CN105546536A - 引射式燃烧装置及其燃料控制系统 - Google Patents

Abstract

一种引射式燃烧装置的燃料控制系统，包括若干文丘里燃烧器、一组点火喷嘴、点火燃料供给管路、第一燃烧器燃料供给管路、第二燃烧器燃料供给管路。文丘里燃烧器包括第一组和第二组文丘里燃烧器。该组点火喷嘴设置在所述第一组文丘里燃烧器附近，用以点燃所述第一组文丘里燃烧器。点火燃料供给管路与所述点火喷嘴连接以对所述点火喷嘴供给燃料。所述第一燃烧器燃料供给管路与所述第一组文丘里燃烧器连接以对所述第一组文丘里燃烧器供给燃料。所述第二燃烧器燃料供给管路与所述第二组文丘里燃烧器连接以对所述第二组文丘里燃烧器供给燃料，所述点火燃料供给管路、第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路相互独立。

Description

引射式燃烧装置及其燃料控制系统

技术领域

本发明涉及一种引射式燃烧装置，特别是涉及一种引射式燃烧装置的燃料控制系统。

背景技术

在石化装置中，放空火炬系统能及时处理生产装置中排放的多余、有害、不平衡的废气，并能处理试车、开停车时产生的不合格气体，以及事故时瞬时放出的大量气体，保证装置正常、安全运行。火炬燃烧要保持火焰的稳定性，若发生火焰熄灭的问题，将使大量有毒、有腐蚀、易燃易爆的气体外溢、扩散，不仅将会造成人员伤亡，污染环境，严重的会导致爆炸、火灾。而且，燃料燃烧如果燃烧不完全，低效率燃烧，将会产生大量有害排放物，例如一氧化碳、氮氧化物等。

放空火炬系统一般采用引射式燃烧装置，其包括若干文丘里燃烧器。利用单独的长明火作为点火喷嘴，点燃这些文丘里燃烧器。由于长明火火焰短，需要在每个文丘里燃烧器旁设置一个长明火，导致结构复杂。而且，由于火焰短，可能会发生文丘里燃烧器无法及时点燃的情形。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种引射式燃烧装置的燃料控制系统，可简化点火结构，避免无法及时点火的问题。

一方面，本发明提供一种引射式燃烧装置的燃料控制系统，包括若干文丘里燃烧器、一组点火喷嘴、点火燃料供给管路、第一燃烧器燃料供给管路、第二燃烧器燃料供给管路。所述若干文丘里燃烧器包括第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器，所述第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器排列成使得已经点燃的所述第一组文丘里燃烧器能够引燃所述第二组文丘里燃烧器。该组点火喷嘴设置在所述第一组文丘里燃烧器附近，用以点燃所述第一组文丘里燃烧器。点火燃料供给管路与所述点火喷嘴连接以对所述点火喷嘴供给燃料。所述第一燃烧器燃料供给管路与所述第一组文丘里燃烧器连接以对所述第一组文丘里燃烧器供给燃料。所述第二燃烧器燃料供给管路与所述第二组文丘里燃烧器连接以对所述第二组文丘里燃烧器供给燃料，所述点火燃料供给管路、第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路相互独立。

在一实施例中，所述第一组文丘里燃烧器的数量小于所述第二组文丘里燃烧器的数量。

在一实施例中，所述若干文丘里燃烧器排列成环形。

在一实施例中，所述第一组文丘里燃烧器的数量为两个，设置在所述环形的一直径两端。

在一实施例中，所述第一组中的文丘里燃烧器与所述第二组中的文丘里燃烧器的构造和尺寸相同。

在一实施例中，所述第一组中的文丘里燃烧器的单个功率大于所述第二组中的文丘里燃烧器的单个功率。

在一实施例中，所述若干文丘里燃烧器还包括第三组文丘里燃烧器，所述燃料控制系统还包括第三燃烧器燃料供给管路，所述第三燃烧器燃料供给管路与所述第三组文丘里燃烧器连接以对所述第三组文丘里燃烧器供给燃料，所述第三燃烧器燃料供给管路独立于所述点火燃料供给管路、第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路，所述第一组文丘里燃烧器、第二组文丘里燃烧器和第三组文丘里燃烧器排列成使得已经点燃的所述第一组文丘里燃烧器或第二组文丘里燃烧器能够引燃所述第三组文丘里燃烧器。

