一种自消烟型地面火炬燃烧系统的制作方法

1.本发明涉及一种地面火炬燃烧系统，具体为一种具有自消烟功能的地面火炬燃烧系统。


背景技术：

2.火炬废气净化处理系统是石油、化工、塑料、冶金等行业厂区中最后一道安全环保装置，在厂区装置异常、检维修、开停车或发生停电、停水、火灾重大事故工况时，该系统能够确保工业废气及时净化处理排放，保证厂区设备和人员生命安全，是全厂安全不折不扣的最后一道生命防线，是保证工厂安全生产、减少环境污染的一项重要措施。其中燃烧器是地面火炬系统的核心设备，其设计的好坏直接关系到地面火炬能否安全环保运行。传统的地面火炬燃烧系统在处理不饱和碳氢类火炬气时采用蒸汽消烟，燃烧器的蒸汽消烟是地面火炬运行的主要能耗之一，同时也对地面火炬厂家提出了蒸汽条件要求。对于无可用蒸汽但需要设置地面火炬系统的厂家，一种无需蒸汽即可实现无烟燃烧的自消烟型地面火炬燃烧系统非常必要。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有的地面火炬燃烧系统在处理不饱和碳氢类火炬气时需采用蒸汽消烟而造能能耗较大的问题，设计一种无需蒸汽即可实现无烟燃烧的自消烟型地面火炬燃烧系统。
4.本发明的技术方案是：一种自消烟型地面火炬燃烧系统，包括地面火炬筒体、地面火炬防风墙、长明灯、地面火炬筒体底座，筒体内布置有多组自消烟型地面火炬燃烧器，其特征在于，自消烟型地面火炬燃烧器包括火炬气主管5，火炬气主管5与3～8个相同的弧形火炬气分布臂4相连，火炬气分布臂4绕火炬气主管5呈360
°
均匀布置，每个火炬气分布臂4外侧区域均匀布置有火炬气喷孔，火炬气分布臂4上安装有多个翅片3。
5.所述的火炬气分布臂4的横截面为翼型，在火炬气分布臂4的外侧90
°
～130
°
范围内均匀布置有若干组火炬气外侧喷孔1，在两个外侧喷孔1之间加装有翅片3；火炬气分布臂4单独设置一个或内外侧分别设置内侧喷孔1和外侧喷孔2，其中内侧喷孔2轴线在火炬气分布臂4横截面上与竖直方向呈5～12
°
夹角，外侧喷孔轴线在分布臂横截面上与竖直方向呈10～20
°
夹角。
6.所述的火炬气分布臂4上每组喷孔两侧的翅片3与喷孔之间的距离为5～15mm，喷孔轴线与翅片3表面呈现10～40度冲击角度。
7.所述的翅片3的厚度为5～8mm，相邻翅片间的距离为20～50mm，翅片高度为100～160mm。
8.所述的火炬气分布臂4横截面为翼型结构，以有效降低喷孔引射周边空气的阻力，增大引射空气量。
9.本发明的有益效果是：本发明通过将翅片设置在火炬气分布臂的喷孔间距中，火炬气从火炬气分布臂的喷孔中喷出卷吸外部空气后扩展到翅片表面，由于翅片和喷射火炬气之间的流体康达效应，可进一步引射更多空气与火炬气充分混合，使得火炬气在混合大量空气后快速充分的燃烧，从而实现燃烧器无需蒸汽消耗即可达到自消烟效果。
附图说明
10.图1 是本发明的自消烟型地面火炬燃烧系统结构示意图；图2是本发明的自消烟型地面火炬燃烧器单臂结构示意图；图3是本发明的自消烟型地面火炬燃烧器单臂横截面图；图4是本发明的自消烟型地面火炬燃烧器单臂结构主视图；图5是本发明的自消烟型地面火炬燃烧器结构示意图。
11.其中，0
‑
自消烟型地面火炬燃烧器、1
‑
外侧喷孔、2
‑
内侧喷孔、3
‑
翅片、4
‑
火炬气分布臂、5
‑
火炬气主管。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
13.如图1
‑
5所示。
14.一种自消烟型地面火炬燃烧系统，包括地面火炬筒体、地面火炬防风墙、长明灯、地面火炬筒体底座，筒体内布置有多组自消烟型地面火炬燃烧器0，所述自消烟型地面火炬燃烧器0可做环状布置、陈列状布置、间隔布置等多种组合形式，如图1所示。所述自消烟型地面火炬燃烧器包括与火炬气主管5相连的3～8个相同的弧形火炬气分布臂4（火炬气分布臂4的横截面为翼型，见图3），火炬气分布臂4绕火炬气主管5呈360
°
均匀布置，如图5。在火炬气分布臂4的外侧90
°
～130
°
范围内均匀布置有若干组火炬气喷孔和相应的翅片3结构，每组喷孔可单独设置一个，或可包括内侧喷孔2和外侧喷孔1各1个，如图2、4所示，其中内侧喷孔2轴线在分布臂横截面上与竖直方向呈5～12
°
夹角，外侧喷孔1轴线在分布臂横截面上与竖直方向呈10～20
°
夹角。
15.进一步的，喷孔与单侧翅片3之间的距离为5～15mm，，如图4所示，喷孔轴线与翅片表面呈现10～40度冲击角度，一定的冲击角可使火炬气充分铺展在翅片表面；所述翅片其厚度为5～8mm，相邻翅片间的距离为20～50mm，翅片高度为100～160mm。
16.火炬气从火炬气主管5和火炬气分布臂4经喷孔喷射到翅片3上，火炬气经喷孔高速喷射可引射大量空气和火炬气混合，利用翅片3的面积使火炬气充分扩散，增加火炬气与空气的接触面积，促进火炬气的充分燃烧；弧形火炬气分布臂4充分利用外围周向空间分布，增加了火炬气和空气的比表接触面积，有利于火炬气和空气的充分接触，同时火炬气分布臂横截面为翼型结构（图3），有效降低了喷孔引射周边空气的阻力，增大引射空气量。
17.自消烟型地面火炬燃烧器0的结构如图2所示，燃气从燃气主管5进入到燃烧器内部，随后进入到弧形火炬气分布臂4中。在火炬气压力作用下，燃料从火炬气分布臂4上的外侧喷孔1和内侧喷孔2喷出，在冲击角的作用下，燃料喷射并扩散在翅片3上，完成燃料的喷出过程。
18.利用燃料气从喷孔中高速喷射并卷吸外部空气的原理，实现燃料气与空气的充分混合，保证燃料在喷孔处燃烧时的空气量足够。通过在燃烧器火炬气分布臂的小孔间距处设置翅片结构，当燃料气从火炬气分布臂的小孔中喷出并扩展在翅片表面时，利用翅片的扩展面积，实现燃料气与空气的充分混合，近而使燃料气可以快速且充分的燃烧。
19.本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。


