[實用新型]改進型火炬頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220236792.9
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN202581350U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 李建輝;曹士宏
• 申請（專利權）人: 滄州華海煉油化工有限責任公司
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權事務所 13120
• 代理人: 李榮文

技術領域

本實用新型屬于一種用于處理廢氣的焚化爐機械裝置，特別涉及一種改進型火炬頭。?

背景技術

傳統(tǒng)的火炬頭其冷卻保護方式為環(huán)管式見圖1所示，冷卻蒸汽環(huán)管位于火炬頭端口以下270mm處，其上部均勻分布有一周φ=8mm的小孔，冷卻蒸汽通過小孔噴到火炬頭上，起冷卻保護作用。此火炬頭于1987年投用，1990年發(fā)現(xiàn)火炬頭已經(jīng)燒掉大半，由于霧化效果不好，黑煙滾滾，影響了環(huán)保達標。1990年大檢修時由車間設計一坐簡單的火炬頭，火炬頭的冷卻保護結構沒有改變，仍然采用傳統(tǒng)的環(huán)管式結構見圖2所示。此火炬頭于1991年檢查時已經(jīng)燒掉1/3，連保護蒸汽冷卻環(huán)管自身也難逃燒壞的厄運。?

造成冷卻保護作用不合理的原因是由其結構造成。由流體力學可知，風在長圓柱體的背風側易產(chǎn)生繞流旋渦區(qū)，旋渦區(qū)的大小和風速有關，這可由雷諾因數(shù)Ra來判斷，當風速＜2級時，Ra＜1，圓柱型后側形成層流附面層；當風速＞3級時，Ra≈1.35×10³，出現(xiàn)了附面層分離，產(chǎn)生了低壓旋渦區(qū)。?

由于當?shù)仫L速經(jīng)常大于3級，在火炬頭背風側產(chǎn)生的繞流旋渦低壓區(qū)會使火焰向低壓旋渦區(qū)聚集，燒蝕背風側外壁，致使火炬頭溫度升高。從火炬頭破壞的外貌看，顯碎晶狀，端口不規(guī)則，厚度沒變化，并且具有方向性（顯示為南北方向破壞）。由此可以斷定，火炬頭的破壞是在低于奧氏體不銹鋼融化溫度以下的一種特殊的破壞形式，即奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕破壞。?

奧氏體不銹鋼中含有少量的C，約為0.06~0.14%，這是C和Cr形成碳化物Cr₂₃C₆，奧氏體不銹鋼的室溫組織是奧氏體和Cr₂₃C₆。當溫度低于400℃時，Cr₂₃C₆較穩(wěn)定，不會析出，600℃以上時它會溶于奧氏體內，且隨著溫度的升高而增加，400℃~850℃范圍內時，不論緩慢冷卻通過該范圍還是加熱達到該溫度范圍，碳化物Cr₂₃C₆都會沿晶界析出，使晶界附近形成貧Cr區(qū)，產(chǎn)生嚴重的晶間腐蝕。克服的辦法是采用快速冷卻的辦法通過該敏化溫度區(qū)，使Cr?的碳化物來不及析出，而火炬頭的環(huán)境無法達到。18-8鋼在650℃~700℃時對晶間腐蝕特別敏感。煉廠瓦斯氣燃燒火焰溫度在900℃°~1100℃范圍，這樣，火炬頭端口附近必然存在一個敏化溫度區(qū)650~700℃，燃燒的間斷性會造成一個緩冷和再加熱的條件，因此很容易產(chǎn)生晶間腐蝕。瓦斯氣中H₂S的存在加速了腐蝕進程，使火炬頭主體沿晶界破裂，形成不規(guī)則斷口。另外，環(huán)管距上端太近，主管燒掉100~200mm后，冷卻蒸汽環(huán)管已起不到作用。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種可降低火炬頭附近瓦斯的濃度和燃燒黑煙、且可以消除火炬霧化蒸汽、延長火炬頭使用壽命的改進型火炬頭。?

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種改進型火炬頭，包括火炬主管，還包括設于火炬主管上部的蒸汽夾套，所述蒸汽夾套包括沿火炬主管的外側壁設置的中空的管狀夾套和向管狀夾套輸送冷卻蒸汽的輸氣管，所述管狀夾套與火炬主管同軸設置且管狀夾套的內側壁與火炬主管的外側壁之間設有間隙，所述管狀夾套的上端開口，其底端與火炬主管固定連接。?

所述輸氣管為4個且均勻分布于管狀夾套的四周。?

所述管狀夾套的頂端高于火炬主管的頂端。?

所述管狀夾套的頂端高出火炬主管頂端100mm。?

所述管狀夾套的內側壁與火炬主管的外側壁之間的間隙為50mm。?

所述蒸汽夾套的高度為1000mm。?

所述管狀夾套的底端與火炬主管之間焊接連接。?

采用上述技術方案取得的技術進步為：本實用新型的蒸汽夾套可以產(chǎn)生卷吸作用，將火炬頭周圍大量的空氣帶入燃燒區(qū)，降低了瓦斯?jié)舛龋沟萌紵跓熋黠@減少，進而消除火炬的霧化蒸汽，節(jié)約了大量能源；改進型火炬頭的使用壽命明顯增長，保證了長周期免維護，且使用安全；本實用新型為今后火炬頭的設計提供了幫助，為火炬頭成本的降低打下了基礎。?

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的火炬頭的結構示意圖；?

圖2為改進后的傳統(tǒng)火炬頭的結構示意圖；

圖3為本實用新型的結構示意圖；

圖4為本實用新型蒸汽夾套的射流卷吸作用示意圖；

其中，1、管狀夾套；2、輸氣管，3、火炬主管，4、冷卻蒸汽環(huán)管。