一种夹套多管式燃烧器、燃烧器撬块及地面火炬的制作方法

1.本发明属于燃烧器技术领域，更具体地，涉及一种夹套多管式燃烧器、燃烧器撬块及地面火炬。


背景技术：

2.石油化工、煤化工等化工装置在生产过程中产生大量可燃有害废气，可燃有害气体需要用封闭式地面火炬装置、多点式地面火炬装置等对废气进行燃烧处理后排放到大气之中。不同废气的组分的轻重和压力的大小不同，目前的地面火炬装置内火炬燃烧器很多，一般由几百台到上千台燃烧器组成。现有的火炬燃烧器噪音大，重组分燃烧不完全，占地面积大，火焰长、蒸汽消耗量大、燃烧时产生大量的黑烟等污染环境及投资、生产运行费高等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种夹套多管式燃烧器、燃烧器撬块及地面火炬，该夹套多管式燃烧器采用在内管外侧设置至少一个外管的结构，内管的内部空腔和内管外部的排放气腔可以分别用于排放不同种类的废气，能够一次性通过燃烧处理不同种类的废气，不仅提高处理效果，还能节省运行费用。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种夹套多管式燃烧器，该燃烧器包括：
5.内管，所述内管的下端设置有第一进气口，所述内管的上端设置有第一出气口；
6.至少一个外管，所述外管套设在所述内管的外侧，在所述内管的外侧形成至少一个排放气腔，每个所述排放气腔的下部设置有气体入口，每个所述排放气腔的上部设置有气体出口；
7.所述气体出口与所述第一出气口连通。
8.可选地，所述外管设置有多个，多个所述外管的直径递增并依次套设在所述内管的外侧，由内向外形成多个排放气腔，多个所述排放气腔分别排放多个不同种类的气体。
9.可选地，所述内管的下端设置有第一喇叭口。
10.可选地，其中一个所述外管上的气体入口上设置有第二喇叭口。
11.可选地，处于内层的所述外管的长度小于处于外层的所述外管的长度，所述外管和所述内管的上端平齐，在所述外管和所述内管的上方形成燃烧器喷口。
12.可选地，所述燃烧器喷口处设置有扰流片。
13.可选地，最外层的所述外管上部侧壁设置有可燃废气喷孔，所述排放气腔内设置有与所述可燃废气喷孔相配合的旋流片。
14.本发明还提供一种燃烧器撬块，该撬块包括：
15.上述的夹套多管式燃烧器，所述夹套多管式燃烧器设置有多个；
16.气体管路，与多个所述夹套多管式燃烧器连接。
17.可选地，多个所述夹套多管式燃烧器呈阵列式排布；所述内管的下端设置有第一
喇叭口；所述气体管路包括内管输气管和外管输气管，所述内管输气管插设在所述第一喇叭口内，所述外管输气管与所述气体入口连接。
18.本发明还提供一种地面火炬，该地面火炬包括上述的燃烧器撬块。
19.本发明提供一种夹套多管式燃烧器、燃烧器撬块及地面火炬，其有益效果在于：
20.1、该夹套多管式燃烧器采用在内管外侧设置至少一个外管的结构，内管的内部空腔和内管外部的排放气腔可以分别用于排放不同种类(不同组分、不同压力)的废气，能够一次性通过燃烧处理不同种类的废气，不仅提高处理效果，还能节省运行费用；
21.2、该夹套多管式燃烧器可以根据实际排放情况采用具有多个独立排放气腔的组合式燃烧器，能够对高热值、低热值、高压、低压等不同特性种类的废气进行处理，特别是高热值废气能将低热值不可燃的有害气体引燃燃烧，减少低热值气体、不可燃的有害气体排放时需要伴烧天然气或石油液化气的能源消耗，降低了运行费用；
22.3、该夹套多管式燃烧器能够分别对多种排放压力、多种组分不同热值工况的废气进行集中公用式燃烧处理，大大节省了占地面积，节约了土地资源，减少了投资；
23.4、该夹套多管式燃烧器能够实现不同工况排放器组合集中在一个燃烧器撬块控制排放燃烧，能够实现不同工况单一控制或多种控制排放燃烧，降低了投资成本、运行成本。
24.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
25.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
26.图1示出了根据本发明的实施例一的一种夹套多管式燃烧器的主视结构示意图。
27.图2示出了根据本发明的实施例一的一种夹套多管式燃烧器的俯视结构示意图。
28.图3示出了根据本发明的实施例一的一种燃烧器撬块的俯视结构示意图。
29.图4示出了根据本发明的实施例一的一种燃烧器撬块的侧视结构示意图。
30.图5示出了根据本发明的实施例二的一种燃烧器撬块的俯视结构示意图。
31.图6示出了根据本发明的实施例三的一种燃烧器撬块的俯视结构示意图。
32.附图标记说明：
