Fackelsysteme Flare systems www.spg-prematechnik.com A brand of SPG Group. Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Un s ere Fac kel s y s t em e Ou r F l a re sy st e m s A brand of SPG Group. Seit mehr als 50 Jahren sind wir für unsere Kunden im Bereich For more than 50 years we work for our customers in the areas der Planung, Herstellung und Lieferung von Ausrüstungen der of design, production and delivery of equipment of the combus- Verbrennungstechnik (Fackelsysteme und Industriebrenner) tion technology (flare systems and industrial burners). Further Wir verfügen über eine jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Planung und Herstellung von Fackelsystemen. tätig. Darüber hinaus planen und liefern wir Molchschleusen we plan and deliver pig traps as well as further special products Die einzelnen Systeme unterscheiden sich wie folgt: sowie andere spezielle Produkte des Anlagenbaus. of the plant engineering and construction. Hochfackeln Unsere Mitarbeiter verfügen über langjährige Erfahrung in Our employees have an experience of many years in these areas 1. Freitragende Bauweise (wirtschaftlich bis 75 m Höhe) diesen Bereichen und unsere Werkstätten über das nötige and our workshops the know-how and the approvals necessary 2. Gittermastkonstruktion (wirtschaftlich ab 80 m Höhe) Know-how und die erforderlichen Zulassungen für den for the general apparatus engineering. allgemeinen Apparatebau. The procedural design of the equipments as well as the prepa- 3. Abgespannte Bauweise (wirtschaftlich von 60–120 m Höhe) Zu unseren Aufgaben zählen die verfahrenstechnische Ausle- ration of the detailengineering, the production, delivery and gung der Ausrüstungen ebenso wie das Erstellen des Detail- - upon request – installation or its supervision belong to our Engineerings, die Fertigung, Lieferung und – auf Wunsch tasks. We deliver our equipment in many countries throughout – Montage oder Montageüberwachung. Unsere Ausrüstungen the world. werden in viele Länder der Welt geliefert. The products are being developed continuously according to Die Produkte werden kontinuierlich weiter entwickelt gemäß the requirements of our customers. Elevated flares der Anforderungen unserer Kunden. Our office is located in the centre of Frankfurt (Main) and the Unsere Büros befinden sich im Zentrum von Frankfurt am closeness to the Airport Frankfurt makes travelling pleasant 1. Self supporting construction (economical up to 75 m height) Main und die Nähe zum Frankfurter Flughafen macht das for our customers. Reisen für unsere Kunden angenehm. Among our customers are well-known engineering companies Zu unseren Kunden zählen alle namhaften Engineering- as well as refineries and further industrial plants in the whole Firmen ebenso wie Raffinerien und andere Industriekomplexe world. auf der ganzen Welt. SPG Prematechnik GmbH is a 100% subsidiary of SPG Steiner SPG Prematechnik GmbH ist eine hundertprozentige Tochter GmbH in Siegen, who design and deliver equipment for the gas der SPG Steiner GmbH in Siegen, die ihrerseits Planung und industry. We willingly search solutions for the problems of our Lieferung von Ausrüstungen für die Gasindustrie zu ihren Auf- customers. We have an experience of many decades in the area of design and production of flare systems. The differences between the systems are as follows: 2. Derrick structure (economical from 80 m height) 3. Guy-wired construction (economical 60–120 m height) gaben zählt. Gerne beschäftigen wir uns mit Problemlösungen für unsere Kunden. Following we are glad to present you an overview of our product range. Gittermast Derrick structure Selbsttragend Self supporting Abgespannt Guyed construction Nachstehend geben wir einen Überblick über unser Produktangebot. 