沼气火炬

一、设计简叙

燃气种类：厌氧沼气

燃气压力：0.5-9.8KPa

处理气量：20-300m³/h

连接管道：DN125

主体材质：SUS304不锈钢，燃烧头部分采用310S

火炬的燃烧使用范围：最小燃烧20立方，最大300立方

长明灯采用燃气说明：如果沼气甲烷含量大于50%，就用沼气，不足，则用石油液化气点火。

用    途：沼气的焚烧放散

控制要求：气柜柜位控制、压力控制

燃烧方式：内燃式

二、设计规范

1、 《城镇燃气设计规范》  GB 100028-93

2、 《城镇燃气输配工程施工及验收规范》  CJJ33-89

3、 《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》  GB50275-98

4、 《可燃气体报警控制器技术要求和试验方法》  GB16658—1997

5、 《燃气埋地聚乙(PE)管道 – 管件》 GB15558.2-3005

6、 《建筑结构荷载设计规范》 GB100009-3001

7、 《环境污染防治专用设备制作》 3691

三、300立方内燃式沼气火炬设计说明

远大系列内燃式沼气火炬为圆柱形塔状结构，塔体顶部设有防雨导流帽。每小时可燃烧气体300 Nm³,负荷调节灵活，调节范围：20-300m³/h，操作方便，运行安全。

火炬采用新颖的设计能在各种恶劣气象条件（如暴风暴雨）下可靠地工作。在系统设计和设备选型上充分考虑了火炬连续长周期运行的特点，保证火炬有较长使用寿命。

火炬系统由火炬主体、燃烧器、点火系统、阀组部件、控制系统组成，各部分均单独设计制作，由系统整体控制运行，实现全自动化控制，生产过程中无需人工值守，火炬系统24小时全天候待机与安全运行。

1、火炬主体

1.1 火炬主体材质说明：火炬主体外壳采用304不锈钢制作，内衬耐高温玻璃纤维模块，可耐高温，防雨水冲刷，使用寿命非常长，可达10年之久，火炬外表温度不超过60℃。

1.2 火炬主体的组成：

A、火炬防雨帽：防雨帽安装在火炬顶部，可减少大风天气对火炬燃烧的影响，同时为底部参与燃烧的助燃风增加向上的引射力，强化燃烧效率；

B、火炬竖筒：火炬竖筒内部空间大，燃烧的全部过程在竖筒内完成，燃烧完全，顶部无黑烟冒出；

C、火炬底座：底座为火炬主体的主要支撑部件，底座内部安装有燃烧器与长明灯，外部四周安装有通风百叶窗

D、通风百叶窗：安装在火炬底座四周，具有旋流作用，助燃空气通过通风百叶窗引射进燃烧室，与燃气混后完成燃烧；

1.3 火炬主体结构特点说明：

A、火炬燃烧器、长明灯及控制系统部分均安装在火炬底座上，工作时，直接在地面操作

即可观察火炬运行情况，日常检修与维护也非常方便，无需爬上火炬上端，消除安全隐患；

B、火炬底座与竖筒、防雨帽之间使用焊接连接，安装时先将底座固定在基础上，然后将火炬竖筒吊装即可，所有焊接工作均已在车间内完成好，现场无需烧焊等，安装十分简易；

C、火炬整体外观为圆柱塔状，尺寸配比非常匀称，外喷银灰色防锈漆，美观大方。

2、火炬燃烧器

2.1 燃烧器材质说明：

燃烧器材料采用耐高温310S不锈钢制作，由于燃烧器的特殊结构，在燃烧时，引射的助燃风会对燃烧器进行冷却，大大降低了火焰对燃烧器的烧损，相比传统的S304不锈钢制作的燃烧器来说，采用310S不锈钢制作即能适应燃烧产生的高温，又能很好的防止燃气的腐蚀性对燃烧器造成的损坏。

