CN105841187A - 一种火炬燃烧效率控制装置 - Google Patents

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于安峰
张杰东
王鹏
凌晓东
武志峰
党文义
韩中枢
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F23G2209/14—Gaseous waste or fumes

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Abstract

本发明涉及一种火炬燃烧效率控制装置，包括火炬泄放管线，火炬泄放管线分别与流量计、气体成分分析设备和火炬筒体相连接，流量计、气体成分分析设备均与控制系统相连接，控制系统通过蒸汽管线控制阀与蒸汽管线相连接，蒸汽管线与火炬燃烧器相连接，补燃料气管线通过补燃料气管线控制阀分别与控制系统、火炬泄放管线相连接，火炬燃烧器设置在火炬筒体上。其能够准确掌握火炬气燃烧效率和提高火炬燃烧效率，保障火炬气安全燃烧，对于炼厂安全、环保运行具有非常重要的意义。

Description

一种火炬燃烧效率控制装置
技术领域
本发明属于石油化工厂火炬技术领域，尤其涉及一种火炬燃烧效率控制装置。
背景技术
火炬系统是炼厂重要的安全环保设施，主要作用是在开停工、非正常工况以及事故状态下将含有烃类、硫化氢等各类的火炬气进行燃烧处理。如果火炬燃烧效率低，烃类火炬气及酸性气不能完全燃烧，就会形成可燃及有毒气云，给炼厂及周边带来安全和环境风险。目前炼厂火炬系统多存在燃烧效率低的问题，容易形成有毒或可燃气云，同时企业现场缺少有效的火炬气燃烧效率测试技术，供货商承诺的较高燃烧效率由于高架火炬距离地面较远而无法验证，从而无法对火炬燃烧器的优劣进行准确的评估。为此，需要一种火炬燃烧效率控制装置，解决现有技术所存在的上述问题，使其能够准确掌握火炬气燃烧效率和提高火炬燃烧效率，保障火炬气安全燃烧，对于炼厂安全、环保运行具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种火炬燃烧效率控制装置，解决现有技术所存在的上述问题，使其能够准确掌握火炬气燃烧效率和提高火炬燃烧效率，保障火炬气安全燃烧，对于炼厂安全、环保运行具有非常重要的意义。
为实现上述目的，本发明提供一种火炬燃烧效率控制装置，包括火炬泄放管线，火炬泄放管线分别与流量计、气体成分分析设备和火炬筒体相连接，流量计、气体成分分析设备均与控制系统相连接，控制系统通过蒸汽管线控制阀与蒸汽管线相连接，蒸汽管线与火炬燃烧器相连接，补燃料气管线通过补燃料气管线控制阀分别与控制系统、火炬泄放管线相连接，火炬燃烧器设置在火炬筒体上；控制系统中内置经过模拟计算及实验检验的火炬燃烧效率模型，火炬燃烧效率模型关联火炬气体成分参数、流量参数、气相条件参数。
在以上方案中优选的是，火炬燃烧器设置在火炬筒体的顶部。
还可以优选的是，火炬筒体的外部设有火炬塔架。
还可以优选的是，火炬燃烧器上设有火焰喷嘴。
还可以优选的是，火焰喷嘴的外侧设有挡风板。
还可以优选的是，火炬筒体设为圆柱形筒。
还可以优选的是，火炬塔架的纵向截面为梯形。
还可以优选的是，火炬塔架上设有横向的支撑框。
还可以优选的是，支撑框的数量为至少两个。
还可以优选的是，支撑框均匀分布。
本发明的火炬燃烧效率控制装置，通过实时测量、理论计算手段实现火炬燃烧效率的实时控制，确保火炬气的完全燃烧，其能够准确掌握火炬气燃烧效率和提高火炬燃烧效率，能够有效解决目前火炬冒黑烟及火炬燃烧不充分的问题，保障火炬气安全燃烧，对于炼厂安全、环保运行具有非常重要的意义，其具有如下特点：通过实时测试泄放的火炬气流量及火炬组成，获得了精确的火炬泄放情况；采用精确模拟模型给出在特定泄放工况下需要的补充燃料气量及蒸汽量，并通过控制燃料气及蒸汽的流量实现火炬燃烧效率的调节。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明：
图1是本发明的火炬燃烧效率控制装置的结构示意图。
图中，1为火炬泄放管线，2为补燃料气管线，3为蒸汽管线，4为火炬筒体，5为火炬燃烧器，6为流量计，7为气体成分分析设备，8为补燃料气管线控制阀，9为蒸汽管线控制阀，10为控制系统，11为火炬塔架。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
实施例：
一种火炬燃烧效率控制装置，如图1所示，包括火炬泄放管线1，火炬泄放管线1分别与流量计6、气体成分分析设备7和火炬筒体4相连接，流量计6、气体成分分析设备7均与控制系统10相连接，控制系统10通过蒸汽管线控制阀9与蒸汽管线3相连接，蒸汽管线3与火炬燃烧器5相连接，补燃料气管线2通过补燃料气管线控制阀8分别与控制系统10、火炬泄放管线1相连接，火炬燃烧器5设置在火炬筒体4上；控制系统10中内置经过模拟计算及实验检验的火炬燃烧效率模型，火炬燃烧效率模型关联火炬气体成分参数、流量参数、气相条件参数。
在上述实施例中，火炬燃烧器5设置在火炬筒体4的顶部。火炬筒体4的外部设有火炬塔架11。火炬燃烧器5上设有火焰喷嘴。火焰喷嘴的外侧设有挡风板。火炬筒体4设为圆柱形筒。火炬塔架11的纵向截面为梯形。火炬塔架11上设有横向的支撑框。支撑框的数量为至少两个。支撑框均匀分布。
本发明的火炬燃烧效率控制装置，火炬泄放管线1设为将装置泄放的气体输入火炬筒体4并送入火炬燃烧器5燃烧的管线；补燃料气管线2设为当需要补充燃料气时，通过本管线补充燃料气进行伴烧；蒸汽管线3设为当需要给火炬补充消烟蒸汽及助燃蒸汽时，通过该管线提供蒸汽给火炬燃烧器5；火炬筒体4设为连接火炬泄放管线1和火炬燃烧器5的筒状结构；控制阀设为通过压力表远传信号控制其开关、从而控制油气回收过程的阀门；火炬燃烧器5设为将泄放的燃料气进行燃烧处理的设备；流量计6设为测试通入火炬系统的火炬气流量；气体成分分析设备7设为通过实时取样测试通入火炬系统的火炬气组成的快速分析设备；补燃料气管线控制阀8设为控制向泄放气体中补充燃料气量的控制阀。蒸汽管线控制阀9设为控制向火炬燃烧器5中通入蒸汽量的控制阀。火炬塔架11设为支撑火炬燃烧器5及火炬筒体4的塔状结构。
本发明的火炬燃烧效率控制装置，当装置发生泄放时，泄放的气体通过火炬泄放管线1进入火炬系统。通过流量计6实时获得泄放的火炬气量，同时气体成分分析设备7对泄放的火炬气进行实时取样和快速分析，获得了泄放气体的组成。控制系统10对流量计6及气体成分分析设备7的数据进行计算，判断需要补充燃料气还是补充蒸汽，并给出所需补充燃料气/蒸汽的流量。控制系统10通过控制补燃料气管线控制阀8以及蒸汽管线控制阀9的阀门开度，实现对所需补充燃料气/蒸汽的流量控制，确保火炬的高效燃烧。其中流量计6和气体成分分析设备7的信号通过控制系统10及内部的燃烧效率计算模型进行处理，给出效率数据及控制策略；控制系统10通过对蒸汽管线3及补燃料气管线2的流量控制，实现燃烧效率的实时调整；气体成分分析设备7采用快速色谱分析仪。

