VOCs2.0 | 石化行业火炬管控知识你了解么
石化行业火炬管控知识你了解么
火炬作为石化化工行业VOCs重点排放源之一，主要用于处理企业工厂内正常生产以及非正常生产（包括开停工、检维修、设备故障超压等）过程中装置无法回收的工艺废气、过量燃料气以及吹扫废气中的可燃有机化合物。通常火炬气来源于相连的安全阀、旁路阀、自动调节阀等内部泄漏；生产过程中的超压排放；装置开停车的吹扫气排放；事故状态下的紧急排放等，当可燃的有机化合物不能满足充分燃烧条件时，燃烧废气则不同程度地排放VOCs。因此，今天小E与大家一起了解火炬的管控治理相关知识。
火炬的类型
火炬按燃烧器设置位置分为高空火炬和地面火炬，地面火炬按燃烧器是否封闭分为开放式地面火炬和封闭式地面火炬。另外，火炬按助燃方式又可分空气助燃火炬、蒸汽助燃火炬、燃料气助燃火炬和无助燃火炬。
高空火炬由点火系统、控制系统、火炬头、长明灯、外壁钢结构支撑及内部直立上升管道组成。其优点是初期投资少，占地面积小，火炬气处理量大；缺点是检修不便，辐射影响范围大，有光和噪音污染。
高架火炬
地面火炬主要由燃烧器、防风消音墙、分级燃烧系统、安全措施等系统所组成，封闭式火炬还有长明灯点火装置。优点是检修方便，光和噪音污染小，可分级处理火炬气，流量适应范围大；缺点是占地面积大，建设成本较高，不宜燃烧有毒有害气体。
开放式地面火炬
封闭式地面火炬
火炬VOCs排放的影响因素
火炬系统VOCs的排放量与进入火炬系统燃烧的工艺废气量及火炬的燃烧效率有关。燃烧效率（CE）和焚毁率（DRE）是测量火炬中VOCs排放性能的重要指标。CE是指燃料燃烧后实际放岀热量占其完全燃烧后放出热量的比值；DRE是指火炬中焚烧气体所占总碳氢化合物的百分比。
火炬燃烧排放的CO2、NOx及未完全燃烧的VOCs是造成环境污染的重要原因。因此，减少进入火炬的废气量以及保证火炬在较高的燃烧效率下运行，可以达到减少VOCs排放的目的。
美国对火炬的管控要求
美国EPA对原标准作出修订后，在《Environmental Regulations HRVOCs》（TCEQ Chapter 115）中新增了火炬相关的运行限值和连续监测要求，以保证火炬的高燃烧效率。由于短时间的低燃烧效率运行即可造成大量的VOCs排放，新的运行和监测要求规定火炬运营方应当每15分钟对火炬的运行情况进行一次评估。在气体导入火炬时，火炬燃烧区域内15分钟区间的平均气体净热值必须高于或等于270 Btu/scf（英热单位/标准立方英尺）。
我国台湾地区对火炬的管控要求
台湾地区1997年出台的《挥发性有机物空气污染排放标准》中对不同燃烧形式（无助燃、蒸汽助燃和空气助燃）的火炬进气热值以及与之相对应的出口流速均做了限值要求。
我国大陆地区对火炬管控要求
《中华人民共和国大气污染防治法（2018修订）》第四十九条规定：
a）工业生产、垃圾填埋或者其他活动产生的可燃性气体应当回收利用，不具备回收利用条件的，应当进行污染防治处理。
b）可燃性气体回收利用装置不能正常作业的，应当及时修复或者更新。在回收利用装置不能正常作业期间确需排放可燃性气体的，应当将排放的可燃性气体充分燃烧或者采取其他控制大气污染物排放的措施，并向当地生态环境主管部门报告，按照要求限期修复或者更新。
2019年1月9日，江苏省第十三届人民代表大会常务委员会第七次会议批准通过的《南京市大气污染防治条例》（2019年5月1日起正式实施）第三十一条指出，石油化工企业应当加强可燃性气体的回收。火炬燃烧装置应当用于应急处置，不得作为日常大气污染处理设施。同年3月，南京市生态环境局出台《南京市高架火炬环境管理办法》，规范了工业企业高架火炬的环境管理，明确高架火炬不得作为大气污染日常处理设施，在用火炬应当在2021年4月30日前（《南京市大气污染防治条例》实施两年内）完成整改。
《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570-2015）、《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）中明确要求火炬系统应：
a）采取措施回收排入火炬系统的气体和液体；
b）在任何时候，挥发性有机物和恶臭物质进入火炬都应能点燃并充分燃烧；
c）应连续监测、记录引燃设施和火炬的工作状态（火炬气流量、火炬头温度、火种气流量、火种温度等），并保存记录1年以上。
因此，建议各企业规范火炬监测和检查方法，并对火炬使用情况进行记录和汇总，确保在任何时候，VOCs和恶臭物质进入火炬都能点燃并尽可能充分燃烧，尽量减少火炬的使用频次，从而降低因火炬排放而造成的环境污染。
撰稿：卜梦雅
审核：林子吟
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