轻质保温耐火材料在地面燃烧塔地面火炬上应用的重要性

轻质保温耐火材料在地面燃烧塔地面火炬上应用的重要性

地面燃烧塔地面火炬系统是用来处理石油化工厂、炼油厂、化工厂及其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。

地面燃烧塔地面火炬通常指封闭燃烧塔但也包括地面多燃烧器燃烧塔，主要是根据事故泄放的量来选择，前者主要用于泄放量较小的化工厂，后者主要用于泄放量大的乙烯和天然气项目。地面燃烧塔地面火炬组成部件除有一般燃烧塔所有的燃烧器、引火器及其点燃器和火焰探测器、浮性或速度密封、气液分离罐、易燃易爆气体探测器、液封、管道、烟尘消除控制系统、辐射防护设备外，还有封闭体和燃气岐管。

地面燃烧塔地面火炬按照不同的分类方式有不同的类型，按燃烧器是否远离地面可分为地面燃烧塔地面火炬和高架燃烧塔，按燃烧塔燃烧器的形式可分为单点燃烧燃烧塔和多燃烧器燃烧塔。

1、地面燃烧塔地面火炬概况及技术要求

（！）地面燃烧塔地面火炬主要设计参数：

地面燃烧塔地面火炬设计能力为60t/h；

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

地面燃烧塔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）地面燃烧塔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燃烧塔气，并满足国家现行标准和环保要求。

（3）为适应不同工况和燃烧塔气流量变化的要求，地面燃烧塔地面火炬设施采用分级燃烧，共分四级。

（4）因为地面燃烧炉Φ11.5m，总高30m，燃烧炉本体外壳用碳钢制成。所以内衬需用轻质耐火耐高温陶瓷纤维毯，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℃。需在炉底铺设小卵石，以增加地面抗热辐射能力并可有效抵消噪音。

地面燃烧塔地面火炬既然是燃烧设备，那么除了燃烧器意外，保温耐火材料也成为了燃烧塔的主要组成部分。

地面燃烧塔地面火炬保温耐火材料采用陶瓷纤维毯和陶瓷纤维模块的炉衬方案产品技术优势：

1）生产工艺优势:

纤维毯类制品采用无炉衬水冷壁自熔式、连熔连甩生产工艺，双面针刺成型。纤维长、直径均匀、抗拉强度高，制成的纤维模块，膨胀率大，抗气流冲刷能力强，热稳定性好。

全自控化的加热炉毯热处理系统，可预先处理纤维制品的相变化，可大大降低产品在使用过程中的高温收缩。

优质的进口原料和特殊的提纯及混料生产工艺，有效的降低了制品中的杂质含量。

2）、纤维模块生产优势:

纤维模块生产吸取了国内外各大厂家的优点，并研发创新、无论是生产能力、生产装备还是生产技术，在国内都处于领先地位。纤维模块的生产采用机械折叠、切割，几何尺寸准确；塑封包装外观美观而且对模块表面起到有效的保护作用、同时改善了施工作业环境。纤维模块结构形式有角铁式、蝶型、吊挂式、滑推式、人字架式、板凳式、钩挂式、拐角式等10余种可以根据不同炉型、不同应用条件，为用户提供最佳的模块结构方式。

整个燃烧塔的内部温度随着高度上升是逐步下降的。现在把整个燃烧塔分为两段，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，设计不同的保温材料：

全纤维保温结构推荐如下：

高温段：燃烧塔底部一段。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2250mm。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20mmHLGX-212标准型甩丝耐火纤维毯错缝铺设。

低温段：燃烧塔烟气出口处。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。

考虑到燃烧塔内部水汽较大，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。

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。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。

地面燃烧塔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、质量轻：地面燃烧塔地面火炬保温专用陶瓷纤维材料是传统耐火材料重量的1/10，从而大大减轻了地面燃烧塔地面火炬保温结构的重量负荷，降低地面燃烧塔地面火炬的项目成本；
b、抗热震性好：能应对石化地面燃烧塔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。燃烧塔本体的轻质耐高温陶瓷纤维衬里由于优良的回弹性，预压缩的耐火模块当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。

c、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，不易受到地面燃烧塔地面火炬保温层内部苛刻燃烧氛围的影响。
d、防辐射：燃烧塔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。
e、减少噪声污染：由于陶瓷纤维毯是由超细无机纤维交织而成的无规则多孔隙材料耐火材料，所以具备优异的消声降噪吸音减排的环保性能，所以燃烧塔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。

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