JPS5849764B2 - グランドフレア - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグランドフレアに関するものであり、その目的
は、未燃ガスの放出ないしそれに起因するグランドフレ
アの爆発を未然に防止することにある。

グランドフレアとは石油精製、石油化学、製鉄、製鋼等
の各プラント類の安全弁等から放出される可燃性有毒の
処理ガスを完全に燃焼、焼却する装置である。

グランドフレアはその性格上、負荷変動が急激であり、
処理ガスをそのまま炉に導入した場合には、燃焼用空気
量の不足による黒煙発生、ガス量の急激な低下（バーナ
の制御範囲以下）による火炎の吹消え並びにこれに起因
する未燃ガスの放出、火炎の不安定による異常振動、異
常騒音が発生する。

したがって従来のグランドフレアでは、この問題を解決
するためにガス配管に自動弁を装備させることにより、
処理ガス量に見合った段階的な燃焼状態が得られるよう
に考慮されている。

第１図、第２図に基づき従来のグランドフレア並びにそ
のシステムを説明する。

１はグランドフレアであり、これは複数段のバーナ集合
体２，３，４を有する。

すなわちバーナ集合体２，３，４は複数のバーナ２Ａ，
３Ａ，４Ａを円環状に配置してなり、かつ各段のバーナ
集合体２，３，４は同心状に配置される。

各段のバーナ集合体２，３，４を形成する個々のバーナ
数は数十から数百基にも亘る。

そのため、個々のバーナ２Ａ，３Ａ，４Ａにそれぞれパ
イロットバーナを付設することはパイロットガス消費量
が多くなる。

したがって一般には一段目バーナ集合体２に１〜数十基
のパイロットバーナ５を付設しておき、プラント側から
処理ガスの放出があった場合には、まずパイロットバー
ナ５により一段目バーナ集合体２に点火し、二段目以後
のバーナ集合体３，４は順次その前段のバーナ集合体２
，３からのもらい火により点火されるシステムが採用さ
れる。

他方、各段のバーナ集合体２，３．４への処理ガス導入
は、プラント類の安全弁（図示せず）等からの処理ガス
導管６に分岐状態で連結された各別の処理ガス導入管７
Ａ，７Ｂ，７Ｃを介して行なわれる。

これらの処理ガス導入管７Ａ，７Ｂ，ＩＣにおいては、
一段目のもの並びに二段目（最終前段）のものにそれぞ
れ圧力検出器８Ａ，８Ｂが介在され、また二段目のもの
と最終段のものにそれぞれ自動弁９Ａ，９Ｂが介在され
る。

そして各自動弁９Ａ，９Ｂはその前段の圧カ検出器８Ａ
，８Ｂからの信号により開閉制御される。

すなわちプラントから放出された処理ガスは、まず一段
目処理ガス導入管７Ａを通して流れ、一段目バーナ集合
体２で燃焼する。

処理ガス量の増大により一段目処理ガス導入管７Ａ内圧
が上昇すると、それが圧力検出器８Ａで自動検知され、
もって自動弁９Ａが開かれる。

したがって処理ガスは一段目バーナ集合体２並びに二段
目バーナ集合体３の双方で燃焼する。

同様に、さらに処理ガス量が増加した場合は自動弁９Ｂ
が開かれ、処理ガスは全段のバーナ集合体２，３．４で
燃焼する。

逆に処理ガス量が減少する場合には、その減少量に見合
って、最終段処理ガス導入管ＩＣに介在された自動弁９
Ｂから順次その前段のものの自動弁９Ａが閉じられる。

なお１０は処理ガス導管６中に介在された逆火防止用の
シールドラムである。

このような従来システムには潜在的に次のような欠点が
あった。

（１）三段目処理ガス導入管ＩＣに介在された自動弁９
Ｂが何んらかのトラブルによって閉じない場合 この自動弁９Ｂが故障によって閉じない状態−でガスの
再放出があった場合、処理ガスは一段目バーナ集合体２
、三段目バーナ集合体４のみに流れ、二段目バーナ集合
体３に流れない。

したがって三段目バーナ集合体４は二段目バーナ集合体
３の火をもらうことができないので、処理ガスは未燃の
状態で炉内に多量に放出され、もし炉内に充満した場合
には爆発の危険性を有するに至る。

（２）自動弁９Ａ，９Ｂが何んらかのトラブルによって
開かない場合 自動弁９Ａ，９Ｂが開かない場合、プラントサイドの安
全弁の背圧が上昇し安全弁が正しく作動しない恐れがあ
り、プラント爆発事故発生の可能性が生じる。

