Факель с паровым усилителем в стиле QS

В факеле типа QS используется одно кольцо паровых форсунок по периметру нагнетательного наконечника. При низких скоростях потока пара холодная погода увеличит количество тепловой энергии, теряемой из пара, когда она движется к факельному наконечнику. Эта потеря тепла может привести к конденсации в трубопроводе и значительно снизить температуру пара, выходящего из наконечника, увеличивая его склонность к замерзанию после выхода из паровых форсунок. При установке факельного наконечника требуется следующее:

  • Установите конденсатоотводчики ниже регулирующего клапана во всех низких точках. Особое внимание следует уделить проектированию системы улавливания конденсата после клапана регулирования факельного пара. Давление на выходе из факельного клапана регулирования пара может варьироваться от расчетного до атмосферного. Конденсатоотводчик (конденсатоотводчики) и система обработки конденсата должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать такой широкий диапазон давления в линии.
  • Изолируйте паропровод от регулирующего клапана до факельного наконечника. Изоляция паропровода должна быть достаточной для обеспечения высокого качества пара, достигающего наконечника факела при минимальном расходе пара и минимальной температуре окружающей среды.

Другие профилактические и реактивные действия, которые могут быть предприняты, включают: 

  • Изолируйте паропровод на факельном наконечнике. Это относится только к вертикальной части паропровода факельного наконечника. Из-за соприкосновения пламени изоляция круглого коллектора нецелесообразна.
  • Расположите клапан регулирования пара как можно ближе к факелу. За счет минимизации расстояния между регулирующим клапаном и факельным наконечником количество теплопотерь из пара после окончательного снижения давления сводится к минимуму.
  • Увеличьте расход пара до факела. Увеличение потока пара к факелу приведет к повышению температуры пара, выходящего из паровых форсунок. Примечание: увеличение расхода пара может потребовать использования или увеличения дополнительного газа для соблюдения нормативных требований.
  • В холодных условиях нагретый неконденсирующийся газ, такой как воздух или азот, пропускается через форсунки пара вместо пара.

Пар Center Steam

Center — это пар, который впрыскивается в корпус развальцовочного наконечника. Этот тип впрыска пара может присутствовать на многих типах факелов с паровым усилителем. Его цель состоит в том, чтобы предотвратить ожоги внутри факельного наконечника, предотвращая проникновение воздуха внутрь наконечника. При низком расходе топлива холодная погода может привести к конденсации пара в центре и образованию льда на внутренней стороне факельного наконечника или штабеля. По мере накопления льда доступная площадь выхода газов уменьшается. В такой ситуации существует вероятность того, что наконечник факела или дымовая труба будут полностью заблокированы льдом, что подвергает все технологические установки, которые разгружаются в факел, риску избыточного давления. Даже частичное засорение оголовка факела может снизить гидравлическую
мощность факела и привести к избыточному давлению во время крупного факельного сжигания. При установке факельного наконечника требуется следующее:

  • Установите конденсатоотводчики ниже регулирующего клапана во всех низких точках. Особое внимание следует уделить проектированию системы улавливания конденсата после клапана регулирования факельного пара. Давление на выходе из факельного клапана регулирования пара может варьироваться от расчетного до атмосферного. Конденсатоотводчик (конденсатоотводчики) и система обработки конденсата должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать такой широкий диапазон давления в линии.

  • Изолируйте паропровод от регулирующего клапана до факельного наконечника. Изоляция паропровода должна быть достаточной для обеспечения высокого качества пара, поступающего на факельный наконечник при минимальном расходе пара и минимальной температуре окружающей среды.

Другие превентивные и реактивные действия, которые могут быть предприняты, включают:

  • Расположите клапан управления паром как можно ближе к факелу. Минимизируя расстояние между регулирующим клапаном и наконечником факела, количество потери тепла от пара после окончательного снижения давления сводится к минимуму.
  • В периоды холодной погоды пар в центре можно отключить. Если в эти периоды возникает проблема внутреннего сгорания, количество продувочного газа может быть увеличено до такой степени, чтобы пламя находилось за пределами факельного наконечника.
  • Подайте нагретый неконденсирующийся газ , не содержащий кислорода, например азота, через центральные форсунки пара вместо пара в холодных условиях.