Claims (10)

1.一种火炬燃烧效率控制装置，包括火炬泄放管线(1)，其特征在于：火炬泄放管线(1)分别与流量计(6)、气体成分分析设备(7)和火炬筒体(4)相连接，流量计(6)、气体成分分析设备(7)均与控制系统(10)相连接，控制系统(10)通过蒸汽管线控制阀(9)与蒸汽管线(3)相连接，蒸汽管线(3)与火炬燃烧器(5)相连接，补燃料气管线(2)通过补燃料气管线控制阀(8)分别与控制系统(10)、火炬泄放管线(1)相连接，火炬燃烧器(5)设置在火炬筒体(4)上；控制系统(10)中内置经过模拟计算及实验检验的火炬燃烧效率模型，火炬燃烧效率模型关联火炬气体成分参数、流量参数、气相条件参数。
2.如权利要求1所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：火炬燃烧器(5)设置在火炬筒体(4)的顶部。
3.如权利要求2所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：火炬筒体(4)的外部设有火炬塔架(11)。
4.如权利要求1所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：火炬燃烧器(5)上设有火焰喷嘴。
5.如权利要求4所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：火焰喷嘴的外侧设有挡风板。
6.如权利要求1所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：火炬筒体(4)设为圆柱形筒。
7.如权利要求3所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：火炬塔架(11)的纵向截面为梯形。
8.如权利要求7所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：火炬塔架(11)上设有横向的支撑框。
9.如权利要求8所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：支撑框的数量为至少两个。
10.如权利要求9所述的火炬燃烧效率控制装置，其特征在于：支撑框均匀分布。
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