"Geschlossene Bodenfackel" bezieht sich auf eine Art von Fackelsystem, das entwickelt wurde, um Abgase in Bodennähe innerhalb einer geschlossenen Struktur zu verbrennen und im Vergleich zu herkömmlichen erhöhten Fackeln deutliche Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Lärmreduzierung und Emissionskontrolle zu bieten. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte professionelle Erklärung:

Definition und Kernfunktionen

Eine geschlossene Erdfackel besteht aus einer Brennkammer (Gehäuse) und Stützsystemen, in denen Abgase auf engstem Raum gezündet und verbrannt werden. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:
  • Geschlossene Struktur: Typischerweise bestehend aus einem zylindrischen oder polygonalen Stahlrahmen mit perforierten Metallpaneelen oder Lamellen, der den Lufteinlass ermöglicht und gleichzeitig Flammen und Hitze eindämmt.
  • Niedrige Bauhöhe: Arbeitet in Bodennähe (in der Regel innerhalb von 10 bis 30 Metern), sodass keine hohen Steigleitungen oder Stapel erforderlich sind.

Schlüsselkomponenten

  • Brennkammer:
    • Hergestellt aus hitzebeständigen Materialien (z. B. Edelstahl), um hohen Temperaturen standzuhalten.
    • Perforierte Wände ermöglichen eine kontrollierte Luftansaugung für eine vollständige Verbrennung.
  • Brenner-Montage:
    • Mehrpunktbrenner verteilen das Gas gleichmäßig und sorgen so für eine stabile Flamme und minimalen Rauch.
  • Zündanlage:
    • Elektrische Zünder oder Zündbrenner für einen zuverlässigen Start.
  • Luftmanagementsystem:
    • Lamellen oder Ventilatoren regulieren die Luftzufuhr entsprechend dem Gasfluss und optimieren so die Verbrennungseffizienz.

Vorteile

Aspekt Geschlossene Bodenfackel Traditionelle erhöhte Fackel
Sicherheit Die geschlossene Bauweise reduziert die Strahlengefährdung von Personal und Ausrüstung. Offene Flammen in der Höhe können bei starkem Wind ein Risiko darstellen.
Geräuschemission Der Geräuschpegel wird durch das Gehäuse gedämpft (typischerweiseLaute Verbrennungsgeräusche (bis zu 110 dB) erfordern größere Absenkabstände.
Sichtbare Emission Flammen werden eingedämmt, wodurch Lichtverschmutzung und visuelle Auswirkungen minimiert werden. Sichtbare Flammen in der Nacht können für Stadt- oder Wohngebiete ein Problem darstellen.
Fußabdruck Kompakte Bauweise (kleinere Grundstücksfläche erforderlich). Hohe Schornsteine und Abspanndrähte erfordern größere Abstände.
Emissionskontrolle Bessere Kontrolle von NOx und CO durch stufenweise Verbrennung. Die Emissionen hängen stärker von der Ausbreitung in der Atmosphäre ab.

Anwendungsszenarien

  • Städtische/industrielle Komplexe: Wo strenge Umweltvorschriften oder die Nähe zu Gemeinden erhöhte Fackeln begrenzen.
  • Raffinerien und Chemieanlagen: Für das routinemäßige Abfackeln von Gas während des normalen Betriebs, beim Abschalten oder bei Störungen.
  • Offshore-Plattformen: Umgebungen mit begrenztem Platzangebot, in denen flache Designs bevorzugt werden.
  • LNG-Terminals: Verbrennung von Boil-off-Gas (BOG) mit minimaler visueller/lärmlicher Auswirkung.

Überlegungen zum Design

  • Gasfluss und Eigenschaften:
    • Genaue Berechnung des Gasdurchflusses, des Heizwerts und des H2S-Gehalts zur Dimensionierung der Brennkammer und der Brenner.
  • Wirkungsgrad der Verbrennung:
    • Gestaffelte Lufteinblasung und Brenneranordnung, um einen Verbrennungswirkungsgrad von >98 % zu gewährleisten und unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu minimieren.
  • Wärmemanagement:
    • Wärmedämmung des Gehäuses, um eine Überhitzung der angrenzenden Strukturen zu verhindern.
  • Sicherheits-Verriegelungen:
    • Drucksensoren, Flammenmelder und Notabschaltsysteme (ESD), um Überdruck oder Flammenausfall zu verhindern.
  • Einhaltung von Umweltvorschriften:
    • Design, um die lokalen Vorschriften zu NOx, CO und Opazität zu erfüllen (z. B.

Betriebliche Herausforderungen

  • Risiken von Verstopfungen: Feuchtigkeit oder Partikel in Gasströmen können perforierte Wände verstopfen und müssen regelmäßig gereinigt werden.
  • Hohe Windeinwirkung: Starke Winde können die Luftzufuhr stören und die Verbrennungsstabilität beeinträchtigen (wird durch Windleitbleche gemildert).
  • Anlagekosten: Höhere Investition im Vergleich zu einfachen erhöhten Fackeln aufgrund komplexer Gehäuse- und Brennersysteme.

Typische Konfigurationen

  • Zylindrisches Gehäuse mit Radialbrennern: Üblich für mittlere Gasflüsse (10–50 MMscfd), bietet eine gleichmäßige Verbrennung.
  • Mehrringiges Brennersystem: Für Anwendungen mit hohem Durchfluss werden konzentrische Brenner verwendet, um die Luft-Gas-Mischung zu verbessern.
  • Wasser-Injektionssystem: Optional zur NOx-Reduzierung, indem Wasser in die Verbrennungszone gesprüht wird, um die Flammentemperatur zu senken.

Geschlossene Bodenfackeln stellen eine moderne Lösung für Branchen dar, die nachhaltige Abfackelpraktiken mit minimalen Umwelt- und Betriebsauswirkungen suchen, insbesondere an sensiblen Orten, an denen herkömmliche Fackeln nicht praktikabel sind.