2 www.spg-prematechnik.com 3 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Frei stehe nde Bauweise Gi t t er m as t ko n s t r u k t i o n Sel f Suppor t ing Co ns t r u c t io n 4 D e r r i c k co n st r u c t i o n 60 m – Fackel 160 m – Fackel CO-Anlage in Constanza Aromatenanlage Petrokemya Rumänien Al Jubail, Saudi Arabien 60 m – Flare 160 m – Flare CO-Plant in Constanza Aromatic Plant Petrokemya Romania Al Jubail, Saudi Arabia www.spg-prematechnik.com 5 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. A bg es p annt e Bauweise Bo d en fac kel n G uy-wired co ns t r u c t io n G ro u n d f l a re s Kombination Bodenfackel (35 t) / Hochfackel Ethylenanlage Norsk Hydro, Norwegen Combination Ground Flare (35 t) / Elevated Flare Bodenfackel Dow Chemical, Stade Deutschland Ground Flare Dow Cemical, Stade Germany Ethylene Plant Norsk Hydro, Norway 100 m – Fackel Kraftwerk DEMCOLEC Niederlande 100 m – Flare Power Plant DEMCOLEC Netherlands 6 www.spg-prematechnik.com 7 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. H o c h fac kel s y s t em E l evat e d f l a re sy st e m Unsere Hochfackeln bestehen im wesentlichen aus folgenden Komponenten: Our elevated flares are consisting basically of following components: - Fackelturm als Gittermastkonstruktion, freitragend oder abgespannt - - Fackelkamin mit Fackelbrenner - Flare riser with flare burner - Molecular Seal (Flammenrückschlagsicherung) - Molecular seal (Flame arrestor) - Winddeflektor für Fackelbrenner - Wind deflector for flare burner Flare stack as derrick construction, self-supporting or guy-wired - Pilotflammenüberwachung - Pilot flame monitoring - Abscheider - KO-drum - Tauchtöpfe - Water seals - Elektro- oder Kletterflammen-Pilotbrenner - Electro or flame front pilot burner - Zündtafel mit Zündung - Ignition panel with ignition - Auftragsbezogenes Zubehör - According accessories 1 2 3 1 Fackelbrenner 1 Flare burner 2 Pilotbrenner 2 Pilot burner 3 Gasspeere 3 Molecular seal 4 Fackelkamin 4 Flare 5 Pilotflammenüberwachung 5 Pilot flame monitoring 6 Zündeinrichtung 6 Ignition unit 7 Tauchtopf 7 Water seal 8 Flüssigkeitsabscheider 8 Knock-out-drum 9 Gaseintritt 9 Gas inlet 10 Entleerung 10 Drain 11 Entleerung 11 Drain 4 9 5 6 10 8 www.spg-prematechnik.com 7 11 8 9 Fackelsysteme Flare systems Fe r ti g ung von Fac kelbrenn e r n m it Win d D e f le k tor A brand of SPG Group. Tran s p o r t ei n es Fac kel u nt er t ei l s (ausgeführt als Abscheider) Tra n s p o r t o f t h e b o t t o m p a r t o f the flare Produc tion o f f l a re b u r n e r s w i t h w i n d d e f l e c t o r (designed as KO-drum) 10 www.spg-prematechnik.com 11 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Liefer ung A r b ei t s wei s e d er r u ßf rei en Fac kel b ren n er Scope o f de live r y Die rußlose Verbrennung von Industriegasen ist eine unserer Hauptaufgaben, die wir in vielen Jahren erfolgreich optimiert haben. Unsere Fackelbrenner arbeiten wartungsfrei und zuverlässig während der gesamten Betriebskampagne einer Anlage. Unsere Fackelbrenner für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke werden als komplette Einheiten geliefert und sind mühelos an den Fackel-Schornstein anzuflanschen oder auch als betriebsfertige Fackelanlagen. One of our main tasks is the smokeless combustion of waste gases, which we optimised in many years. Out flare burners operate maintenance-free and reliably during the whole operational period of a plant. Our flare burners are for the most varying purposes delivered as complete units and easily to mount at the flare stack or as flare systems ready-for-use. Minimum maintenance Minimum an Wartung Die möglichst weitgehende Ausschaltung aller Wartungsarbeiten ist eine der wichtigsten Forderungen bei der Konstruktion und Auswahl der Werkstoffe. One of the most important requirements is to exclude as much as possible all maintenance work by selection of the materials during the construction period. Therefore our flare burners are made of a heat- and corrosion resistant, high-alloyed steel. Op e rat i o n m e t h o d o f t h e sm o ke l e ss f l a re bu rn ers Das abgefackelte Gas verlässt die Fackel an dem elastischen Düsenring und wird hier bereits in