條規(guī)定進(jìn)行火炬氣成分分析，則根據(jù)公式（2）計(jì)算火炬放空氣凈熱值（NHVvg）。NHVvg=Σ1xiNHVi（2）NHVvg——火炬放空氣凈熱值，kJ/Nm3；i——火炬放空氣中第i個(gè)成分；n——火炬放空氣中成分總數(shù)；xi——火炬放空氣中組分i的濃度，體積分?jǐn)?shù)；NHVi——組分i的凈熱值，kJ/Nm3，部分物質(zhì)的NHVi12苯34567890氫00水06.2.3若符合第6.1.5a條，即連續(xù)監(jiān)測熱值，但未對氫濃度進(jìn)行監(jiān)測，NHVvg直接通過監(jiān)測數(shù)據(jù)確定。6.2.4若符合第6.1.5b條，即連續(xù)監(jiān)測熱值，且對氫濃度進(jìn)行監(jiān)測，則根據(jù)公式（3）計(jì)算NHVvg。NHVvg——火炬放空氣凈熱值，kJ/Nm3；NHVmeasured——通過連續(xù)凈熱值監(jiān)測系統(tǒng)測量的火炬放空氣流凈熱值，kJ/Nm3；xH2——將樣品輸入熱值監(jiān)測系統(tǒng)時(shí)火炬放空氣中氫氣的濃度，體積分?jǐn)?shù)；34971.15——?dú)錃鉁y量熱值的凈校正值（=45186.61-