另一方面，本发明提供一种引射式燃烧装置，包括沿竖直方向设置的第一层燃烧单元和第二层燃烧单元，每一层燃烧单元包括点火喷嘴和若干文丘里燃烧器。每一层燃烧单元的文丘里燃烧器包括第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器，所述点火喷嘴设置在所述第一组文丘里燃烧器附近以对所述第一组文丘里燃烧器点火，所述第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器排列成使得已经点燃的所述第一组文丘里燃烧器能够引燃所述第二组文丘里燃烧器。针对每层燃烧单元，所述引射式燃烧装置还包括第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路，所述第一燃烧器燃料供给管路对该层燃烧单元的第一组文丘里燃烧器供给燃料，所述第二燃烧器燃料供给管路对该层燃烧单元的第二组文丘里燃烧器供给燃料。

在一实施例中，根据燃料供给量的大小，所述第一燃烧器燃料供给管路单独打开或者所述第一和第二燃烧器燃料供给管路都打开。

在一实施例中，引射式燃烧装置还包括第三层燃烧单元，在所述竖直方向上，所述第二层燃烧单元位于所述第一层燃烧单元之上，所述第三层燃烧单元位于所述第二层燃烧单元之上，所述第三层燃烧单元包括第一组文丘里燃烧器、第二组文丘里燃烧器和第三组文丘里燃烧器，所述第三层燃烧单元的每一组文丘里燃烧器单独供给燃料。

综上所述，本发明提供一种引射式燃烧装置的燃料控制系统，其将一层或多层燃烧单元的文丘里燃烧器分成多组，其中一组文丘里燃烧器用作点燃其他组燃烧器的点火器，同时其又作为小流量负载，使得整个火炬系统可针对供给流量大小做精细燃烧控制。因此，无需像现有技术那样针对每个文丘里燃烧器设置点火喷嘴或长明火。另外，文丘里燃烧器火焰长，点火效率高，可避免点火不及时的问题。

附图说明

图1是引射式燃烧器的一个实施例的整体示意图。

图2图1的引射式燃烧器的燃烧系统的示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1和图2，引射式燃烧装置包括在竖直方向设置的多层燃烧单元，例如底层燃烧单元10、位于底部燃烧单元10上的第一层燃烧单元12、第二层燃烧单元14、第三层燃烧单元16。每一层燃烧单元包括长明火或点火喷嘴18和若干文丘里燃烧器20。燃料供给管路将燃气供给给每层的点火喷嘴18和燃烧器20进行燃烧。

在所示的实施例中，每一层燃烧单元的文丘里燃烧器20包括第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器。点火喷嘴18也设置一组，设置在第一组文丘里燃烧器附近以对第一组文丘里燃烧器点火。第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器排列成使得已经被点火喷嘴18点燃的第一组文丘里燃烧器能够引燃第二组文丘里燃烧器。

以第一层燃烧单元12为例，第一层燃烧单元12包括第一组文丘里燃烧器12A和第二组文丘里燃烧器12B。两组文丘里燃烧器沿环形间隔排列。在所示的实施例中，第一组的文丘里燃烧器12A的数量小于第二组的文丘里燃烧器12B的数量。具体而言，第一层有20个燃烧器，包括第一组两个文丘里燃烧器12A和第二组18个文丘里燃烧器12B。相应地，第一层燃烧单元12的该组点火喷嘴18也包括两个点火喷嘴，分别设置在第一组两个文丘里燃烧器12A附近以对其点火。在本实施例中，第一组的两个文丘里燃烧器12A设置在所述环形的一直径两端。相应地，两个点火喷嘴18也分别设置这两个文丘里燃烧器附近。

为第一层燃烧单元供气的燃料供给管路包括点火燃料供给管路22、第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路，这些供给管路与一根进气管28连通。

点火燃料供给管路22与点火喷嘴18连接以对点火喷嘴18供给燃料。由于两个点火喷嘴18设置在环形两端，因此点火燃料供给管路22分成两个支路，分别对这两个点火喷嘴18供气。

第一燃烧器燃料供给管路241与第一组文丘里燃烧器12A连接以对第一组文丘里燃烧器12A供给燃料。由于第一组的两个文丘里燃烧器12A设置在环形两端，因此第一燃烧器燃料供给管路241分成两个支路，分别对这两个文丘里燃烧器12A供气。

第二燃烧器燃料供给管路261与第二组文丘里燃烧器12B连接以对第二组文丘里燃烧器12B供给燃料。第二组文丘里燃烧器12B与一环形分配管30连通，而第二燃烧器燃料供给管路261该环形分配管30连通。为了在使每个燃烧器的供气压力尽量均匀，第二燃烧器燃料供给管路261也分成两个支路，在该环形分配管的一直径两端与该环形分配管连通，这样尽量降低燃气在分配管燃气流向上的压力变化。可以理解的，第二燃烧器燃料供给管路261也可以仅一支或多于两个支路。