bestimmte Richtungen geleitet, mit Luft durchwirbelt und für die ständig brennenden Pilotflammen leicht zündbar gemacht. Die Turbulenz im Abgasstrahl wird noch um ein Wesentliches durch die mit hoher Geschwindigkeit aus den Dampfdüsen austretende Dampfstrahlen erhöht, die wiederum durch Injektorwirkung Luft ansaugen und kräftig mit dem Gas durchwirbeln und die Wasser-Gasreaktion in der Flammenzone ablaufen lassen. Alle diese Faktoren garantieren eine höchstmögliche rußfreie Verbrennung. The flared gas leaves the flare at the flexible nozzle ring and is directed already here into certain directions, mixed with air and made easily ignitable for the continuous burning pilot flames. The turbulence in the waste gas stream is increased considerably by the steam jets which are coming out the steam nozzles at high velocity and which in turn are causing an air suction by injector action so that the air is thoroughly mixed with the gas and the water-gas reaction in the flame zone is initiated. All these factors warrant an optimum smokeless combustion. On the following pages we present you the different types of our flare burners. Die verschiedenen Ausführungen unserer Fackelbrenner stellen wir auf den nächsten Seiten vor. Deshalb besteht der Fackelbrenner aus einem wärme- und korrosionsbeständigem, hochlegierten Stahl. Safe and reliable ignition Sichere und zuverlässige Zündung Die Zündung der Abgase erfolgt über ständig brennende Pilotbrenner die gezündet werden durch a) Kletterflamme von der (Ex)-geschützten Zündtafel aus. Wenn kein Stromanschluß vorhanden ist, empfehlen wir unsere Ausführung mit Piezo-elektrischer Zündung b) im Pilotbrenner eingebaute Zündkerzen (gas-elektrische Pilote) The ignition of the waste gases is effected by continuously igniting pilot burners with a) flame front ignition from the (Ex)-protected ignition panel. If there is no power supply we recommend the piezoelectrical ignition b) ignition plugs installed in the pilot burner (gas-electro pilots) c) electrical ignition rods (without pilot gas) c) elektrische Zündstäbe (ohne Pilotgas) 12 www.spg-prematechnik.com 13 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Fa ckel b re nner Typ PT- DKC S Pi l o t b ren n er Typ K Fl are burn e r t ype PT-DKC S Rauchlose Verbrennung mit innerer Kernluftdampfeinsprühung und äußerer Dampfeinsprühung und Kletterflammen-Zündung. 7 11 1 Segment Düsenring 2 Fackelrohr 5 Anschlussflansch 6 Pilotgasanschluss 7 Pilotbrenner 8 Zündleitung Pilot Tip Brennerkopf 522 14 26° Ignition cap Zündkappe 30 22 100 11 Dampfring für Außendampf 12 Dampfleitung 30 15 Pi l o t b u r n e r t y p e K 13 Dampfanschluss 12 18 14 Dampfdüsen 34 15 Inner Dampf-Luft-Einsprühung 8 18 Pilothalterung 2 2115 20 Dampf-Luft-Injektor 21 Dampfring für Innendampf 22 Schalldämpfer Segment nozzle ring 2 Burner pipe Typ PT-RK 5 Connection flange Typ PT-DK 6 Pilot gas connection Typ PT-DIK 7 Pilot burner 8 Ignition pipe 11 Steam ring for external steam 22 12 Steam pipe 13 Steam connection 13 6 21 14 Steam nozzles 15 Internal steam-air-injection Kletterflammenanschluß DN 25 Flame front connection DN 25 (1") With flame front ignition for flare burneres 95 Type PT-RK Type PT-DK Type PT-DIK Venturi-Düse (verstellbar) Venturi Nozzle (adjustable) 18 Pilot support 5 22 20 Steam-air-injector 600 20 1 Mit Kletterflammenzündung für Fackelbrenner 127 50 Smokeless combustion with internal steam-air injection and external steam injection and flame front ignition. 