可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油化工及煤化工领域，尤其涉及石化气体排放领域，具体是指一种可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构。
【背景技术】
[0002]火炬燃烧器是石化企业火炬排放系统中最关键的设备，其性能好坏直接影响到火炬排放系统的性能和是否达到环保要求，要求火炬燃烧器必须能够将生产装置开停车、生产及事故排放的可燃气及时、安全地放空燃烧，并必须满足严格的环保要求。
[0003]故发明一种安全型环保特性好的燃烧设备，可用于处理高排放压力、大流量可燃气的火炬燃烧器，并具有处理量大、出口流速高、调节比大、无烟燃烧能力及燃烧效果好、热辐射低、火焰燃烧稳定等特点，是行业内急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够显著提高火炬的处理能力，安全排放、无烟燃烧的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构具有如下构成:
[0006]该可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其主要特点是，所述的燃烧器结构包括中心分配筒体和数个位于所述的中心分配筒体上的悬臂，所述的中心分配筒体顶部安装有数个中心烧嘴，各个所述的悬臂上支撑有单筒燃烧器且各个所述的中心烧嘴上支撑有单筒燃烧器，所述的中心分配筒体下部与排放气进气道连接。
[0007]优选地，各个所述的单筒燃烧器包括单筒和燃烧器元件，所述的单筒一端设置于所对应的悬臂上，所述的单筒另一端支撑所述的燃烧器元件。
[0008]更优选地，所述的燃烧器元件为红酒杯形状的燃烧器元件。
[0009]最优选地，所述的单筒为倒喇叭形状的单筒。
[0010]进一步地，各个所述的单筒燃烧器还包括设置于所述的燃烧器元件和单筒之内的弹簧伺服机构。
[0011]更进一步地，各个所述的悬臂均匀地自中心筒体侧面或顶部引出，各个所述的悬臂的顶端分布在同一个或几个圆周上，且各个所述的悬臂的顶端与所述的中心烧嘴的顶端处于同一水平面内。
[0012]再进一步地，所述的单筒燃烧器旁还设置有至少一个长明灯。
[0013]采用了该实用新型中的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其优点在于:
[0014](1)高效的无烟燃烧
[0015]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构采用多臂单组燃烧器组合结构型式，本质上是将单点排放燃烧变成多个排放点燃烧的火炬，它是利用高的排放压力和高的排放流速作为动力，出口流速可达到1.0个马赫数，排放气同时在多个排放点喷出，相互之间有一个加强燃烧的作用，通过上述特殊设计的几何结构，形成一个超稳定的火焰，而且该种型式火炬还有一个很大优点，它将完整的火焰分割成多个小的火焰，形成事实上的多点火炬，独特设计的单筒燃烧器空气动力学喷嘴能够产生科安达附壁效应卷吸大量空气参与燃烧，实现全流量范围的湍流无烟燃烧。高的出口排放流速还能有效地使夹带的液滴粉碎成雾化状态，燃烧排放气中夹带的液态物质，完全避免下火雨。
[0016](2)低的热辐射
[0017]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构具有较低的热辐射，可有效节约占地、降低火炬的高度。
[0018]⑶长寿命
[0019]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构由于出口流速高，卷吸空气能力强，燃烧完全，燃烧火焰抬离火炬燃烧器头部一定距离成悬空火焰，改善了火炬头部的高温工作环境。同时火炬头高温区域采用耐热合金310SS以保证高温强度和耐腐蚀性能，大大延长了火炬燃烧器的使用寿命。
[0020](4)超稳定的火焰
[0021]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构上设置的空气动力学喷嘴及红酒杯型燃烧头确保在设计放空速率范围内不发生脱火，火炬燃烧器出口截面可变及科安达红酒杯附壁效应结构，充分利用放空气源压力高的优势，提升放空气体出口流速，增强放空气体与周围空气的相互扰动和掺混，卷吸周围空气提高燃烧的完全程度，形成一个较短的、刚性非常好的超稳定火焰。
[0022](5)操作范围弹性大
[0023]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构操作范围很广，可在0.3?1.0个马赫数之间稳定可靠工作，调节比大，具有非常好的操作弹性。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构的示意图
[0025]图2为本实用新型的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构的俯视图
[0026]附图标记
[0027]1中心分配筒体
[0028]2中心烧嘴
[0029]3 悬臂
[0030]4燃烧器元件
[0031]5 单筒
[0032]6长明灯
【具体实施方式】
[0033]为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0034]如图1?2所示，本实用新型中所述的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构包括:中心分配筒体1、中心烧嘴2、悬臂3、红酒杯形状燃烧器4、倒喇叭单筒5及长明灯6。所述的燃烧器结构包括中心分配筒体1和数个位于所述的中心分配筒体1上的悬臂3，所述的中心分配筒体1顶部安装有数个中心烧嘴2，各个所述的悬臂3上支撑有单筒燃烧器且各个所述的中心烧嘴2上支撑有单筒燃烧器，所述的中心分配筒体1下部与排放气进气道连接。各个所述的单筒燃烧器包括倒喇叭单筒5和红酒杯形状燃烧器元件4，所述的倒喇叭单筒5 —端设置于所对应的悬臂3上，所述的倒喇叭单筒5另一端支撑所述的红酒杯形状燃烧器元件4。各个所述的单筒燃烧器还包括设置于所述的红酒杯形状燃烧器元件4和倒喇叭单筒5之内的弹簧伺服机构。所述的各个所述的悬臂3均匀地自中心筒体1侧面或顶部引出，各个所述的悬臂3的顶端分布在同一个或几个圆周上，且各个所述的悬臂3的顶端与所述的中心烧嘴2的顶端处于同一水平面内。所述的单筒燃烧器旁还设置有至少一个长明灯6。所述的长明灯6布置于一个或几个所述的单筒燃烧器附近，所述的长明灯为点火源。所述的中心烧嘴2、悬臂3、单筒燃烧器由耐热不锈钢制成。
