一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工和精細(xì)化工的廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于大流量烯烴排放氣二級蒸汽引射消煙火炬燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型石油化工和煤制烯烴項(xiàng)目中的火炬排放氣主要為烯烴排放氣，包括乙炔、乙烯、丙烯甚至環(huán)己烯等極易發(fā)煙的不飽和烴類介質(zhì)，采用普通擴(kuò)散式燃燒火炬燃燒器無法滿足無煙燃燒的要求，會產(chǎn)生大量黑煙，造成環(huán)保不達(dá)標(biāo)。
[0003]由于火炬氣排放量通常比較大，每小時(shí)的排放量小則幾十噸，大則上千噸，相應(yīng)無煙燃燒所需要的空氣量也很龐大。目前用來處理大流量烯烴類火炬氣的火炬頭型式主要有空氣助燃型和蒸汽-空氣噴管型。
[0004]空氣助燃型火炬頭通過在火炬底部設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)，采用空氣夾套的型式將低壓空氣送到火炬頭出口與火炬氣混合，來達(dá)到完全燃燒的目的。由于鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的限制，無法提供足夠多的空氣來處理大排放量。同時(shí)，由于設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)和套管式配風(fēng)措施，使得火炬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不方便維修。
[0005]目前廣泛采用的蒸汽消煙火炬頭是在火炬頭頂部通過蒸汽噴嘴向火炬氣的高溫區(qū)域噴入蒸汽，使蒸汽與碳黑發(fā)生水煤氣反應(yīng)(C+H20 = C0+H2)，從而達(dá)到無煙燃燒的目的?；鹁鏆庠诖罅颗欧诺臅r(shí)候水煤氣反應(yīng)只能夠在火炬外焰處發(fā)生，火焰內(nèi)部依然含氧量不足而存在黑煙現(xiàn)象，此種結(jié)構(gòu)的火炬頭依然無法滿足大排放量負(fù)荷的工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其能夠解決火炬在大量排放烯烴類氣體時(shí)由于氧氣量不足而產(chǎn)生黑煙的問題，同時(shí)其低成本、消煙效果好、結(jié)構(gòu)簡單便于維修。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，它包括下部直段筒體、中部錐段筒體、上部直段筒體，這三段筒體焊接成一體；一級中心蒸汽管從下部直段筒體進(jìn)入位于筒體中心，其頂端焊接蒸汽噴嘴，蒸汽噴嘴位于中部錐段筒體中心，用來托高火焰；所述的引射蒸汽總管分支成兩個蒸汽環(huán)管，兩個蒸汽環(huán)管分上下兩層布置，分別位于在中部錐段筒體、上部直段筒體外圍；從每個蒸汽環(huán)管上均勻引出若干個蒸汽過渡段；每個蒸汽過渡段頂端焊接引射蒸汽噴嘴；每個引射蒸汽噴嘴布置在蒸汽喇叭口底部，并且引射蒸汽噴嘴與蒸汽喇叭口采用同心布置，間距為5?15mm ;每個蒸汽喇叭口頂端焊接蒸汽和空氣的混合管；蒸汽和空氣的混合管均勻布置在中部錐段筒體、上部直段筒體內(nèi)；在上部直段筒體頂端設(shè)置長明燈，長明燈通過高空點(diǎn)火器點(diǎn)燃，穩(wěn)火塊焊接在上部直段筒體出口處，用以穩(wěn)定火焰；在引射蒸汽噴嘴周圍設(shè)置消音罩，消音罩內(nèi)放置多層消音棉，用來阻擋蒸汽噴嘴產(chǎn)生的噴射噪音。
[0008]如上所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其從每個蒸汽環(huán)管上均勻引出10?20個蒸汽過渡段。
[0009]如上所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其所述的蒸汽噴嘴采用不銹鋼的連接板固定在筒體內(nèi)壁。
[0010]如上所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其所述的引射蒸汽噴嘴為不銹鋼鑄件，外形是梅花型，使每千克水蒸氣帶入10?15千克的空氣。
[0011]如上所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其所述的消音棉為圓筒式的迷宮結(jié)構(gòu)。
