火炬系统作为在炼油或石油、化工、装置中安全、有效地排放释放出的气体或液体的设施，其能否正常运转对装置出现火灾或断电等紧急状况时防止装置由于中断而转为灾难至关重要。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火炬和高架火炬，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。

地面火炬通常指封闭火炬但也包括地面多燃烧器火炬，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。地面火炬组成部件除有一般火炬所有的燃烧器、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。

(1)火炬向四周扩散的热辐射较小。

(2)检修方便，除封闭体较高外，其余的设施均在地面上。

(3)最大限度地减少了对周围[wiki]环境[/wiki]的空气污染、光污染和噪声污染，提高了火炬操作的安全性。

(4)占地面积少，地面火炬由于燃烧发生在地面，不会发生火雨，主要依据辐射热计算确定防火间距。

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。

地面火炬的基础包含：燃烧器组的安装基础、防辐射隔热罩的安装基础、安全防护墙和管道支架的基础。本火炬的基础由公司按照火炬各设备的参数提出基础设计数据，由需方根据现场的地质条件、气象条件和要求的地震设防烈度结合设备的安装要求进行设计。

其中安全防护墙的主要作用为：阻止人员进入火炬，避免发生危险；隔热隔音，使地面一定高度范围内的热辐射和噪音满足‘第二节’所列的标准、规范的要求；在火炬发生爆燃或爆炸的极端事件时，能够承受爆炸冲击而不损坏，并迫使爆炸波向上泻放而不对地面的人员和设备造成危害。

D--火焰中心点到目标物体的最小距离，单位(m)；

τ--传送的热辐射因数；F--接受的热辐射因数；Q--热排放(低热值)(kW)；K--允许的辐射值(kW/m2)。对封闭火炬由于火炬头燃烧后热量 经过火炬筒壁上升到火炬筒顶，温降较大，根据传热学中的斯蒂芬-玻尔兹曼定律，气体的辐射能力和气体绝对温度的四次方成正比， 其中Tt为放空气的理论燃烧温度，Tf为烟气的实际温度。

地面火炬的实例依据以上公式计算地面火炬的安全防护距离。热 辐射系数F为0.3，在τ值假定为1．0，释放热Q为6.3X105kW，火炬的最大允许辐射K为6.3kW/m2,火炬向四周扩散的热辐射较小，封闭体外的热辐射值能低于1．6kW/m2，可以减少防护区的面积。也就是地面火炬有人的地面要求是射值能低于1．6kW/m2.例如：夏季在正午时太阳光辐射能最大值是0.73千瓦/平方米,最高也就是不高于40度(最高50),冬季是0.23千瓦/平方米。也就是地面要求是射值能低于1．6kW/m2,同样也就是要求常有人的地方不高于100度,要求热辐射不影响人身健康.

基于地面火炬的这些特点，上世纪70年代初，国外就着手地面火炬的研究和开发，开发出多种地面火炬排放系统，主要分为大排量多级多燃烧器地面火炬和封闭式地面火炬。全世界十几个大型乙烯项目、一些大型的炼油生产和天然气开采项目都采用了多级多燃烧器地面火炬，如1991年投用的Malaysia的MTBE装置火炬，排放量达到了1066吨/时，位于委内瑞拉的火炬，最大排放量为810吨/时。许多化工厂则采用了封闭式地面火炬，如在韩国某化工厂的火炬，其单筒地面火炬的最大排放量达到了100吨/时。

国内也有一些企业采用了地面火炬，如深圳华安液化石油气有限公司罐区火炬由日本丸红成套引进，最大排放量为6吨/时，潮州华丰气体工程公司LPG中转储运工程，上海石化低温丙烯罐采用国内火炬厂家设计的火炬。近几年国内火炬厂家在技术更新，技术创新都有重大突破。江苏善俊21T/H,河南龙润90T/H，PYL蒸气内喷式燃烧器，坏形分散式，消烟分布更匀称，更合理。更易消烟和减少颗粒物的排放，更利于环保。

地面火炬与装置之间的安全防护距离探讨地面火炬从技术上讲是先进的，已成为石油化工生产装置排放废气及紧急装置事故排放的一种有效手段，但如何合理地设置火炬同装置的安全防护距离是总图设计审核的焦点。

地面火炬流程图

地面火炬流程图