[實用新型]地面火炬預混型燃燒器

有效

• 申請號: 201220544797.8
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN202884924U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 郭宏新;何松;劉豐;馬明;張韜;李逸峰;趙志紅
• 申請（專利權）人: 江蘇中圣高科技產業有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46;F23D14/58;F23G7/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平;瞿網蘭

技術領域

本實用新型涉及一種石化設備，尤其是一種火炬氣燃燒裝置，具體地說是一種地面火炬預混型燃燒器。

背景技術

目前，石油化工裝置和煉油裝置加工大量烴類物質，在正常生產和事故時均不可避免地要排放相當量易燃易爆物料，為了防止火災及爆炸事故發生，保證設備和人身安全，均須設置火炬系統處理排放出的易燃易爆物質。火炬系統由火炬氣收集管網和火炬裝置組成。一般來說，各火炬支干管匯入火炬氣總管，通過總管將火炬氣送到界區外的火炬。

火炬的主要作用為安全輸送和燃燒處理掉裝置正常生產情況下排放出的多余的易燃易爆氣體；處理裝置試車、開車、停車時產出的易燃易爆氣體；因事故造成無法繼續生產或者部分流程中斷時必須將整個流程或主要設備中的可燃氣體緊急排放到火炬系統并通入不燃性氣體以保證人身和裝置的安全。

在許多應用場合，由于火炬所在地周圍環保的要求，需要產生較短的火焰面并能燃燒處理大流量的燃料。因此地面火炬的優勢就在于在給定時間內燃料廢氣的處理量變化范圍較大。同時為了適應廢氣體積的變化并實現無煙燃燒，火炬系統中使用了多級燃燒器。每級燃燒器的流動由控制系統引導，通過這種方式可以供應給每個燃燒器足夠的壓力，以確保卷吸足夠的空氣并與燃料廢氣充分混合，以確保在應用范圍內無煙燃燒。

地面火炬通常指封閉火炬，但也包括開放式多燃燒器火炬，主要根據事故泄放量來選擇。前者主要用于泄放量較小的化工廠，后者主要用于泄放量大的乙烯和天然氣項目。地面火炬組成部件除有一般火炬所有的燃燒器、引火器及其點燃器和火焰探測器、密封裝置、氣液分離罐、易燃易爆氣體探測器、液封、管道、煙塵消除控制系統、輻射防護設備外，還有封閉體和燃氣歧管。地面火炬作為一種極為有效的封閉式廢氣焚燒系統，具有向四周擴散的熱輻射較小、檢修方便、最大限度減少對周圍環境的空氣污染、光污染和噪聲污染和占地面積少的特點。地面火炬系統中的燃燒器需要足夠緊湊排布以減小系統和包圍的圍墻的整體尺寸，同時彼此之間不能太靠近從而阻礙空氣流動并導致火焰聚集。另外廢氣流量必須限制在火焰不超過圍墻高度的范圍內。系統還包括位于每排燃燒器端部的單一引燃裝置。

當前地面火炬燃燒器存在易冒黑煙、輔助氣體消耗量大、傳焰可靠性不足的問題，?

當前使用的地面火炬燃燒器主要有兩種類型，一種為包括多個擴散噴嘴用于分配燃料廢氣并卷吸燃燒所需的空氣；另一種為預混型燃燒器（參考美國專利申請號US540362所公開的預混燃燒器，下稱專利1）。后者燃料廢氣通過噴嘴噴入預混合室，在進入預混合室之前卷吸部分空氣并與廢氣在其中進行預混，混合氣體從預混合室頂部噴入大氣中燃燒，并繼續卷吸二次空氣完成燃燒過程。

前者產生的整體火焰面中包括燃料的中央密集區，該區域保持穩定直至此火焰面的外部開始燃燒。隨著火焰面的外部燃燒，空氣才能進入火焰面內部區域完成燃燒過程。這種形式的缺點在于由于各燃料噴流的相互作用，在不引起火焰長度增加或冒煙的情況下，難以增加廢氣處理量。而增加火焰長度通常需要增加地面火炬圍墻高度，這會顯著增加建設成本。

后者的特點在于可以有效增大廢氣處理量，且在處理重碳氫化合物或不飽和氣體時具有一定優勢。總體上說，預混型火炬燃燒器相比擴散型火炬燃燒器，由于預先混合部分空氣，具有低煙、低焰的潛力。

專利1提供了一種預混型火炬燃燒器的形式，其實際的預混處理量只有廢氣總處理量的15%到50%，只能起到部分預混燃燒的效果；受排放氣條件限制，當預混部分的一次空氣不足時，由于外圍擴散燃燒的氣體流量占總處理量比例較高，燃燒后形成的煙氣分布于四周造成內部區域二次空氣吸入困難，反而影響燃燒效果。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有的地面預混型火炬氣燃燒器預混效果不理想進而影響燃燒效果的問題，設計一種預混比例可高達50-95%，一次空氣系數為15-125%的地面火炬預混型燃燒器。

本實用新型的技術方案是：