上述点火燃料供给管路22、第一燃烧器燃料供给管路241和第二燃烧器燃料供给管路261相互独立。点火喷嘴18仅设置两个，仅用于点燃第一组的两个文丘里燃烧器12A。由于第一组和第二组文丘里燃烧器是独立供气，因此，燃气流量较小时，可以只开启第一燃烧器燃料供给管路241，仅让第一组的两个文丘里燃烧器12A参与燃烧。随着流量增大，再控制第二燃烧器燃料供给管路261对第二组文丘里燃烧器12B供气，由第一组文丘里燃烧器12A点火燃烧。因此，第一组文丘里燃烧器12A不仅用于点火，而且可以作为小流量的负载。用于点火时，由于文丘里燃烧器12A的火焰长，可以较容易及时地引燃第二组文丘里燃烧器12B。

同样，第二层燃烧单元14包括第一组文丘里燃烧器14A和第二组文丘里燃烧器14B，分别由第一燃烧器燃料供给管路242和第二燃烧器燃料供给管路262独立供气。第二层有26个燃烧器，包括第一组两个文丘里燃烧器14A和第二组24个文丘里燃烧器14B。相应地，第二层燃烧单元14也设置一组两个点火喷嘴18，分别设置在第一组两个文丘里燃烧器14A附近以对其点火。同样，在本实施例中，第一组的两个文丘里燃烧器14A也设置在所述环形的一直径两端。相应地，两个点火喷嘴18也分别设置这两个文丘里燃烧器附近。

同样，第三层燃烧单元16包括第一组文丘里燃烧器16A和第二组文丘里燃烧器16B，分别由第一燃烧器燃料供给管路243和第二燃烧器燃料供给管路263独立供气。第三层有34个燃烧器，包括第一组两个文丘里燃烧器16A和第二组32个文丘里燃烧器16B。相应地，第三层燃烧单元16也设置一组两个点火喷嘴18，分别设置在第一组两个文丘里燃烧器16A附近以对其点火。同样，在本实施例中，第一组的两个文丘里燃烧器16A也设置在所述环形的一直径两端。相应地，两个点火喷嘴18也分别设置这两个文丘里燃烧器附近。

如上所述，每一层都设置两组文丘里燃烧器，一组燃烧器的数量较少，同时具有点火和小流量负载的功能。以上描述中，每组燃烧器的数量只是例示性的，在其他实施例中，可以具有不同数量的燃烧器。例如，第一组文丘里燃烧器的数量可以只有一个或者多于两个，则每一层的该组点火喷嘴相应地也只有一个或多于两个。另外，在本实施例中，第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器在尺寸和构造上完全相同，但在其他实施例中，第一组文丘里燃烧器的单个功率也可以不同于(例如，高于)第二组文丘里燃烧器的单个功率。

在上述实施例中，所述第一层燃烧单元12、第二层燃烧单元14和第三层燃烧单元16的各自第一组文丘里燃烧器12A、14A、16A分别由第一燃烧器燃料供给管路241、242、243供给，所述第一层燃烧单元12、第二层燃烧单元14和第三层燃烧单元16的各自第二组文丘里燃烧器12B、14B、16B分别由第二燃烧器燃料供给管路261、262、263供给。但这种方式只是一种举例，在其它实施例中，不同层的第一组文丘里燃烧器12A、14A、16A也可同时供气，不同层的第二组文丘里燃烧器12B、14B、16B也可同时供气。或者，某几层单独供气，其他层独立供气，本发明对这些方式不进行限制。

如上所述，每层的第一组文丘里燃烧器不仅用于点火，而且可以作为小流量的负载。因此，根据燃料流量的大小，可以选择一层或多层的第一燃烧器燃料供给管路单独打开，此时仅一层或多层的第一组文丘里燃烧器作为小流量负载进行燃烧，或者该层或该多层的第一和第二燃烧器燃料供给管路都打开，让第一组和第二组文丘里燃烧器同时参与燃烧。

上述将每层分成两组文丘里燃烧器，只是一种举例。在其他实施例中，其中一层或多层燃烧单元可以分成更多的组，使得可以根据流量大小作更精细地燃料控制。例如，第三层燃烧单元16的若干文丘里燃烧器还可以包括第三组文丘里燃烧器(图未示)，第三燃烧器燃料供给管路与该第三组文丘里燃烧器连接以对其供给燃料。该第三燃烧器燃料供给管路独立于点火燃料供给管路22、第一燃烧器燃料供给管路24和第二燃烧器燃料供给管路26，且所述第一组文丘里燃烧器16A、第二组文丘里燃烧器16B和第三组文丘里燃烧器排列成使得已经点燃的所述第一组文丘里燃烧器16A或第二组文丘里燃烧器16B能够引燃所述第三组文丘里燃烧器。