本発明は従来の欠点のうち前記（ｌ）に鑑みてなされた
ものであり、以下その実施例を第３図、第４図に基づき
説明する。

１１はグランドフレア、１２，１３．１４はそれぞれ一
段目バーナ集合体、二段目バーナ集合体、三段目バーナ
集合体である。

第４図から明らかなように、一段目バーナ集合体１２は
グランドフレア１１の炉内に十字状に各バーナが配列さ
れ、三段目バーナ集合体１４は炉内周部に一段目バーナ
集合体１２の最外側バーナ１２Ａを含む円環状に各バー
ナが配列され、また二段目バーナ集合体１３は一段目バ
ーナ集合体１２と三段目パーナ集合体１４との間に各バ
ーナが一段目バーナ集合体１２の中間部バーナ１２Ｂを
含む円環状に配列される。

そしてパイロットバーナ１５が炉内中心に位置するバー
ナ１２Ｃの近傍又は全部の一段目バーナの各近傍に設置
される。

かかるバーナ配列によれば、たとえ二段目バーナ集合体
１３に自動弁９Ａの故障で処理ガスが流れなくても、三
段目バーナ集合体１４には一段目バーナ集合体１２のバ
ーナ火炎により点火せしめられる。

バーナ集合体を三段以上に構成する場合にも、図示例の
配列方式を基本として同作用を有せしめることができる
。

１６は二段目処理ガス導入管７Ｂに介在された自動弁９
Ａの入口側から出口側に至るバイパスラインであり、こ
のバイパスライン１６に水封装置１７が介在される。

また１８は三段目処理ガス導入管ＩＣに介在された自動
弁９Ｂの入口側から出口側に至るバイパスラインであり
、このバイパスライン１８に水封装置１９が介在される
。

前記二つの水封装置１７．１９はそれぞれ、内部に張水
されたドラム１７Ａ，１９Ａと、自動弁９Ａ，９Ｂの入
口側から延びかつ張水中の一定深さＬ，ｔに挿入された
入口管１ ６Ａ，１ ８Ａと、出口管１６Ｂ，１８Ｂと
からなる。

このようにすれば、たとえば自動弁９Ａが故障して開か
ない場合、水封装置１７の水封が破られ、バイパスライ
ン１６を通して二段目バーナ集合体１３へ処理ガスが流
れる。

自動弁９Ｂが故障して開かない場合は、水封装置１９が
同様に作用する。

処理ガス量が減少する場合は、水封装置１７，１９の設
定圧以下になったとき水封が保たれるので問題はない。

自動弁９Ａ，９Ｂの開閉の設定圧力はプラント側の安全
弁背圧の問題およびバーナの性能からそれぞれ 開の設定圧力 ３００〜８００ＷｒｒｒＬＡｑ
閉の設定圧力 １０〜１００Ｔｒｒ！ｒＬＡ
ｑに設定される。

この条件下で水封装置１７，１９を通して処理ガスが流
れた場合、ガス量が低下すると、水封装置１７ ． １
９以降のガス圧が１０ｍｍＡｑ以下となり、異常振動、
異常騒音が発生する恐れがあるが、この振動騒音は機器
に対して害を与えるものでなく、時間もごく短時間であ
り、また頻度も数年に１度程度であるため問題になるこ
とはないＯ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば未燃ガ
スが各段のバーナ集合体から放出されたり、また未燃ガ
スが炉内に充満し、爆発の危険性が生じるのを未然に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例を示し、第１図は説明図、第２
図はバーナ配列図、第３図、第４図は本発明実施例を示
し、第３図は説明図、第４図はバーナ配列図である。 ６・・・・・・処理ガス導管、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ・・・
・・・処理ガス導入管、８Ａ，８Ｂ・・・・・・圧力検
出器、９Ａ，９Ｂ・・・・・・自動弁、１１・・・・・
・グランドフレア、１２，１３，１４・・・・・・バー
ナ集合体、１２Ａ・・・・・・最外側バーナ、１２Ｂ・
・・・・・中間部バーナ、１５・・・・・・パイロット
バーナ、１２Ｃ・・・・・・中心部バーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 始段バーナ集合体を十字状に配置し、この始段バー
   ナ集合体を構戒している少くともーっのバーナを含むよ
   うに、各段のバーナ集合体をそれぞれ環状に配置し、パ
   イロットバーナを始段バーナ集合体の近傍に設けたこと
   を特徴とするグランドフレア。