一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统的制作方法

1.本发明属于地面火炬系统领域，主要应用于石化、化工、焦化等行业，具体涉及一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统。


背景技术：

2.地面火炬处理废气的工艺，因装置占地面积小、投资费用低、处理效率高，所以被广泛应用于石化行业的废气处理中。传统的地面火炬燃烧系统采用的燃烧器多设计为梅花枝杈结构，枝杈上开燃气孔，利用蒸汽引射等方式消烟。这种消烟方式通常会因引射空气不足，不能向碳烟形成区提供足量空气和水蒸汽助消烟而降低消烟效果，并造成燃烧器之间传焰困难。为解决上述问题，本发明提供一种采用新型蒸汽消烟燃烧器的地面火炬燃烧系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有的梅花枝杈结构燃烧器存在的不能向碳烟形成区提供足量空气和水蒸汽助消烟而降低消烟效果，并造成燃烧器之间传焰困难的问题，设计一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，它采用多组新型地面火炬燃烧器，解决了现有燃烧系统点火燃烧消烟效果不佳，传焰困难的问题，实现蒸汽靶向消烟，从而降低蒸汽消耗量，并实现地面火炬燃烧器布置间距优化。
4.本发明的技术方案是：一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，包括地面火炬筒体，筒体内布置有多组蒸汽消烟地面火炬燃烧器0，其特征是：所述地面火炬燃烧器0包括梅花状燃气枝杈2，梅花状燃气枝杈2的根部垂直布置有稳焰孔6，该燃烧器工作时，稳焰孔6喷出的火炬气会形成低速区，在该低速区形成小火焰，实现稳定火焰的作用；梅花状燃气枝杈2的枝体上垂直布置多个燃气孔1；燃气孔1在枝体上按照外密内疏非均匀布置，其中最内部燃气孔中心间距为3~5倍的燃气孔直径，最外部燃气孔中心间距为1.8~3.6倍的燃气孔直径，以充分利用火炬气动能卷吸周围空气加强燃烧供风，而且不会出现火焰过度黏连的情况；在部分或全部梅花状燃气枝杈2的端部设置有传焰孔4，且设有传焰孔4的梅花状燃气枝杈2对称设置，传焰孔垂直壁面打孔，传焰孔尺寸为燃气孔1尺寸的0.5~1.5倍，传焰孔4轴心线与水平线夹角10
°‑
45
°
以使传焰孔4火焰呈斜向由内向外喷射，以显著提高燃烧器间点燃传焰成功率，提升地面火炬系统燃烧处理效率；在梅花状燃气枝杈2的下部设置有环形蒸汽管路5，环形蒸汽管路5中开有蒸汽喷孔3，每个梅花状燃气枝杈2配有2~6个蒸汽喷孔3，蒸汽喷孔的孔径为2~4mm，布置原则为确保蒸汽喷出后均匀覆盖燃气喷出后燃烧的碳烟生成区域，蒸汽喷出方向与燃气喷出方向相交，以大幅降低消烟蒸汽耗量。
5.本发明的有益效果是：传统的蒸汽消烟型地面火炬系统因蒸汽存在导致其传焰性能降低，本发明的蒸汽消烟地面火炬燃烧器不但解决蒸汽降低传焰能力的问题，而且利用蒸汽加强了传焰孔点燃
相邻燃烧器的能力。
6.本发明通过将燃气引入优化布置的燃气孔，解决了燃气燃烧缺氧问题，更加合理利用燃气自身动能卷吸空气的能力，同时也增强了燃气与空气的混合及火焰形状干预，解决自身火焰稳定性问题；通过增加传焰孔，加强了燃烧器之间的传焰能力；通过优化蒸汽喷孔的形式和布置，实现了蒸汽靶向消烟的作用。整体实现了燃气动能和蒸汽动能的最优化利用，促进了传焰孔火焰的传焰作用，同时解决了传统燃烧器传焰孔处火焰的碳烟生成较多问题。
7.在达到相同的消烟效果和处理量前提下，本发明实现了燃气与空气充分混合的燃烧效果，蒸汽耗量更低，更加节能，有效降低碳排放，且整体结构简单、维修方便。
附图说明
8.图1 是本发明的蒸汽消烟地面火炬燃烧系统结构示意图。
9.图2 是本发明的新型蒸汽消烟地面火炬燃烧器结构示意图。
10.图3 是本发明的新型蒸汽消烟地面火炬燃烧器传焰孔结构示意图。
11.图4 是本发明的新型蒸汽消烟地面火炬燃烧器蒸汽喷出方向示意图。
12.图中：0
‑
地面火炬燃烧器、1
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燃气孔、2
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梅花状燃气枝杈、3
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蒸汽孔、4
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传焰孔、5
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环形蒸汽管路、6
‑
稳焰孔、a不带有传焰孔枝杈、b带传焰孔枝杈。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
14.如图1
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4所示。
