火炬气系统的目的主要是燃烧来自工艺的废气、将有机碳氢化合物转换为水蒸汽和二氧化碳。就废气而言，火炬气系统被认为是工厂的“下水道”。各工艺单位废气管线汇集形成较大的管路。最后进入火炬主管线。
工艺需要监控火炬气流量的主要原因：
1）政府环保要求。如美国一些地方政府实施了一些减少火炬气排放的计划——尤其是关于CO2和其他温室气体的排放。除此之外，美国政府还实施了许多排放指标交易计划，允许排放量较低的新建的工厂和排放量较高的旧工厂之间就排放指标进行交易。
2）检测泄漏。在大多数工厂安装了火炬气流量计后，有经验的业主很快意识到可以通过观察火炬气流量即可检测出运行中的问题。用户通常能够通过追溯气流来源而找出某个工艺单位中意外开启的阀门或者在开启后没有重置的“断开”的泄压阀（PRV）。
3）工艺物料平衡。通过蒸汽流量计测量火炬气流量帮助验证物料平衡的关键元素。
4）火炬燃烧控制。如果火炬系统的“废气”成分中很大比重为惰性氮气或其他在工艺中用于安全惰性的“陪衬”气，那么火炬气可能没有足够用于控制火炬火焰的碳氢化合物，这样会阻碍废气完全燃烧。在这种情况下，火炬气流量计与其他分析相结合提供天然气以确保适量的废气被燃烧。
1 蒸汽流量计测量火炬气流量
1.1 蒸汽流量计应用背景
蒸汽测量火炬气流量最早始于1980年，是Panametrics和建在美国德克萨斯州贝敦市的Exxon合作研发的。如今该方法已成为火炬气测量中公认的测量技术，在全球范围内的设备安装点已经超过了3000个。传统流量测量技术如差压、涡街和插入式热质量流量计没有任何一种能够像蒸汽流量计一样满足火炬气测量的高要求。
1.2 工作原理
GE公司的GF868火炬气流量计是应用于低压气体的时差法蒸汽流量计。它使用一对可直接接触被测气体的“湿式”蒸汽传感器（如图1所示）。每一个传感器都能发射和接收蒸汽信号。流量计电子部件能够精确地测量声波在2个传感器之间传播所用的时间，分别测量上游方向（背离流向）和下游方向（朝向流向）传输所需的时间。流速越高，上游和下游传输时间差就越大。
实际体积流量是流速和管道内横截面积的乘积。如果知道气体温度和压力，那么可以计算标准体积流量。根据测量所得的上、下游传输时间差的平均值可得出气体中声速的精确值，根据声速及运用一项获得专利的算法可得出相对分子质量。当有多种气源存在时，可运用这一特性检测其中某一具体气源，而且还能计算质量流量。
1.3 安装（如图2所示）
传感器插入配置有多种形式，以便在有限位置内安装。在很多情况下，对于直径小于14"（1"=25.4mm，下同）的管道使用斜角45o的配置，对于大于14"的管道。使用中等半径偏差90o的配置。在所有情况下，使用全径孔隔离阀，可以在火炬管线运行的情况下拆除传感器。
1.4 安装方式
a）流槽与卷筒方式。如果火炬系统是新建立的或者工厂在停产检修期间，则首选带测量管的蒸汽流量计，通过法兰将流量计与工艺管线连接，使传感器的精度得到提高。
b）热帽。全世界大约75%的GE蒸汽火炬气流量计安装时不使用流槽安装。在大多数情况下，法兰连接的管嘴、隔离阀、传感器插入机构和传感器本身都是通过热帽技术在正在运行的火炬系统现场安装。这样，火炬可以继续工作。此外，还可以使用冷帽操作，与热帽不同，安装时要使火炬停止运行。
1.5 安装注意事项
a）如果安装点靠近分管与总管的汇结点就会造成直管段不足，进而影响测量。
b）几乎所有的流量测量技术都对流场有很高要求。流场受很多因素影响，如管道壁内表面的摩擦效应、流速、流体黏度和管道直径等。当遇到泵和其他阻流件时，需要一定长度的直管段确保流场得到充分发展。流场影响效应在气体中会比在液体中持续的时间长，因此需要相对较长的直管段来确保其消除。即有必要在上游设置20D的直管段，在下游设置10D的直管段以确保流量测量的准确。
c）要避免将蒸汽流量计安装在扰动源下游，这些管线特性会使信号退化为噪声比，在极端情况下会影响流量计性能。
d）温度和压力补偿。如果需要使用蒸汽流量计测量流速、实际体积流量、音速和诊断其他项，则必须进行温度和压力补偿。
1.6 流量计使用
1.6.1 报告
用户通常将1个或更多的流量计的4-20mA输出连接到DCS上，并将DCS数据作为环境报告。通过蒸汽流量计测定相对分子质量可以考虑到衍生的火炬平均密度。根据压力、温度和体积流量，可以导出火炬气系统的质量流量。然后可以将此信息报告给上级工厂操作员以便检验装置运转的质量平衡。
1.6.2 控制
用户可以使用火炬气流量计控制火炬的蒸气喷射系统。标准火炬系统设计通常在火炬的火焰顶端使用蒸气喷射作为火炬系统运转过程中防止烟雾的方法。基于总火炬气流量与蒸气流量比率的基础上，控制系统要求测量火炬烟囱的火炬气。
1.6.3 泄漏测定
当火炬系统中有流量，但流量计没有指示流量，那么最可能的故障点是PRV |
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