地面火炬保温材料

石化火炬简介：

石化火炬保温系统是用来处理石油化工厂、炼油厂、化工厂及其它工厂或装

置无法回收和再加工的可燃和可燃有毒气体及蒸汽的特殊燃烧设施， 是保证工厂

安全生产、减少环境污染的一项重要措施。

火炬有多种分类方式：按燃烧器是否远离地面可分为地面火炬、高架火炬和

坑式火炬；按火炬燃烧器的形式可分为单点燃烧火炬和多燃烧器火炬。

高架火炬： 火炬头通过火炬筒体高架于空中， 燃烧后的烟气直接排到大气中，

适用于气体排放量大的情况。

地面火炬保温： 分传统密闭式火炬和敞开式火炬。 密闭式地面火炬筒体粗短、

无烟、没有污染且采取隔音围墙降噪无声燃烧，但最大处理能力约为 130t/h，

主要用于泄放量较小的化工厂。地面火炬也包括地面多燃烧器火炬，主要用于泄

放量大的乙烯和天然气项目。

坑式火炬主要用于处理含大量液体的可燃物，石化行业应用较少。

地面火炬简介

 地面火炬系统可保证气体需要排放时能够及时、安全、可靠地放空燃烧，保证在运行过程中实现低噪音无烟燃烧。

地面放空火炬系统主要由控制阀、地面火炬（由燃烧器组、防辐射隔热罩和防护墙组成）、地面火炬自动点火系统组成。

地面火炬系统可将气体放空燃烧火焰完全控制在防辐射隔热罩内，外界看不到火

焰。能最大限度的减少热辐射、噪音对工作人员和周围设备的影响地面火炬主要由基础、安全防护墙、燃烧器组、防辐射隔热罩、点火系统组成。

石化火炬保温、地面火炬保温陶瓷纤维炉衬设计方案：

以山东临沂某火炬为例详解：

（1）地面火炬保温的主要设计参数：

地面火炬设计能力为 60t/h；

地面火炬炉膛直径Φ11.5m（内衬内径） ，高度 27m（燃烧炉体净高） ；

地面火炬防风墙直径Φ17m（内衬内径） ，高度 7.5m 高（防风墙高度） 。

（2）地面火炬系统可及时、安全、可靠地处理生产装置在正常或事故状态

下排放的火炬气，并满足国家现行标准和环保要求。

（3）为适应不同工况和火炬气流量变化的要求，地面火炬设施采用分级燃

烧，共分四级。

（4）地面火炬燃烧炉Φ11.5m，总高 30m，燃烧炉本体外壳用碳钢制成。并

可长期使用在 1200℃的环境中，不受下雨或温度急速变化的影响，同时还具有

良好的吸音降噪特性。燃烧炉本体外壁面温度要低于 100℃。

整个火炬的内部温度随着高度上升是逐步下降的。把整个火炬分为两段，高

温段和低温段（出口处） ，高温段 10 米，低温段 17 米。根据温度的不同，设计

相应材质的保温材料。

地面火炬保温全纤维炉衬保温结构推荐如下：

（1 1 ）高温段：火炬底部一段。总隔热层厚度设计为 250mm，其中平铺毯厚

度 30mm， （2 层 20mm 压缩） ，热面层陶纤折叠模块厚度为 220mm。选用最高工作

温度达 1260℃的 HLGX-389 高纯型陶瓷纤维折叠模块,结构形式采用人字架和穿

筋锚固方式，材质确定为 1Cr18Ni9Ti。背衬层陶纤毯选用两层厚 20mm HLGX-212

标准型甩丝耐火纤维毯错缝铺设。

（2 2 ）低温段：火炬烟气出口处。总隔热层厚度设计为 250mm，其中平铺毯

厚度 30mm， （2 层 20mm 压缩） ，热面层陶纤折叠模块厚度为 220mm。选用长期工

作温度1100℃的 HLGX-289标准型陶瓷纤维折叠模块, 结构形式采用人字架和穿

筋锚固方式，材质确定为 1Cr18Ni9Ti。背衬层陶纤毯选用两层厚 20mmHLGX-212

标准型甩丝耐火纤维毯错缝铺设。

（3 3 ）抗冲刷固化剂：火炬内部水汽较大，陶瓷纤维模块表面涂刷 2 遍固化

剂，即可以耐水汽，又可以抗高风速的烟气冲刷。

（4 4 ）兵列式排列结构：陶纤折叠模块的排列方式采用“兵列式”—沿模块

压缩尺寸顺向排列，见下图。纤维模块列间采用一层厚度 20mm 的陶纤毯对折后

压缩，并用“U”型钉保持 500～700mm 的间距穿插到纤维模块上固定以补偿纤维

不膨胀面可能产生的收缩，该结构可以避免“拼花地板式”排列方式中，纤维模

块因边角部位膨胀不均导致出现“花心”的现象，取得最佳的绝热效果。炉顶部

位背衬层安装时采用快速卡片配合模块用螺栓进行临时固定。

地面火炬保温耐火材料应用陶瓷纤维毯和陶瓷纤维模块的优势：

a a 、质量轻：地面火炬保温专用陶瓷纤维材料是传统耐火材料重量的 1/30～

1/10， 从而大大减轻了地面火炬保温结构的重量负荷， 降低地面火炬的项目成本；

b b 、防辐射：火炬防辐射隔热罩是由耐高温有机硅涂料和耐火纤维的复合结

构组成，从而使筒体表面最高温度不超过 200℃，耐候性延长至 15 年。

c c 、抗热震性好：能应对石化地面火炬燃烧炉保温耐火层因为开关机和事故

废气排放间歇燃烧造成的急冷急热变化。 火炬筒体的轻质耐高温陶瓷纤维衬里由

于优良的回弹性，预压缩的耐火模块安装完毕解除打包带后，随即形成一个密不

透风的整体耐火层，无须预留膨胀缝。

d d 、化学稳定性强：陶瓷纤维是无机非金属材料，具有极强的化学稳定性，

不易受到地面火炬保温层内部苛刻燃烧氛围的影响。

e e 、减少噪声污染：陶瓷纤维毯是由超细无机纤维交织而成的无规则多孔隙

耐火材料，具备优异的消声降噪吸音减排的环保性能，因此火炬气的燃烧过程犹

如在一个性能良好的消声器中进行，运行噪声非常低，从而大大优化了厂区生产

环境。

f f 、抗恶劣天气：圆柱形地面燃烧炉的外壳用碳钢制成，内衬有轻质耐火耐

高温陶瓷纤维毯。陶瓷纤维的耐火度大于 1580℃，可持续使用在 1200℃的环境

中，不受下雨筒体内部温度急速变化的影响，同时具有良好的吸音降噪特性。

g g 、安全防风墙：圆柱形地面燃烧炉外围设有防风墙，可防止炉体底部侧风

对地面燃烧过程的影响。防风墙为钢筋混凝土结构，墙内衬有轻质耐火耐高温陶

瓷纤维毯，可最大限度地降噪和防止热辐射外漏，同地又可有效阻止操作人员进

入地面火炬的高温区域。

石化火炬保温、地面火炬保温的其它部位保温：

（1 1 ）水封罐陶瓷纤维保温：为防止水封罐冬季结冰，水封罐外部采用陶瓷

纤维毯或岩棉材料保温（根据具体工作环境选择合适保温厚度） ，内部设置蒸汽

盘管作为伴热措施。

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