[0035]采用了该实用新型中的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其优点在于:
[0036](1)高效的无烟燃烧
[0037]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构采用多臂单组燃烧器组合结构型式，本质上是将单点排放燃烧变成多个排放点燃烧的火炬，它是利用高的排放压力和高的排放流速作为动力，出口流速可达到1.0个马赫数，排放气同时在多个排放点喷出，相互之间有一个加强燃烧的作用，通过上述特殊设计的几何结构，形成一个超稳定的火焰，而且该种型式火炬还有一个很大优点，它将完整的火焰分割成多个小的火焰，形成事实上的多点火炬，独特设计的单筒燃烧器空气动力学喷嘴能够产生科安达附壁效应卷吸大量空气参与燃烧，实现全流量范围的湍流无烟燃烧。高的出口排放流速还能有效地使夹带的液滴粉碎成雾化状态，燃烧大量液态物质，完全避免下火雨。
[0038](2)低的热辐射
[0039]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构具有较低的热辐射，可有效节约占地、降低火炬的高度。
[0040](3)长寿命
[0041]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构由于出口流速高，卷吸空气能力强，燃烧完全，燃烧火焰抬离火炬燃烧器头部一定距离成悬空火焰，改善了火炬头部的高温工作环境。同时火炬头高温区域采用耐热合金310SS以保证高温强度和耐腐蚀性能，大大延长了火炬燃烧器的使用寿命。
[0042](4)超稳定的火焰
[0043]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构上设置的空气动力学喷嘴及红酒杯型燃烧头确保在设计放空速率范围内不发生脱火，火炬燃烧器出口截面可变及科安达红酒杯附壁效应结构，充分利用放空气源压力高的优势，提升放空气体出口流速，增强放空气体与周围空气的相互扰动和掺混，卷吸周围空气提高燃烧的完全程度，形成一个较短的、刚性非常好的超稳定火焰。
[0044](5)操作范围弹性大
[0045]可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构操作范围很广，可在0.3?1.0个马赫数之间稳定可靠工作，调节比大，具有非常好的操作弹性。
[0046]在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
【主权项】
1.一种可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其特征在于，所述的燃烧器结构包括中心分配筒体和数个位于所述的中心分配筒体上的悬臂，所述的中心分配筒体顶部安装有数个中心烧嘴，各个所述的悬臂上支撑有单筒燃烧器且各个所述的中心烧嘴上支撑有单筒燃烧器，所述的中心分配筒体下部与排放气进气道连接。2.根据权利要求1所述的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其特征在于，各个所述的单筒燃烧器包括单筒和燃烧器元件，所述的单筒一端设置于所对应的悬臂上，所述的单筒另一端支撑所述的燃烧器元件。3.根据权利要求2所述的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其特征在于，所述的单筒为倒喇叭形状的单筒。4.根据权利要求2所述的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其特征在于，各个所述的单筒燃烧器还包括设置于所述的燃烧器元件和单筒之内的弹簧伺服机构。5.根据权利要求1所述的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其特征在于，各个所述的悬臂均匀地自中心筒体侧面或顶部引出，各个所述的悬臂的顶端分布在同一个或几个圆周上，且各个所述的悬臂的顶端与所述的中心烧嘴的顶端处于同一水平面内。6.根据权利要求1所述的可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，其特征在于，所述的单筒燃烧器旁还设置有至少一个长明灯。
【专利摘要】本实用新型涉及一种可变出口流动截面音速火炬燃烧器结构，包括中心分配筒体和数个位于所述的中心分配筒体上的悬臂，所述的中心分配筒体顶部安装有数个中心烧嘴，各个所述的悬臂上支撑有单筒燃烧器且各个所述的中心烧嘴上支撑有单筒燃烧器，所述的中心分配筒体下部与排放气进气道连接。采用该种结构的可变出口流动截面的火炬燃烧器结构，能够随着排放压力大小自动调节出口流通面积，显著提高火炬的处理能力，充分利用排放气的压力无需消耗蒸汽或强制送风等公用工程即能安全排放，并实现真正意义上全流量范围的100％无烟燃烧，具有处理量大、出口流速高、调节比大及燃烧效果好、热辐射低、火焰燃烧稳定等特点，是一种安全型环保特性好的燃烧设备。
【IPC分类】F23G7/06
【公开号】CN204987040
【申请号】CN201520490180
【发明人】宋自强, 王林, 谢兵, 刘必军
【申请人】上海华力燃烧设备有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月8日