15.一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，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，如图1所示，筒体内布置有多组如图2所示的新型蒸汽消烟地面火炬燃烧器0，所述新型蒸汽消烟地面火炬燃烧器可做成环状布置、陈列状布置、间隔布置等多种组合形式，如图1所示。所述新型蒸汽消烟地面火炬燃烧器0包括梅花状燃气枝杈2，燃气枝杈上布置有垂直于燃气枝杈2的稳焰孔6，该燃烧器工作时，稳焰孔6喷出的火炬气会形成低速区，在该低速区形成小火焰，实现稳定火焰的作用。带有旋角10
‑
30
°
的梅花状燃气枝杈2上垂直布置多个燃气孔1。燃气孔在燃气枝杈上按照外密内疏非均匀布置，其中最内部燃气孔中心间距为3~5倍的燃气孔直径，最外部燃气孔中心间距为1.8~3.6倍的燃气孔直径。此类设计可充分利用火炬气动能卷吸周围空气加强燃烧供风，而且不会出现火焰过度黏连的情况。如图3所示，传焰孔4设置在梅花状燃气枝杈2的端部，设置有传焰孔的燃气枝杈对称设置，图2中标记为a的是不带有传焰孔4的枝杈2、标记为b的是带传焰孔4的枝杈2，传焰孔垂直壁面打孔，数量1
‑
3个，传焰孔尺寸为燃气孔尺寸的0.5~1.5倍，传焰孔与水平线夹角10
°‑
45
°
。传焰孔火焰呈现斜向由内向外喷射，该设计可显著提高燃烧器间点燃传焰成功率，提升地面火炬系统燃烧处理效率。如图4所示，在梅花状燃气枝杈2的下部设置有环形蒸汽管路5，蒸汽管路5中开有蒸汽喷孔3，每个燃烧器枝杈配有2~6个蒸汽孔，蒸汽孔尺寸2~4mm，布置原则为确保蒸汽喷出后均匀覆盖燃气喷出后燃烧的碳烟生成区域，蒸汽喷出方向与燃气喷出方向相交。该布置规则下可大幅降低消烟蒸汽耗量。具体实施时，地面火炬燃烧器大小范围一般为380mm~620mm，蒸汽环管直径200~550mm，蒸汽环管低于火炬气枝杈50~
300mm。
16.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：
1.一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，包括地面火炬筒体，筒体内布置有多组蒸汽消烟地面火炬燃烧器（0），其特征是：所述地面火炬燃烧器（0）包括梅花状燃气枝杈（2），梅花状燃气枝杈（2）的根部垂直布置有稳焰孔（6），该燃烧器工作时，稳焰孔（6）喷出的火炬气会形成低速区，在该低速区形成小火焰，实现稳定火焰的作用；梅花状燃气枝杈（2）的枝体上垂直布置多个燃气孔（1）；燃气孔（1）在枝体上按照外密内疏非均匀布置，其中最内部燃气孔中心间距为3~5倍的燃气孔直径，最外部燃气孔中心间距为1.8~3.6倍的燃气孔直径，以充分利用火炬气动能卷吸周围空气加强燃烧供风，而且不会出现火焰过度黏连的情况；在部分或全部梅花状燃气枝杈（2）的端部设置有传焰孔（4），且设有传焰孔（4）的梅花状燃气枝杈（2）对称设置，传焰孔垂直壁面打孔，传焰孔尺寸为燃气孔（1）尺寸的0.5~1.5倍，传焰孔（4）轴心线与水平线夹角10
°‑
45
°
以使传焰孔（4）火焰呈斜向由内向外喷射，以显著提高燃烧器间点燃传焰成功率，提升地面火炬系统燃烧处理效率；在梅花状燃气枝杈（2）的下部设置有环形蒸汽管路（5），环形蒸汽管路（5）中开有蒸汽喷孔（3），每个梅花状燃气枝杈（2）配有2~6个蒸汽喷孔（3，蒸汽喷孔的孔径为2~4mm，布置原则为确保蒸汽喷出后均匀覆盖燃气喷出后燃烧的碳烟生成区域，蒸汽喷出方向与燃气喷出方向相交，以大幅降低消烟蒸汽耗量。2.根据权利要求1所述的蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，其特征是：所述的新型蒸汽消烟地面火炬燃烧器（0）呈环状布置、陈列状布置或间隔布置在地面火炬筒体中。3.根据权利要求1所述的蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，其特征是：所述的梅花状燃气枝杈（2）之间的夹角为10
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30
°
。4.根据权利要求1所述的蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，其特征是：所述的传焰孔（4）垂直壁面打孔，数量1
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3个。5.根据权利要求1所述的一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，其特征是：所述的地面火炬燃烧器（0）的大小范围为380mm~620mm。6.根据权利要求1所述的蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，其特征是：所述的环形蒸汽管路（5）的直径200~550mm，环形蒸汽管路（5）低于梅花状燃气枝杈（2）50~300mm。

技术总结
一种蒸汽消烟地面火炬燃烧系统，采用多组新型蒸汽消烟火炬燃烧器，其特征是所述新型蒸汽消烟火炬燃烧器由火炬气管路和蒸汽管路组成，燃烧器采用梅花型多孔设计结构，燃烧器梅花型枝杈带有10


技术研发人员：郭宏新 孟凯 何松 王建果 刘丰 李同 赵志红
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