[0012]如上所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其所述的消音罩采用不銹鋼材質(zhì)，螺栓連接方便拆卸。
[0013]本發(fā)明的效果在于:本發(fā)明所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其采用一級中心蒸汽消煙，蒸汽噴嘴中噴出的蒸汽直接與烯烴類排放氣混合，能夠改善火焰燃燒區(qū)的水碳比，使燃燒過程中產(chǎn)生的游離碳起水煤氣反應(yīng)，減少黑煙。該燃燒器采用二級引射蒸汽消煙，由于排放氣的量很大，相應(yīng)需要的消煙蒸汽量比較大，因此采用了雙層蒸汽環(huán)管的結(jié)構(gòu)，能大大增加混合管的數(shù)量，提高總的引射蒸汽量，設(shè)計(jì)合理的梅花蒸汽噴嘴結(jié)構(gòu)和優(yōu)化的當(dāng)量面積，使每千克水蒸氣可帶入10?15千克的空氣，保證在最大事故排放時(shí)實(shí)現(xiàn)無煙燃燒。采用雙層的消音罩。內(nèi)襯消音棉，消音棉采用圓筒式的迷宮結(jié)構(gòu)，蒸汽從梅花型蒸汽噴嘴高速噴出，形成的噴射噪音經(jīng)過消音屏的吸收和反射，然后才傳播到消音罩外，能有效將噪音控制在115dB以內(nèi)。火炬頭出口設(shè)置的穩(wěn)火塊，當(dāng)大排放流量排放時(shí)，對排放氣形成一定阻擋，從而使部分已燃高溫燃燒產(chǎn)物產(chǎn)生回流運(yùn)動作為具有自動補(bǔ)償能力的持續(xù)點(diǎn)火源，以不斷點(diǎn)燃新鮮未然的排放氣，從而達(dá)到穩(wěn)定燃燒，在處理大排放量時(shí)也不至于由于流速過高而脫火。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器局部示意圖。
[0016]圖中:1.下部直段筒體；2.中部錐段筒體；3.上部直段筒體；4.一級中心蒸汽管；
5.蒸汽噴嘴；6.二級引射蒸汽總管；7.蒸汽環(huán)管；8.蒸汽過渡段；9.引射蒸汽噴嘴；10.蒸汽喇叭口 ；11.混合管；12.消音棉一 ；13.消音棉二 ；14.消音棉三；15.消音罩；16.高空點(diǎn)火器；17.長明燈；18.穩(wěn)火塊。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器作進(jìn)一步描述。
[0018]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，它包括下部直段筒體1、中部錐段筒體2、上部直段筒體3，這三段筒體焊接成一體；上部直段筒體采用S31008材質(zhì)，下部直段筒體、中部錐段筒體采用S30408材質(zhì)。
[0019]—級中心蒸汽管4從下部直段筒體1進(jìn)入位于筒體中心，其頂端焊接蒸汽噴嘴5，蒸汽噴嘴5位于中部錐段筒體2中心，用來托高火焰。所述的蒸汽噴嘴5采用不銹鋼的連接板固定在筒體內(nèi)壁。
[0020]所述的引射蒸汽總管6分支成兩個蒸汽環(huán)管7，兩個蒸汽環(huán)管7分上下兩層布置，分別位于在中部錐段筒體2、上部直段筒體3外圍；從每個蒸汽環(huán)管7上均勻引出10?20個蒸汽過渡段8 ;蒸汽過渡段8的數(shù)量根據(jù)消煙蒸汽的耗量來確定。每個蒸汽過渡段8頂端焊接引射蒸汽噴嘴9 ;每個引射蒸汽噴嘴9布置在蒸汽喇叭口 10底部，并且引射蒸汽噴嘴9與蒸汽喇叭口 10采用同心布置，間距為5?15mm，以達(dá)到最大的引射空氣比。每個蒸汽喇叭口 10頂端焊接蒸汽和空氣的混合管11 ;蒸汽和空氣的混合管11均勻布置在中部錐段筒體2、上部直段筒體3內(nèi)。
[0021]在上部直段筒體3頂端設(shè)置用來點(diǎn)燃火炬氣的長明燈17，長明燈17通過高空點(diǎn)火器16點(diǎn)燃，穩(wěn)火塊18焊接在上部直段筒體3出口處，用以穩(wěn)定火焰，防止脫火。所述的長明燈和高空點(diǎn)火器采用不銹鋼材質(zhì)，通過不銹鋼連接板和螺栓連接在筒體上，采用天然氣或者火炬液化石油氣等為燃料氣。
[0022]在引射蒸汽噴嘴9周圍設(shè)置消音罩15，消音罩15內(nèi)放置多層消音棉12、13、14，用來阻擋蒸汽噴嘴9產(chǎn)生的噴射噪音。所述的引射蒸汽噴嘴9為不銹鋼鑄件，外形是梅花型，使每千克水蒸氣帶入10?15千克的空氣。所述的消音棉12、13、14為圓筒式的迷宮結(jié)構(gòu)。所述的消音罩15采用不銹鋼材質(zhì)，螺栓連接方便拆卸。