30 3672 Auch lieferbar als: PT-DZCS mit Elektro-Zündung und PT-DECS mit Gas-ElektroZündung Pilotgasanschluß DN 20 Pilotgas connection DN 25 (1”) 21 Steam ring for internal steam 22 S=Silencer Also available as: PT-DZCS with electro ignition and PT-DECS with gas-electro ignition 14 www.spg-prematechnik.com 15 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Pilot brenne r Ty p E Zü n d t afel f ü r K l et t er f l am m en z ü n du n g Pilo t bu r ne r t ype E I g n i t i o n p a n e l fo r f l a m e f ro nt i g n ition 326 25° 30 40 100 30 22 1450 2326 34 Thermocouple connection Typ PT-RE Typ PT-DE Typ PT-DIE 120 30 65 240 50 22 Thermoelementanschluß Mit Gas-Elektro-Zündung für Fackelbrenner 16 Zündkabelanschluß Gasanschluß R ½" Ignition cable connection Gas connection R ½“ With gas-electro-ignition for flare burneres Type PT-RK Type PT-DK Type PT-DIK www.spg-prematechnik.com 17 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Wind defle c tor F l am m en -Rü c ks c h l ag s i c h er u n g ( Mo l eku l ar-S eal) Wind De f le kt o r Wind Deflektor Das Umschlagen der Flamme am Fackelbrenner, bedingt durch Windeinwirkung, ist oft für den Betrieb einer Fackelanlage ein ernsthaftes Problem. Zerstörungen an den ZusatzEinrichtungen wie Versorgungsleitungen, Leitern usw. machen dann oft den weiteren Betrieb einer Fackel unmöglich. Hier schafft der Wind Deflektor als zusätzliche Einrichtung zum Fackelkopf Abhilfe. In einem zylindrischen Gitter sind flache Bleche in bestimmter Größe in bestimmten Abständen angeordnet. An der von Luft angeströmten Seite tritt unmittelbar vor den flachen Blechen des Deflektors ein Stau infolge der Geschwindigkeitsenergie des Windes auf. Nachdem die Luft die vertikalen, freien Querschnitte zwischen den Blechen passiert hat, entsteht durch die plötzliche Querschnittserweiterung eine vollkommene Verwirbelung, bei der die Windenergie vernichtet wird. Somit kann sich auf der Anströmseite des Fackelkamins kein Stau und auf der Rückseite kein Unterdruck ausbilden. Eine Ablenkung der Flamme nach unten ist dadurch ausgeschlossen. Wind deflector Deflections of flare burner flames by wind effects result frequently in serious problems during the operation of a flare. Damages on the accessories of the flare unit, such as utilities piping, cables, ladders etc. may become so serious that an interruption of the flare operation is necessary. This problem can be solved by the installation of the wind deflector as an auxiliary element at the flare tip. In a cylindrical bent grid, flat plates of certain sizes are provided at certain spaces. On the deflector side, which is exposed to the wind, an air compression directly in front of the plates, will take place due to the energy of the wind stream. After the air stream has passed the free vertical spaces between the plates, a thorough vortex is formed by the sudden increase of the cross section so that the wind energy is completely absorbed. Thus no air pressure and accumulation will build up on the flare stack side exposed to the wind, and no vacuum can form on the lee-side. In view of the above, a downdeflection of the flame is prevented, safety. 18 F l a m e a r re st o r a sse m b l y ( Mo l e cu lar s eal) Flammen-Rückschlagsicherung (Molekular-Seal) Flame arrestor assembly (Molecular seal) Das Molekular-Seal dient als Flammen-Rückschlagsicherung für Fackelanlagen und wird direkt unter dem Fackelbrenner montiert. Unser Molekular-Seal stellt eine Gassperre dar, bei der Sperrgas in ständigem Fluss in einen oben angeschlossenen und nach unten offenen Zylinder gelassen wird und langsam entweicht. The Molecular Seal is used as a flame arrestor device for flare units, and is installed directly below the flare burner. Our molecular seal is a gas seal where a sealing gas stream is introduced steadily into a cylinder which is connected on the top and open on the bottom, from where it escapes slowly. Es können bei dieser Konstruktion sowohl Sperrgase leichter als Luft als auch solche mit höherem Molekulargewicht verwendet werden, was sich im Allgemeinen nach der Natur des Fackelgases richtet. Diese bilden dann entweder im oberen oder im unteren Teil des Mol.-Seals eine Sperre gegen Eindringen von Luft. Es kann daher kein Gas-Luft-Gemisch im Fackelkamin entstehen. Somit wird ein Flammenrückschlag bzw. eine Explosion verhindert. Das Molekular-Seal wird hauptsächlich dann eingebaut, wenn Fackelgase mit einem Mol.