Факелы типа SA/QS и HSA В факелах

типа SA/QS и HSA используется верхнее кольцо паровых форсунок по периметру нагнетательного наконечника, а также нижнее кольцо паровых форсунок, которые разгружаются в трубки, проникающие внутрь корпуса развальцовочного наконечника. Верхнее кольцо форсунок следует обрабатывать так же, как и упомянутые выше факелы QS Style Steam Assisted Flares. Нижнее кольцо форсунок обычно поставляется с глушителем, который включает в себя пол и водостоки. При низких скоростях потока пара холодная погода увеличит количество тепловой энергии, теряемой из пара, когда она движется к факельному наконечнику. Эта потеря тепла может привести к конденсации в трубопроводе и значительно снизить температуру пара, выходящего из наконечника, увеличивая его склонность к замерзанию после выхода из паровых форсунок. При установке факельного наконечника требуется следующее:

  • Установите конденсатоотводчики ниже регулирующих клапанов во всех нижних точках. Особое внимание следует уделить проектированию системы улавливания конденсата после клапана регулирования факельного пара. Давление на выходе из факельного клапана регулирования пара может варьироваться от расчетного до атмосферного. Конденсатоотводчик (конденсатоотводчики) и система обработки конденсата должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать такой широкий диапазон давления в линии.
  • Изолируйте паропровод от регулирующего клапана до факельного наконечника. Изоляция паропровода должна быть достаточной для обеспечения высокого качества пара, достигающего наконечника факела при минимальном расходе пара и минимальной температуре окружающей среды.
  • Установите сливные линии глушителя.
  • Изоляция и электрообогрев дренажной линии глушителя до точки подключения к полу глушителя включительно. Если слив глушителя замерзнет, жидкость может скопиться в полу глушителя. Эта жидкость может замерзать, а также переливаться, образуя большие ледяные образования на боковой стороне факельного наконечника и штабеля.

Другие профилактические и реактивные действия, которые могут быть предприняты, включают:

  • Отслеживайте нагрева и изолируйте внешнюю поверхность пола глушителя. Если часто идет ледяной дождь или сильный снег, изоляция и теплоконтроль нижней стороны пола глушителя могут помочь уменьшить накопление снега и льда.
  • Изоляция паропровода QS на факельном наконечнике. Это может включать только вертикальную часть трубопровода QS факельного наконечника или круглый коллектор QS. Джон Цинк не рекомендует изолировать коллектор нижнего кольца. Этот коллектор обычно расположен очень близко к нижней части глушителя. Он обеспечивает источник тепла, который помогает защитить пол глушителя от льда.
  • Расположите клапан регулирования пара как можно ближе к факелу. За счет минимизации расстояния между регулирующим клапаном и факельным наконечником количество теплопотерь из пара после окончательного снижения давления сводится к минимуму.
  • Яувеличиваю расход пара до факела. Увеличение потока пара к факелу приведет к повышению температуры пара, выходящего из паровых форсунок.
  • В холодных условиях нагретый неконденсирующийся газ, такой как воздух или азот, пропускается через форсунки пара вместо пара.

Сигнальная ракета

типа XP Вспышка типа XP использует один или несколько паровых коллекторов для впрыска пара в основание одного или нескольких модулей. Сигнальный наконечник XP имеет два основных варианта: для теплой погоды и для холодной погоды. Здесь рассматривается только вариант с холодной погодой. XP имеет дренажный клапан для наконечника, который удаляет любые жидкости, скапливающиеся внутри корпуса развальцовочного наконечника. Наконечник также имеет лоток для улавливания конденсата, расположенный под паровыми форсунками для улавливания конденсата, который может капать из модулей XP. В холодных условиях лед может образовываться из воды, капающей со дна модулей XP. Кроме того, пар может проникать в тело факельного наконечника, где он может конденсироваться и образовывать лед. При установке развальцовочного наконечника требуется следующее:

  • Изолируйте и обогрейте нижнюю сторону корпуса развальцовки. Это предотвратит образование льда внутри оконечности факела.
  • Установите дренажную магистраль с развальцовочным наконечником.
  • Яизолирую и отслеживаю дренаж факельного наконечника. Если бы дренаж замерз, жидкость скопилась бы в корпусе факела и в конечном итоге стекла бы вниз по факельному стеку. Жидкость, стекающая по факеловой трубе, может замерзнуть и в конечном итоге закупорить факельную трубу.
  • Изолируйте и проведите обогрев дна улавливающего лотка. Это гарантирует, что улавливающий лоток не станет якорной точкой для образования льда из-за конденсата, капающего из модулей XP.
  • Установите сливную линию для улавливающего лотка.
  • Изолируйте и отслеживайте нагрев слива поддона. Если слив замерзнет, жидкость переполнит поддон. Падающая жидкость может быть снесена ветром на другие участки факельной структуры и образовать лед.
  • Установите конденсатоотводчики после регулирующего клапана во всех низких точках. Особое внимание следует уделить проектированию системы улавливания конденсата после клапана регулирования факельного пара. Давление на выходе из факельного клапана регулирования пара может варьироваться от расчетного до атмосферного. Конденсатоотводчик (конденсатоотводчики) и система обработки конденсата должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать такой широкий диапазон давления в линии.
  • Изолируйте паропровод от регулирующего клапана до факельного наконечника. Изоляция паропровода должна быть достаточной для обеспечения высокого качества пара, достигающего наконечника факела при минимальном расходе пара и минимальной температуре окружающей среды.

Другие профилактические и реактивные действия, которые могут быть предприняты, включают:

  • Изолируйте паровой трубопровод на факельном наконечнике. Это может включать как вертикальную часть парового трубопровода факельного наконечника, так и круглый коллектор.
  • Расположите клапан регулирования пара как можно ближе к факелу. Минимизируя расстояние между регулирующим клапаном и наконечником факела, уменьшается количество потерь тепла от пара после окончательного снижения давления.
  • Увеличьте расход пара к факелу. Увеличение расхода пара к факелу приведет к повышению температуры пара, выходящего из форсунок.
  • Пропустите нагретый неконденсирующийся газ, такой как воздух или азот, через паровые форсунки вместо пара.

Примечание о ледяных образованиях на факельных конструкциях – Как только лед образуется на конструкции, большинство операторов пытаются устранить причину образования, но должны ждать, пока условия окружающей среды изменятся, чтобы лед растаял естественным образом. Один оператор использовал распылительную форсунку, прикрепленную к верхней части крана, для распыления экологически приемлемой авиационной противообледенительной жидкости, чтобы растопить лед с их структуры. Увеличение размера пламени вспышки и связанного с ним излучения от пламени может быть полезным в зависимости от места образования льда.

Молекулярное уплотнение

Молекулярное уплотнение (moleseal) представляет собой устройство для уменьшения продувки, которое заставляет отходящий газ дважды менять направление на 180°. Он оснащен дренажем для удаления любой жидкости, которая скапливается на дне кротового уплотнения. Жидкости, особенно вода, могут попадать в молекулярное уплотнение из любого из нескольких источников, включая: дождевые осадки, снегопады, распыление конденсата в верхнем кольце, конденсацию пара в центре, унос жидкого уплотнения  и конденсацию отработанных газов. Надежный слив такой жидкости необходим для предотвращения замерзания кротового уплотнения и тем самым факельной трубы. Во время установки moleseal требуется следующее:

  • Изолируйте и проведите обогрев дренажной линии Moleseal от moleseal (включая соединение дренажной линии) до канализационного или факельного барабана. (Примечание: подключение дренажной линии Moleseal к барабану требует, чтобы соединение барабана было достаточно ниже уровня жидкости в бочке, чтобы предотвратить обход вентиляционного газа вокруг Moleseal.) Если дренаж кротового уплотнения замерзнет, жидкость может скопиться в его уплотнении. Эта жидкость может значительно увеличить потерю давления через молеузел и, возможно, увеличить противодавление на факельном коллекторе выше расчетного предела. Стоячая жидкость внутри кротового уплотнения может замерзнуть и полностью перекрыть поток отходящих газов.

Другие профилактические и реактивные действия, которые могут быть предприняты, включают:

  • Изоляция и прослеживание нагрева нижней пластины кротового уплотнения вместе с внешним стволом от дна до отверстия для осмотра руки.
  • Впрысните экологически приемлемую противообледенительную жидкость через дренажную линию молеseal. Следует соблюдать осторожность при выборе этого варианта, чтобы избежать заполнения молеseal жидкостью до такой степени, что это может препятствовать потоку отходящих газов.
  • Впрыскивание экологически приемлемой противообледенительной жидкости через центральную паропровод. 