33.1、内管；2、外管；3、第一喇叭口；4、第二喇叭口；5、扰流片；6、可燃废气喷孔；7、旋流片；8、第一废气管；9、第二废气管；10、第三废气管；11、第四废气管；12、支管；13、第一排放气腔；14、第二排放气腔；15、第三排放气腔；16、第四排放气腔；17、第一废气管的竖管；18、第一废气管的横管；19、第一气体入口；20、第二废气管的竖管；21、第二废气管的横管；22、第二气体入口；23、第三废气管的竖管；24、第三废气管的横管；25、第三气体入口；26、第四废气管的竖管；27、第四废气管的横管；28、第四气体入口。
具体实施方式
34.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相
反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
35.本发明提供一种夹套多管式燃烧器，该燃烧器包括：
36.内管，内管的下端设置有第一进气口，内管的上端设置有第一出气口；
37.至少一个外管，外管套设在内管的外侧，在内管的外侧形成至少一个排放气腔，每个排放气腔的下部设置有气体入口，每个排放气腔的上部设置有气体出口；
38.气体出口与第一出气口连通。
39.具体的，该夹套多管式燃烧器采用在内管外侧设置至少一个外管的结构，内管的内部空腔和内管外部的排放气腔可以分别用于排放不同种类的废气，能够一次性通过燃烧处理不同种类的废气，不仅提高处理效果，还能节省运行费用；外管的数量可以根据废气的不同组分、不同压力等废气种类的多少进行设计；在一个示例中，废气分为高压高热值废气、低压低热值废气，那么就可以设置两个外管，在内管外侧形成两个排放气腔，两个排放气腔内分别排放这两种废气，内管内还可以通入空气、蒸汽；保证燃烧的顺利进行，这样即实现了对不同种类废气的集中处理，又能利用高热值废气将低热值不可燃的废气引燃燃烧，减少低热值气体、不可燃的有害气体排放时需要伴烧天然气或石油液化气的能源消耗，降低了运行费用；当然，如果废气中含有足量的空气，内管中也可以通入一种废气或蒸汽。
40.可选地，外管设置有多个，多个外管的直径递增并依次套设在内管的外侧，由内向外形成多个排放气腔，多个排放气腔分别排放多个不同种类的气体。
41.具体的，三个以上的外管，在内管外侧形成三个以上的排放气腔，在实际应用中具有更加显著的有益效果。
42.可选地，内管的下端设置有第一喇叭口。
43.具体的，实际应用时，还包括蒸汽管，蒸汽管用于排放蒸汽，蒸汽管的一端插设在第一喇叭口内，能够向内管内排放蒸汽，并且，由于第一喇叭口的存在，在该处形成文丘里管效应，在排放蒸汽的同时能够向内管内带入大量空气，保证该夹套多管式燃烧器的正常燃烧。
44.可选地，其中一个外管上的气体入口上设置有第二喇叭口。
45.具体的，在外管个数较多，排放气腔数量较多时，考虑到空气量不充足问题，可以在其中一个外管上的气体入口上设置第二喇叭口，同样将蒸汽管也插设在第二喇叭口内，利用文丘里管原理，也向排放气腔内带入空气，保证燃烧时空气的充足。
46.在一个示例中，如果排放废气都是重组分可燃气体，在燃烧过程中都会产生大量的黑烟，采用蒸汽或者空气分别进入第一喇叭口、第二喇叭口。
47.可选地，处于内层的外管的长度小于处于外层的外管的长度，外管和内管的上端平齐，在外管和内管的上方形成燃烧器喷口。
48.具体的，最内层的外管外露于与其相邻的外管的部分上开设一个气体入口，气体入口上可以设置连接管并在连接管的外端设置连接法兰；同理，每个外管的下部外壁上均可以开设一个气体入口，并设置相应的连接管和连接法兰，便于与废气管道的连接；在一个示例中，外管有多个，多个外管的下端按由内至外的顺序依次变短。
49.进一步的，废气通过燃烧器喷口喷出并经过点燃器的点燃而燃烧。
50.可选地，燃烧器喷口处设置有扰流片。
51.具体的，扰流片的设置能够改变燃气方向，防止在燃烧不稳定。
52.可选地，最外层的外管上部侧壁设置有可燃废气喷孔，排放气腔内设置有与可燃废气喷孔相配合的旋流片。
53.具体的，可燃废气喷孔能够将可燃废气从喷孔流出燃烧，喷孔可以是圆形孔、长方形孔、拖圆形孔等；旋流片能够改变燃气和空气向单一方向喷出，根据旋流片的角度喷出，燃气和空气充分混合燃烧。
54.本发明还提供一种燃烧器撬块，该撬块包括：
55.上述的夹套多管式燃烧器，夹套多管式燃烧器设置有多个；
56.气体管路，与多个夹套多管式燃烧器连接。
57.具体的，气体管路包括竖管和横管，竖管能够连接废气排放管道，横管上设置有多个支管，支管能够连接夹套多管式燃烧器，每个竖管上均可以设置与其相对应的控制系统，控制系统能够控制与之连接的夹套多管式燃烧器喷出的可燃废气。
