一种无烟燃烧高架火炬头及高架火炬的制作方法

本技术属于高架火炬燃烧，具体为一种无烟燃烧高架火炬头及高架火炬。

背景技术：

1、随着石油和化工行业的不断发展，石化企业的总体布置呈现大型化、集中化趋势，作为事故泄放系统所必须的火炬系统，仍然是不可缺少的重要设备，它主要用于保证上游设备在正常生产、开停车和事故状态所排放的气体能够及时、安全可靠地燃烧排放，不影响上游设备安全运行。同时各油田油气采集井场，也需要排放量大小不一的各种火炬设备。火炬设备均以高架火炬为主。

2、近些年，国家对安全环保的要求越来越严格，需要控制碳排放量、实施严格的nox排放标准。因此，对于高架火炬国内各地纷纷出台严格的环保法规和要求，传统高架火矩在火炬集管或火炬立管中有液体进入、烃类凝结或水合物形成(这些物质可能会被带到燃烧区)的可能性，气体中夹带烃类液滴，与火焰发生接触时，通常燃烧不完全，能够产生燃烧的液滴，形成烟灰，降低火炬的无烟燃烧能力；而能够进入燃烧区并且能够用可行的措施进行无烟控制处理的最大液滴尺寸取决于火炬头的设计。因此，开发安全、环保、长寿命的高架火炬，来服务油气生产需要至关重要，且具有重要的经济和社会效益。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供一种无烟燃烧高架火炬头及高架火炬，通过集风器和文丘里引射器的设置实现了放空气体的无烟燃烧。

2、本实用新型提供一种无烟燃烧高架火炬头，包括燃烧筒、同轴设置在燃烧筒下端面的集风器以及均布设置在燃烧筒外周的引燃器，其中：

3、集风器的内部同轴设置有燃气排放管，燃气排放管向上延伸至与燃烧筒的上端面齐平，燃气排放管与燃烧筒之间形成空气流动间隙，集风器聚集空气流向上进入空气流动间隙内；

4、燃气排放管的内部同轴设置有负压引风管，负压引风管向上延伸至与燃气排放管的上端面齐平，负压引风管与燃气排放管之间形成燃气流动间隙；

5、燃气排放管的上部周向均匀开设有若干个燃气出口，每个燃气出口上安装有一个稳焰器，稳焰器位于空气流动间隙内，稳焰器上开设有若干个燃气喷孔。

6、进一步的，集风器包括上环形端板、下环形端板以及周向均布设置在上环形端板和下环形端板之间的若干个旋流叶片，下环形端板的外径小于上环形端板的外径，旋流叶片为直角梯形结构，直角梯形结构的斜边一端固定在上环形端板的外边缘，另一端固定在下环形端板的外边缘，燃气排放管位于若干个旋流叶片的中心位置。

7、进一步的，稳焰器包括与燃气出口相对设置的后端壁以及与后端壁两侧固定连接的侧壁，两个侧壁与后端壁形成前端和上端开口的燃气容纳腔，燃气容纳腔的前端开口与燃气出口连通，燃气容纳腔的上端开口上盖合有交叉设置的斜壁板，斜壁板上开设有若干个燃气喷孔。

8、进一步的，燃气排放管的下方设有燃气管道，燃气管道通过多个连接管与燃气排放管连通，负压引风管的上端为文丘里喷口，负压引风管的下端呈帽檐式结构，帽檐式结构的下方设有文丘里引射器喷嘴，文丘里引射器喷嘴连接有引射喷管，引射喷管连接有压缩风机。

9、进一步的，燃气排放管包括锥形管和位于锥形管缩径端的直筒管，直筒管延伸至燃烧筒内，直筒管与燃烧筒之间形成空气流动间隙，锥形管的扩径端固定于下环形端板上。

10、进一步的，燃气管道呈锥形形状，燃气管道的扩径端通过连接管与燃气排放管的扩径端连通。

11、进一步的，引燃器的旁侧设置有长明灯。

12、本实用新型还提供一种高架火炬，其特征在于，包括上述任意一项的无烟燃烧高架火炬头。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

14、(1)本实用新型通过在高架火炬头上设置集风器，强风空气流不论从任何方向横向吹扫火炬头下部的集风器，集风器都能聚集空气流能量向上形成稳定的空气流，使燃烧火焰始终保持在火炬头上方正常燃烧，集风器的设置不但增加了火炬头的使用寿命，而且通过稳焰器与燃气排放管内的燃气充分混合，使放空燃气中夹带的烃类液滴燃烧完全。