[0023]本發(fā)明所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其采用一級中心蒸汽消煙，一級中心蒸汽管4中噴出的蒸汽直接與下部直段筒體1內(nèi)的烯烴類排放氣混合，混合管11內(nèi)的蒸汽和空氣的混合物從頂部噴出與烯烴火炬氣充分混合，從而實(shí)現(xiàn)無煙燃燒的目的。由于排放氣的量很大，相應(yīng)需要的消煙蒸汽量比較大，混合管11很多，因此采用了雙層蒸汽環(huán)管的結(jié)構(gòu)，能大大增加噴管的數(shù)量，提高總的引射蒸汽量。所述的烯烴排放氣可以是乙烯、丙烯和丁烯等受熱易分解析出碳黑的烯烴類氣體，也可以是乙炔等擴(kuò)算燃燒會產(chǎn)生黑煙的炔烴類氣體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其特征在于:它包括下部直段筒體(1)、中部錐段筒體(2)、上部直段筒體(3)，這三段筒體焊接成一體； 一級中心蒸汽管(4)從下部直段筒體(1)進(jìn)入位于筒體中心，其頂端焊接蒸汽噴嘴(5)，蒸汽噴嘴(5)位于中部錐段筒體(2)中心，用來托高火焰； 所述的引射蒸汽總管(6)分支成兩個蒸汽環(huán)管(7)，兩個蒸汽環(huán)管(7)分上下兩層布置，分別位于在中部錐段筒體(2)、上部直段筒體(3)外圍；從每個蒸汽環(huán)管(7)上均勻引出若干個蒸汽過渡段(8);每個蒸汽過渡段(8)頂端焊接引射蒸汽噴嘴(9);每個引射蒸汽噴嘴(9)布置在蒸汽喇叭口(10)底部，并且引射蒸汽噴嘴(9)與蒸汽喇叭口(10)采用同心布置，間距為5?15mm;每個蒸汽喇機(jī)口(10)頂端焊接蒸汽和空氣的混合管(11);蒸汽和空氣的混合管(11)均勻布置在中部錐段筒體(2)、上部直段筒體(3)內(nèi)； 在上部直段筒體⑶頂端設(shè)置長明燈(17)，長明燈(17)通過高空點(diǎn)火器(16)點(diǎn)燃，穩(wěn)火塊(18)焊接在上部直段筒體(3)出口處，用以穩(wěn)定火焰； 在引射蒸汽噴嘴(9)周圍設(shè)置消音罩(15)，消音罩(15)內(nèi)放置多層消音棉(12)、(13)、(14)，用來阻擋蒸汽噴嘴(9)產(chǎn)生的噴射噪音。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其特征在于:從每個蒸汽環(huán)管(7)上均勻引出10?20個蒸汽過渡段(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其特征在于:所述的蒸汽噴嘴(5)采用不銹鋼的連接板固定在筒體內(nèi)壁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其特征在于:所述的引射蒸汽噴嘴(9)為不銹鋼鑄件，外形是梅花型，使每千克水蒸氣帶入10?15千克的空氣。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其特征在于:所述的消音棉(12)、(13)、(14)為圓筒式的迷宮結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，其特征在于:所述的消音罩(15)采用不銹鋼材質(zhì)，螺栓連接方便拆卸。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種蒸汽消煙處理大排量高熱值排放氣火炬燃燒器，它包括下部直段筒體、中部錐段筒體、上部直段筒體；一級中心蒸汽管從下部直段筒體進(jìn)入位于筒體中心，其頂端焊接蒸汽噴嘴；引射蒸汽總管分支成兩個蒸汽環(huán)管，分別位于在中部錐段筒體、上部直段筒體外圍；從每個蒸汽環(huán)管上均勻引出若干個蒸汽過渡段；每個蒸汽過渡段頂端焊接引射蒸汽噴嘴；每個引射蒸汽噴嘴布置在蒸汽喇叭口底部；每個蒸汽喇叭口頂端焊接蒸汽和空氣的混合管；蒸汽和空氣的混合管均勻布置在中部錐段筒體、上部直段筒體內(nèi)。本發(fā)明大大增加混合管的數(shù)量，提高總的引射蒸汽量，保證在最大事故排放時(shí)實(shí)現(xiàn)無煙燃燒，能有效控制噪音。
【IPC分類】F23G7/06
【公開號】CN105299660
【申請?zhí)枴緾N201510737769
【發(fā)明人】吳紅英, 朱探, 范帆, 師志成, 楊衛(wèi)中, 于檳愷
【申請人】北京航天動力研究所
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月3日