Пилот

Пилот — это устройство, которое обеспечивает непрерывное пламя в качестве источника воспламенения для наконечника сигнальной ракеты. Пилот также повышает устойчивость основного пламени. Пилоты имеют решающее значение для безопасной работы сигнальной ракеты. В то время как большинство пилотов хорошо работают в холодную погоду, существуют определенные атмосферные условия и сценарии работы, которые могут привести к негативному воздействию холода на пилота. 

Иней — это тип инея, который может образовываться на объектах, которые холоднее, чем окружающий воздух. Смеситель Вентури пилотного управления может стать холоднее окружающего воздуха из-за падения давления, возникающего внутри смесителя. Иней обычно образуется, когда температура окружающей среды близка к нулю, а влажность высока. В таких условиях в пилотном смесителе может накапливаться иней и ухудшаться устойчивость пилотного миксера, что позволяет легко его потушить. Если местность подвержена образованию инея, можно принять следующие профилактические меры:

  • Используйте пилотов, оснащенных обогревателями против инея. Джон Цинк поставляет пилоты, которые имеют специальные нагреватели, подключенные к смесителю Вентури. В условиях, когда может образовываться иней, эти обогреватели подают достаточно тепла, чтобы предотвратить образование инея.
  • Джон Цинк может поставить «Arctic Pilot», который перерабатывает некоторые продукты сгорания пилота, чтобы предотвратить замерзание топливного отверстия или трубки Вентури.

При сжигании топливного газа образуется вода в результате сгорания. У пилотов, оснащенных генераторами фронта пламени, часть этой воды будет конденсироваться в капоте зажигания пилота и в самой линии зажигания. Вода обычно скапливается в линии зажигания во время нормальной пилотной работы круглый год. В холодную погоду эта вода будет замерзать и блокировать линию розжига, препятствуя использованию генератора фронта пламени. Можно принять следующие профилактические меры:

  • Впрыскивайте небольшое количество сухого воздуха из прибора в каждую линию зажигания пилота. Как правило, 35 SCFH на линию розжига достаточно, чтобы предотвратить миграцию водяного пара вниз по линии розжига и конденсацию.

Влажность топливного газа может варьироваться от нуля до значительной. В холодных условиях влажный топливный газ может привести к засорению топливного отверстия из-за образования льда в отверстии. Как только это происходит, становится очень трудно растопить этот лед и снова открыть отверстие. Профилактические меры, которые можно предпринять:

  • Убедитесь, что пилотная подача топливного газа сухая , а точка росы значительно ниже минимально возможной температуры окружающей среды в этом регионе.
  • Джон Цинк может поставить «Arctic Pilot», который перерабатывает некоторые продукты сгорания пилота, чтобы предотвратить замерзание топливного отверстия или трубки Вентури.

Другие реактивные действия, которые могут быть предприняты после частичного закрытия отверстий из-за образования льда:

  • Если отверстие ограничено, но все еще течет некоторое количество топлива, жидкость, которая может растопить лед, может быть отправлена через систему подачи топлива. Такой подход заставит пилотов погасить. Возможным вариантом жидкости является спирт или любая другая противообледенительная жидкость. После того, как отверстия пилота очищены, трубопровод сливается, а затем пилоты снова зажигаются. Нельзя полагаться на ощутимую теплоту противообледенительной жидкости, потому что низкая скорость потока через трубопровод приведет к тому, что жидкость будет разливаться при температуре, близкой к температуре окружающей среды. Следовательно, пар не рекомендуется использовать в качестве жидкости для этой услуги.

Другие реактивные действия, которые могут быть предприняты после полного закупоривания отверстий из-за образования льда:

  • Если основное пламя присутствует, поток отходов к факелу может быть увеличен до такой степени, что излучение от основного пламени подает достаточно тепла в пилотный узел, чтобы вызвать таяние льда. Этот метод может быть жизнеспособным только на пилотах, расположенных с подветренной стороны стека.
  • Если основного пламени нет, то следует использовать альтернативные способы розжига основного пламени. Некоторые варианты включают в себя: отправку огненных шаров через генератор фронта пламени, горящую стрелу и зажигательные патроны для дробовика.
  • Если факел можно закрыть, лед можно растопить непосредственно с помощью тепла, такого как пропановая горелка или фен с горячим воздухом.