技术特征：
1.一种自消烟型地面火炬燃烧系统，包括地面火炬筒体、地面火炬防风墙、长明灯、地面火炬筒体底座，筒体内布置有多组自消烟型地面火炬燃烧器，其特征在于，自消烟型地面火炬燃烧器包括火炬气主管（5），火炬气主管（5）与3～8个相同的弧形火炬气分布臂（4）相连，火炬气分布臂（4）绕火炬气主管（5）呈360
°
均匀布置，每个火炬气分布臂（4）外侧区域均匀布置有火炬气喷孔，火炬气分布臂（4）上安装有多个翅片（3）。2.根据权利要求1所述自消烟型地面火炬燃烧系统，其特征在于，所述的火炬气分布臂（4）的横截面为翼型，在火炬气分布臂（4）的外侧90
°
～130
°
范围内均匀布置有若干组火炬气外侧喷孔（1），在两个外侧喷孔（1）之间加装有翅片（3）；火炬气分布臂（4）单独设置一个或内外侧分别设置内侧喷孔（1）和外侧喷孔（2），其中内侧喷孔（2）轴线在火炬气分布臂（4）横截面上与竖直方向呈5～12
°
夹角，外侧喷孔轴线在分布臂横截面上与竖直方向呈10～20
°
夹角。3.根据权利要求1所述自消烟型地面火炬燃烧系统，其特征在于，所述的火炬气分布臂（4）上每组喷孔两侧的翅片（3）与喷孔之间的距离为5～15mm，喷孔轴线与翅片（3）表面呈现10～40度冲击角度。4.根据权利要求1所述自消烟型地面火炬燃烧系统，其特征在于，所述的翅片（3）的厚度为5～8mm，相邻翅片间的距离为20～50mm，翅片高度为100～160mm。5.根据权利要求1所述自消烟型地面火炬燃烧系统，其特征在于，所述的火炬气分布臂（4）横截面为翼型结构，以有效降低喷孔引射周边空气的阻力，增大引射空气量。

技术总结
一种自消烟型地面火炬燃烧系统，采用多组自消烟型地面火炬燃烧器。所述自消烟型地面火炬燃烧器包括火炬气主管、火炬气分布臂，火炬气分布臂上布置有外侧喷孔、内侧喷孔、翅片等，火炬气主管上的火炬气分布臂充分利用了弧形结构的外围周向空间。翅片设置在火炬气分布臂的喷孔间距中，火炬气从火炬气分布臂的喷孔中喷出卷吸外部空气后扩展到翅片表面，由于翅片和喷射火炬气之间的流体康达效应，可进一步引射更多空气与火炬气充分混合，使得火炬气在混合大量空气后快速充分的燃烧，从而实现燃烧器无需蒸汽消耗即可达到自消烟效果。无需蒸汽消耗即可达到自消烟效果。无需蒸汽消耗即可达到自消烟效果。


技术研发人员：郭宏新 王建果 张栋玮 何松 刘丰 李同
受保护的技术使用者：江苏中圣高科技产业有限公司
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/11/8