15、(2)本实用新型的负压引风管的上端为文丘里喷口，下端呈帽檐式结构，且下方设有文丘里引射器喷嘴，通过文丘里引射器喷嘴喷射压缩空气，从而负压引射大量空气从文丘里喷口喷出，使得泄放燃气充分与引射输送空气气流之间充分混合，实现无烟燃烧，中心空气辅助燃烧火焰以轴向气流的形式产生，以形成一个竖直、垂直火焰；且引射空气发挥稀释烃类燃料含量的作用，减少了排烟倾向，以避免冒烟。

16、(3)本实用新型稳焰器上端的斜壁板上开设有若干个燃气喷孔，燃气喷孔的喷射方向向稳焰器两侧倾斜喷射，增大放空燃气与空气的接触面积，使燃气与空气混合的更均匀，燃烧更充分。

技术特征：

1.一种无烟燃烧高架火炬头，其特征在于，包括燃烧筒、同轴设置在所述燃烧筒下端面的集风器以及均布设置在所述燃烧筒外周的引燃器，其中：

2.根据权利要求1所述的无烟燃烧高架火炬头，其特征在于，所述集风器包括上环形端板、下环形端板以及周向均布设置在所述上环形端板和下环形端板之间的若干个旋流叶片，所述下环形端板的外径小于所述上环形端板的外径，所述旋流叶片为直角梯形结构，直角梯形结构的斜边一端固定在所述上环形端板的外边缘，另一端固定在所述下环形端板的外边缘，所述燃气排放管位于若干个所述旋流叶片的中心位置。

3.根据权利要求1所述的无烟燃烧高架火炬头，其特征在于，所述稳焰器包括与所述燃气出口相对设置的后端壁以及与所述后端壁两侧固定连接的侧壁，两个所述侧壁与后端壁形成前端和上端开口的燃气容纳腔，所述燃气容纳腔的前端开口与所述燃气出口连通，所述燃气容纳腔的上端开口上盖合有交叉设置的斜壁板，所述斜壁板上开设有若干个所述燃气喷孔。

4.根据权利要求2所述的无烟燃烧高架火炬头，其特征在于，所述燃气排放管的下方设有燃气管道，所述燃气管道通过多个连接管与所述燃气排放管连通，所述负压引风管的上端为文丘里喷口，所述负压引风管的下端呈帽檐式结构，所述帽檐式结构的下方设有文丘里引射器喷嘴，所述文丘里引射器喷嘴连接有引射喷管，所述引射喷管连接有压缩风机。

5.根据权利要求4所述的无烟燃烧高架火炬头，其特征在于，所述燃气排放管包括锥形管和位于所述锥形管缩径端的直筒管，所述直筒管延伸至所述燃烧筒内，所述直筒管与所述燃烧筒之间形成所述空气流动间隙，所述锥形管的扩径端固定于所述下环形端板上。

6.根据权利要求5所述的无烟燃烧高架火炬头，其特征在于，所述燃气管道呈锥形形状，所述燃气管道的扩径端通过所述连接管与所述燃气排放管的扩径端连通。

7.根据权利要求1所述的无烟燃烧高架火炬头，其特征在于，所述引燃器的旁侧设置有长明灯。

8.一种高架火炬，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的无烟燃烧高架火炬头。

技术总结
本技术属于高架火炬燃烧技术领域，具体为一种无烟燃烧高架火炬头及高架火炬，包括燃烧筒、同轴设置在燃烧筒下端面的集风器以及均布设置在燃烧筒外周的引燃器，集风器的内部设置有燃气排放管，燃气排放管与燃烧筒之间形成空气流动间隙，集风器聚集空气流向上进入空气流动间隙内；燃气排放管的内部同轴设置有负压引风管，负压引风管与燃气排放管之间形成燃气流动间隙；燃气排放管的上部周向均匀开设有若干个燃气出口，每个燃气出口上安装有一个稳焰器，稳焰器位于空气流动间隙内，稳焰器上开设有若干个燃气喷孔。本技术通过在高架火炬头上设置集风器和文丘里引射结构，实现了空气与放空燃气充分混合均匀，增加了火焰燃烧强度，消烟效果更明显。

技术研发人员：杨玉刚,陈博,刘洪章,刘欢,褚宁轩
受保护的技术使用者：唐山冀东石油机械有限责任公司
技术研发日：20230208
技术公布日：2024/1/14