-Gewicht < 29 abgefackelt werden, da in diesem Fall die Wasservorlage den Fackelkamin nicht schützt. Die stündliche Menge des Sperrgasflusses hängt im Wesentlichen von 2 Faktoren ab: 1. Von der Diffusionsgeschwindigkeit zwischen Sperrgas und von oben eindringender Luft (ca. 2-3 cm/s Austrittsgeschwindigkeit) 2. Vom frei zusammenhängenden Volumen der Fackelgasleitung und Kamin. Bei Stillstand kühlt sich dieses Volumen, besonders beim Abfackeln von heißen Gasen, auf Umgebungstemperatur ab, verringert sich durch Kontraktion und saugt somit Luft an. Diese Vol. Differenz muss dann durch einen Sperrgasfluss ausgeglichen werden, ggf. durch Anwendung einer empfindlichen Druckregelung. www.spg-prematechnik.com 1 This device can be used with seal gases lighter than air or such with higher moleular weights, which depends generally on the characteristics of the flare gases. Either in the top or in the bottom section of the molecular seal the seal gases form a barrier to prevent the penetration of air, so that no air-gas mixture can develop in the flare stack and explosions by flame flashback are prevented. 2 The molecular seal is mainly installed when flare gases of a molecular weight of < 29 shall be burned because the water seal will not protect the flare stack in such cases. The hourly rate required for the seal gas stream depends substantially on 2 factors: 1. The diffusion velocity difference between seal gas and air penetrating from the top (approx. 2-3 cm/s outlet velocity) 2. The volume of the flare gas line and the stack as freely interrelated. At shut down this volume, especially when hot gases are burned, is cooled down to ambient temperature, decreased by contraction and thus take in air. This difference in volume must be balanced by the seal gas stream, if necessary using a highsensitive pressure control. Gas schwerer als Luft Gas heavier than air 3 4 5 19 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Planung Planning Planung Planning Nach den Vorgaben unserer Kunden erfolgt die verfahrenstechnische Auslegung der Fackelsysteme durch uns. Basic- und Detail-Engineering werden von unseren Ingenieuren erstellt. The procedural design is made by us according to the indications of our customers. Fertigung Die Fertigung von Spezialkomponenten erfolgt durch unsere Schwestergesellschaft SPG Steiner GmbH im Werk in Wilnsdorf. Größere Bauteile werden von unseren Partner-Firmen im In- und Ausland gefertigt. Montage, Montageüberwachung und Inbetriebnahme Auf Wunsch können wir unsere Fackeln montieren oder die kundenseitige Montage überwachen. Inbetriebnahmeüberwachung erfolgt auf Wunsch durch unser Fachpersonal. Basic- and detail engineering will be provided by our engineers. Production Special components are produced by our affiliate SPG Steiner GmbH at their works in Wilnsdorf. Larger components are manufactured by our cooperating partners at home and abroad. Erection, installation supervision and commissioning Upon request we install our flares or supervise the installation by the customer. Supervision of the start-up can be made upon request by our experts. Fackel - Sonderkonstruktion mit 4 Fackelsystemen für Chemieanlagen in Portugal Flare - special construction with 4 flare systems for Chemical Plants in Portugal 20 www.spg-prematechnik.com 21 Fackelsysteme Flare systems A brand of SPG Group. Feldfac keln Fi eld f lare s 125 m - Fackel mit 9 Fackelbrennern Chemieanlagen Thai Petroleum Rayong, Thailand 125 m - Flare with 9 Flare burners Chemical Plant Thai Petroleum Rayong, Thailand 22 www.spg-prematechnik.com 23 So können Sie uns erreichen: You can contact us as follows: SPG Prematechnik GmbH Holzgraben 5 D-60313 Frankfurt (a.M.) Germany Fon: +49 (0) 69 2475211-0 Fax: +49 (0) 69 2475211-99 info@spg-prematechnik.com www.spg-prematechnik.com Unsere Produkte Planung, Herstellung, Montage, Montageüberwachung, Inbetriebnahme von - Fackelsystemen - Brennsystemen - Molchschleusen Our products Engineering, Manufacturing, Erection, Supervision and Start up for - Flare systems - Burner-systems - Scraper traps