58.可选地，多个夹套多管式燃烧器呈阵列式排布；内管的下端设置有第一喇叭口；气体管路包括内管输气管和外管输气管，内管输气管插设在第一喇叭口内，外管输气管与气体入口连接。
59.在多管燃烧器设置第一喇叭口及第二喇叭口，蒸汽及空气管、高压燃气管单独插入相应的喇叭口内。
60.在一个示例中，内管输气管输送蒸汽，外管输气管输送可燃废气。
61.本发明还提供一种地面火炬，该地面火炬包括上述的燃烧器撬块。
62.实施例一
63.如图1至图4所示，本发明提供一种夹套多管式燃烧器，该燃烧器包括：
64.内管1，内管1的下端设置有第一进气口，内管1的上端设置有第一出气口；
65.至少一个外管2，外管2套设在内管1的外侧，在内管1的外侧形成至少一个排放气腔，每个排放气腔的下部设置有气体入口，每个排放气腔的上部设置有气体出口；
66.气体出口与第一出气口连通。
67.在本实施例中，外管2设置有4个，4个外管2的直径递增并依次套设在内管1的外侧，由内向外形成4个排放气腔，4个排放气腔分别排放4个不同种类的气体。
68.在本实施例中，内管1的下端设置有第一喇叭口3。
69.在本实施例中，其中一个外管2上的气体入口上设置有第二喇叭口4。
70.在本实施例中，处于内层的外管2的长度小于处于外层的外管2的长度，外管2和内管1的上端平齐，在外管2和内管1的上方形成燃烧器喷口。
71.在本实施例中，燃烧器喷口处设置有扰流片5。
72.在本实施例中，最外层的外管2上部侧壁设置有可燃废气喷孔6，排放气腔内设置有与可燃废气喷孔6相配合的旋流片7。
73.本发明还提供一种燃烧器撬块，该撬块包括：
74.上述的夹套多管式燃烧器，夹套多管式燃烧器设置有多个；
75.气体管路，与多个夹套多管式燃烧器连接。
76.在本实施例中，多个夹套多管式燃烧器呈圆周阵列式排布；内管的下端设置有第一喇叭口3；气体管路包括内管输气管和外管输气管，内管输气管插设在第一喇叭口3内，外
管输气管与气体入口连接。
77.本发明还提供一种地面火炬，该地面火炬包括上述的燃烧器撬块。
78.综上，本发明提供的夹套多管式燃烧器使用时，以一个燃烧器撬块为例：
79.该燃烧器撬块的气体管路包括第一废气管8、第二废气管9、第三废气管10、第四废气管11，第一废气管8、第二废气管9、第三废气管10、第四废气管11为不同压力或不同轻重组分的废气排放管或蒸汽排放管，每个废气管包括竖管和横管，每个横管上都连接有多个支管12，支管12用于与每个夹套多管式燃烧器连接。该夹套多管式燃烧器包括由内向外的第一排放气腔13、第二排放气腔14、第三排放气腔15和第四排放气腔16，第一废气管8通过第一废气管的竖管17连接在一个化工装置排放废气管道上，并通过第一废气管的横管18上的支管12依次与第一排放气腔13上的第一气体入口19、第一排放气腔13连接，能够将废气排放至燃烧器喷口处喷出燃烧；第二废气管9通过第二废气管的竖管20连接在另一个化工装置排放废气管道上，并通过第二废气管的横管21上的支管12依次与第二排放气腔14上的第二气体入口22、第二排放气腔14连接，能够将废气排放至燃烧器喷口处喷出燃烧；第三废气管10通过第三废气管的竖管23连接在一个化工装置排放蒸汽管道上，并通过第三废气管的横管24上的支管12依次与第二喇叭口4、第三气体入口25、第三排放气腔15连接，能够将蒸汽排放至燃烧器喷口处，并利用文丘里管原理向第三排放气腔15内带入一定量的空气，有助于重组分废气的燃烧充分；第四废气管11通过第四废气管的竖管26连接在另一个化工装置排放废气管道上，并通过第四废气管的横管27上的支管依次与第四排放气腔16上的第四气体入口28、第四排放气腔16连接，能够将废气排放至燃烧器喷口处喷出燃烧；同时，第三废气管的横管24上的支管12还可以插入第一喇叭口3，向内管1内排入蒸汽，并利用文丘里管原理向内管1内带入一定量的空气，保证燃烧器喷口处的废气燃烧。
80.实施例二
81.如图5所示，本实施例中的燃烧器撬块与实施例一的区别在于：
82.在本实施例中，多个夹套多管式燃烧器呈矩形阵列式排布。
83.具体的，可以根据实际工况选择燃烧器撬块中多个夹套多管式燃烧器的排布形式。
84.实施例三
85.如图6所示，本实施例中的燃烧器撬块与实施例一的区别在于：
86.在本实施例中，多个夹套多管式燃烧器呈非矩形阵列式排布，并且横管呈u形布置。
87.具体的，可以根据实际工况选择燃烧器撬块中多个夹套多管式燃烧器的排布形式和气体管路的排布形式。
88.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。