[发明专利]一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器，适用于不饱和烃类、排放压力较高(100kPa以上)的封闭式地面火炬系统及开放式地面火炬系统。

背景技术

火炬燃烧器是地面火炬排放系统的核心设备，在现有技术中，专利 CN2886356Y披露了一种新型抗风防雨火炬燃烧器。它包括燃烧器主体，其上端面设有与喷嘴相联通的若干火孔，所述燃烧器主体的上端面设有将火孔分隔为若干组的挡风隔板，所述挡风隔板固定在燃烧器主体上，其上端高出火孔的上表面。专利CN101576259A公开了一种焦化行业用于焦炉集气管荒煤气放散点燃的火炬燃烧器，它包括点火枪、防风罩、筒体、稳燃装置，稳燃装置位于筒体上部，为半封闭式结构，在稳燃装置外部设有防风罩，防风罩为四周封闭的结构，在防风罩上设有点火枪安装管，点火枪位于点火枪安装管内由防风罩外部伸入防风罩内部。在稳燃装置内还设有蒸汽消烟器，蒸汽消烟器连接管一端与蒸汽供应管相连接，另一端连通在筒体出口处的环管，由环管分出若干只小蒸汽喷嘴。优点是燃烧效果好，污染小。专利 CN101575525A一种焦炉集气管放散控制装置及控制方法，该装置由燃烧器、放散管、点火器柜、控制柜、放散阀、放散阀执行机构、拢火阀、灭火阀、压力变送器组成，燃烧器位于放散管上部，点火器柜与燃烧器上的点火枪通过电缆相连接，拢火阀连接燃烧器拢火管，灭火阀连接燃烧器灭火管；放散阀位于放散管与集气管的连接处，与放散阀执行机构相连接，在放散管入口处的集气管上设有压力变送器；通过对集气管压力的连续监控控制集气管放散阀执行机构的动作，保持压力在一段可靠范围内的波动，以达到最优方案，反应迅速，安全可靠，燃烧效果好，保护环境。而随着石油化工企业规模日益大型化、精细化，很多情况下排放不饱和烃类火炬气且背压较高(100kPa 以上)，通常情况下，不饱和烃类(如乙炔)火炬气排放需利用公用工程(如中压蒸汽、压缩空气)进行消烟处理，现通过改善设计燃烧器喷头结构形式及开孔布置，充分利用火炬气排放背压实现无烟燃烧排放。

发明内容

本发明的目的是针对现有燃烧器需要采用蒸汽消烟，同时处理量有限的情况，提供一种大气式中、高压(压力范围区间60kPa～100kPa)自引射无烟型的地面火炬燃烧器，该发明既能充分利用火炬气排放背压，实现火炬气的安全无烟排放，还能够减少化工企业的蒸汽消耗，降低企业一次投入成本。

实现本发明目的的技术方案：一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器，该地面火炬燃烧器包括入口法兰，筒体采用焊接方式与入口法兰相连；在筒体内，靠近入口法兰50～100mm处设置速度密封器，速度密封器与筒体之间采用断续焊接方式连接，在筒体上部直接连接8支中心辐射式铸件喷头，铸件喷头与筒体之间采用插入式焊接方法焊接。

如上所述的一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器，其所述8支中心辐射式铸件喷头整体采用铸件，.由中心向外延伸出8支铸件喷头分支，分支外形采用翼型结构。

如上所述的一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器，其所述铸件喷头分支内侧与水平线逆时针方向呈一定夹角α，火炬喷射气流之间形成湍流干涉，保证燃烧器在满负荷运行过程中，不脱火。所述铸件喷头分支采用内凹外凸结构，其中分支内侧与水平方向呈逆时针α角，取值范围为 3°～8°。

如上所述的一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器，其所述铸件喷头分支外侧与水平线顺时针方向呈一定夹角β，火炬气流在有限空间内最大限度分散，提高配风效率。所述铸件喷头分支采用内凹外凸结构，分支外侧与水平方向呈顺时针β角，取值范围为8°～12°。

如上所述的一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器，其所述铸件喷头分支采用两侧开孔，开孔直径d与孔间距L之比d/L沿燃烧器径向逐渐增大，既能保证高压排放过程中，火炬气流相互引燃，同时满足燃烧器所在区域内均匀配风要求。

如上所述的一种大气式中、高压自引射无烟型的地面火炬燃烧器，其所述的速度密封器为锥形，速度密封器出口流通面积取立管截面积的0.6～0.8，速度密封器防止倒灌进入上游火炬管网。

本发明的有益效果：

本发明通过对燃烧器铸件喷头的合理设计，提高了燃烧器的处理能力，成功的在无蒸汽条件下，实现燃烧器的无烟燃烧。

本发明通过合理设计燃烧器分支结构的角度，保证了在中、高压(100kPa) 条件下，火炬气燃烧稳定，不脱火，安全可靠；