2.2 燃烧器结构说明

FBHJ-300型内燃式火炬燃烧器采用蜡炬形结构，内置夹层与中心通风通道，这种结构使得火炬在燃烧时能够产生强大的引射力，将周围的助燃空气从通风百叶窗引射进燃烧室内，火炬无需配备风机就能完全满足沼气充分燃烧所需，在电力上为用户节约了大量的运行成本，又避免了风机运行产生的噪音污染。

2.3 燃烧器性能说明

在火炬运行时，燃气沿主管道切向进入燃烧器内，并沿燃烧器内壁做旋向上升，在燃烧器顶部，通过分流片与导流盘，均匀分布成多股小气流与引射的空气很好的混合，燃烧非常充分，顶部不会冒黑烟，同时，这种结构有很好的防风防雨效果，燃烧器的燃烧筒直径设计比导流盘小，有导流盘的阻隔，雨水无法流入燃烧器内，因此，燃烧器在大风大雨天气也能非常稳定的点火燃烧，燃烧筒内不会出现积水，也不会出现熄火现象。

3、火炬点火系统特点说明

3.1 火炬设计有一个独立的点火系统（二级点火方式），配备独立的阀组部件，火炬运行时先点燃小火（长明灯），通过长明灯再点燃大火运行。

3.2 火炬点火系统采用主管道上燃气为气源，直接从主管道上接出，无需另行配置点火气源。

3.3 长明灯用耐高温310S不锈钢制造，能在火炬高温环境下长期可靠工作，能耐酸、硫等腐蚀。

4、火炬阀组部件

4.1 火炬阀组部件控制火炬燃气的供应与关闭，其中主燃气管道上配备有手动阀、电动阀、阻火器三个部件，阻火器为不锈钢材质，部件之间采用法兰连接，易于安装与更换，配备阻火器杜绝回火现象，确保火炬运行安全。

4.2 正常状态下，手动阀为开启状态，火炬启动时开启电动阀，火炬停止运行时，关闭电动阀阀。

4.3 火炬主管道上电动阀可手动操作，在电动阀故障的情况下，可通过手动开启电动阀进行焚烧放散，确保安全生产。

5、火炬PLC控制系统

5.1 控制系统控制方式：☑自动控制（就地）、☑手动操作（就地）；

5.2 控制系统控制信号源：☑压力检测信号、□液位检测信号、□物位检测信号；

5.3 控制系统功能特点说明：

火炬系统可24小时待机、可自动启动、点火运行，火炬系统同时具备手动操作功能，以备在特殊情况下的确保系统的正常运行，

A、自动点火：当系统接收到压力信号时，控制系统开启点火管道上点火电磁阀，同时启动点火器点小火，当火焰检测器检测到长明灯着火后，系统关闭点火器，开启主管道阀门，引燃大火运行。

B、自动停机：火炬运行后，当沼气放散完毕，火炬逐步熄火，火焰检测器完全检测不到任何火焰后，系统提示报警并自动关闭主管道阀门，进入待机状态，或者火炬系统接收上游控制系统关闭信号后，关闭主管道阀门，进入待机状态。

C、自动待机：火炬停止燃烧后，系统进入待机状态，如接管道内沼气压力达到开启值，火炬开启，如未达到开启值时，火炬继续待机，无需人工值守。

D、火焰检测：系统采用紫外线火焰检测，配置UV光敏探头，高灵敏度。

E、熄火保护：由于其他意外情况造成火炬熄火，火焰检测器迅速反馈熄火信号给控制系统，控制系统立即关闭管道上阀门，切断沼气供应，并提示报警，意外熄火关闭后，系统会等待一段时间（默认设定值为30秒），待燃烧器内的未燃沼气稀释后，重新进入待机状态，确保安全生产。

F、故障报警：火炬在启动、运行、停机过程当中，如遇到火炬系统自身故障导致启动失败、意外熄火、无法停机等情况，系统提示故障原因并报警；