Жидкостные уплотнения

Жидкостные уплотнения — это устройство, которое заставляет отработанные газы пузыриться через жидкость определенной высоты (обычно воду) перед попаданием в факельную трубу. Это позволяет поддерживать положительное давление в факельном коллекторе. Жидкость присуща конструкции жидкостного уплотнения и ее нельзя избежать. Профилактика замерзания необходима для предотвращения засорения факельной системы. Ниже приведены профилактические меры, которые можно предпринять:

  • Изолируйте ту часть барабана с жидкостным уплотнением, которая будет контактировать с водой.
  • Включите в конструкцию барабана средство для добавления дополнительного тепла к воде. Это может быть паровой змеевик снаружи барабана, паровой змеевик внутри барабана, электрообогреватель снаружи барабана, электрический нагреватель, вставленный в барабан, или паровой распылитель для впрыска пара непосредственно в жидкость.
  • Добавьте в воду негорючий антифриз. Следует следить за тем, чтобы такие присадки существенно не изменяли удельный вес жидкости, или, если происходит значительное изменение плотности, рабочие уровни жидкости регулируются соответствующим образом. Еще одной проблемой любой добавки является ее влияние на поверхностное натяжение и вязкость. Поверхностное натяжение и вязкость влияют на образование пузырьков и, таким образом, могут оказывать значительное влияние на характеристики жидкостного уплотнения.
  • Изоляция и электрообогрев трубопровода скиммера (также называемого переливом) вместе с соответствующим уплотнением петли от барабана к канализации. Скиммер используется для удаления жидких углеводородов, которые могут накапливаться на поверхности воды. Некоторые операторы пускают непрерывную струйку воды в жидкостный уплотнитель, избыток которой выходит через трубопровод скиммера. Если этот трубопровод засоряется, жидкостное уплотнение может переполниться. Если жидкие углеводороды не удаляются, то при больших объемных выбросах углеводород может попасть через факельный наконечник, что приведет к обжигающему дождю.

Примечание о дренажных системах – Правильная работа дренажа имеет решающее значение для безопасной работы факела, особенно в условиях замерзания. Дренажные системы следует периодически проверять, чтобы обеспечить бесперебойную работу. Если расход из дренажа значительно уменьшается по сравнению с нормальным расходом, проведите исследование, так как это может указывать на засорение дренажной линии или оборудования, которое питает дренажную линию.

Водяной пар, содержащийся в факельном газе – Основной проблемой при замерзании воды является возможность частичного или полного блокирования факельной трубы/стояка. Потенциальными источниками водяного пара являются влажный газ для растений, вода, оставшаяся на дне выбивного барабана (испаряется в факельный газ) и заполненный водой уплотнительный барабан. Это беспокойство относится к любому типу повышенного факела. В Канаде был, по крайней мере, один пример пневматической трубы, в которой 24-дюймовая факельная труба была закрыта льдом из испарившейся воды.

Одним из возможных способов смягчения этой проблемы может быть установка сопла в верхней части стопки (ниже кончика). Прокладка трубопровода вверх по стеку будет подавать метанол в сопло. Распылительная форсунка направляла бы спирт к стенкам штабеля. Цель состоит в том, чтобы периодически распылять метанол на внутренние поверхности дымовой трубы в холодных погодных условиях. Метанол растопит лед и поможет предотвратить образование льда на стенках штабеля. Обратите внимание, что использование центрального парового форсунка (если таковое существует) может привести к тому же результату – блокировке пара, заполнению линии метанолом, подаче метанола в наконечник/стек, осушению линии и возвращению пара в эксплуатацию.

Партнерство с Джоном Цинком

Холодная погода создает уникальные проблемы, но с правильным опытом и решениями вы можете обеспечить безопасную и эффективную работу своих операций. Джон Цинк обладает многолетним опытом работы в области сжигания и контроля выбросов, предоставляя технологии и поддержку, необходимые для снижения рисков, связанных с холодной погодой. От индивидуальных решений до текущего обслуживания — мы здесь, чтобы помочь вам справиться с самыми сложными условиями.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как мы можем поддерживать вашу деятельность круглый год.