在上述实施例中，底部燃烧单元10的燃烧器未分组。但在其他实施例中，底部燃烧单元10也可以按照上述原理设置分组的文丘里燃烧器。

综上所述，本发明提供一种引射式燃烧装置的燃料控制系统，其将一层或多层燃烧单元的文丘里燃烧器分成多组，其中一组文丘里燃烧器用作点燃其他组燃烧器的点火器，同时其又作为小流量负载，使得整个火炬系统可针对供给流量大小做精细燃烧控制。因此，无需像现有技术那样针对每个文丘里燃烧器设置点火喷嘴或长明火。另外，文丘里燃烧器火焰长，点火效率高，可避免点火不及时的问题。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种引射式燃烧装置的燃料控制系统，其特征在于，包括：

若干文丘里燃烧器，所述若干文丘里燃烧器包括第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器，所述第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器排列成使得已经点燃的所述第一组文丘里燃烧器能够引燃所述第二组文丘里燃烧器；

一组点火喷嘴，设置在所述第一组文丘里燃烧器附近，用以点燃所述第一组文丘里燃烧器；

点火燃料供给管路，所述点火燃料供给管路与所述点火喷嘴连接以对所述点火喷嘴供给燃料；

第一燃烧器燃料供给管路，所述第一燃烧器燃料供给管路与所述第一组文丘里燃烧器连接以对所述第一组文丘里燃烧器供给燃料；以及

第二燃烧器燃料供给管路，所述第二燃烧器燃料供给管路与所述第二组文丘里燃烧器连接以对所述第二组文丘里燃烧器供给燃料，所述点火燃料供给管路、第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路相互独立。

2.如权利要求1所述的引射式燃烧装置的燃料控制系统，其特征在于，所述第一组文丘里燃烧器的数量小于所述第二组文丘里燃烧器的数量。

3.如权利要求1所述的引射式燃烧装置的燃料控制系统，其特征在于，所述若干文丘里燃烧器排列成环形。

4.如权利要求3所述的引射式燃烧装置的燃料控制系统，其特征在于，所述第一组文丘里燃烧器的数量为两个，设置在所述环形的一直径两端。

5.如权利要求1所述的引射式燃烧装置的燃料控制系统，其特征在于，所述第一组中的文丘里燃烧器与所述第二组中的文丘里燃烧器的构造和尺寸相同。

6.如权利要求1所述的引射式燃烧装置的燃料控制系统，其特征在于，所述第一组中的文丘里燃烧器的单个功率大于所述第二组中的文丘里燃烧器的单个功率。

7.如权利要求1所述的引射式燃烧装置的燃料控制系统，其特征在于，所述若干文丘里燃烧器还包括第三组文丘里燃烧器，所述燃料控制系统还包括第三燃烧器燃料供给管路，所述第三燃烧器燃料供给管路与所述第三组文丘里燃烧器连接以对所述第三组文丘里燃烧器供给燃料，所述第三燃烧器燃料供给管路独立于所述点火燃料供给管路、第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路，所述第一组文丘里燃烧器、第二组文丘里燃烧器和第三组文丘里燃烧器排列成使得已经点燃的所述第一组文丘里燃烧器或第二组文丘里燃烧器能够引燃所述第三组文丘里燃烧器。

8.一种引射式燃烧装置，包括沿竖直方向设置的第一层燃烧单元和第二层燃烧单元，每一层燃烧单元包括点火喷嘴和排列成环形的若干文丘里燃烧器，其特征在于，每一层燃烧单元的文丘里燃烧器包括第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器，所述点火喷嘴设置在所述第一组文丘里燃烧器附近以对所述第一组文丘里燃烧器点火，所述第一组文丘里燃烧器和第二组文丘里燃烧器排列成使得已经点燃的所述第一组文丘里燃烧器能够引燃所述第二组文丘里燃烧器；针对每层燃烧单元，所述引射式燃烧装置还包括第一燃烧器燃料供给管路和第二燃烧器燃料供给管路，所述第一燃烧器燃料供给管路对该层燃烧单元的第一组文丘里燃烧器供给燃料，所述第二燃烧器燃料供给管路对该层燃烧单元的第二组文丘里燃烧器供给燃料。

9.如权利要求8所述的引射式燃烧装置，其特征在于，根据燃料供给量的大小，所述第一燃烧器燃料供给管路单独打开或者所述第一和第二燃烧器燃料供给管路都打开。

10.如权利要求9所述的引射式燃烧装置，其特征在于，还包括第三层燃烧单元，在所述竖直方向上，所述第二层燃烧单元位于所述第一层燃烧单元之上，所述第三层燃烧单元位于所述第二层燃烧单元之上，所述第三层燃烧单元包括第一组文丘里燃烧器、第二组文丘里燃烧器和第三组文丘里燃烧器，所述第三层燃烧单元的每一组文丘里燃烧器单独供给燃料。