CN106500117B - 地面火炬 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地面火炬，包括：筒体、控制装置和燃烧器；筒体的内部和外部均固定环设有防爆片材，防爆片材包括最外层与最内层的不锈钢片材以及两层不锈钢片材之间的阻燃消音片材；阻燃消音片材中包括膨胀石墨、热塑性聚氨酯以及苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物；最外层的不锈钢片材的外表面与最内层的不锈钢片材的内表面均有防辐射隔热材料，防辐射隔热材料由外到内依次为热反射功能层、反射基材以及复合隔热层；热反射功能层中包括二氧化钛和硼酸盐型玻璃微珠，反射基材为玻纤铝箔，复合隔热层中包括硅酸铝纤维和玻化微珠颗粒。本发明的地面火炬能够更好的承受爆炸冲击而不损坏，提高了地面火炬的安全性，同时减少了火炬的噪声污染。

Description

地面火炬
技术领域
本发明涉及燃烧设备领域。更具体地说，本发明涉及一种地面火炬。
背景技术
火炬系统是用来处理石油化工厂、炼油厂、化工厂及其其它工厂或装置无法回收和再加工的可燃和可燃有毒气体及蒸汽的特殊燃烧设施，是保证工厂安全生产、减少环境污染的一项重要措施。火炬系统是炼化企业重要的安全措施之一，其安全稳定的运行对于企业的安全生产具有至关重要的意义。火炬分为高架火炬和地面火炬，其中地面火炬由于其燃烧效率高、防火间距小等优势，逐步受到企业的关注。随着装置的大型化发展，地面火炬排放量要求也逐渐增大。地面火炬多采用分级排放，分级控制系统对于地面火炬的安全可靠运行非常关键。
地面火炬系统应保证气体需要排放时能够及时、安全、可靠地放空燃烧，但由于火炬管网压力的波动性，或因其他意外情况均可能导致发生爆燃或爆炸，在火炬发生爆燃或爆炸的极端事件时，地面火炬应能够承受爆炸冲击而不损坏，并迫使爆炸波向上泻放而不对地面的人员和设备造成危害，最大程度的减少爆燃或爆炸造成的损失，提高地面火炬的安全性，此外最大限度的减少火炬向四周扩散的热辐和噪声污染，也是地面火炬改进的方向。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题，并提供后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种地面火炬，通过在筒体的内部和外部均固定环设防爆片材，使本发明的地面火炬比普通的地面火炬能够更好的承受爆炸冲击而不损坏，提高了地面火炬的安全性，同时减少了火炬的噪声污染。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种地面火炬，包括：
筒体、控制装置和设置在所述筒体内的燃烧器；
所述筒体的内部和外部均固定环设有防爆片材，所述防爆片材为多层结构，其包括最外层与最内层的蜂窝状孔隙的不锈钢片材以及固定在两层不锈钢片材之间的阻燃消音片材；
以重量份数计，所述阻燃消音片材中包括膨胀石墨35～50份、热塑性聚氨酯材料15～20份以及苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5～10份；
最外层的所述不锈钢片材的外表面与最内层的所述不锈钢片材的内表面均固定有防辐射隔热材料，所述防辐射隔热材料为多层结构，其由外到内依次包括热反射功能层、反射基材以及复合隔热层；
所述热反射功能层的涂层厚度30～35μm，所述热反射功能层中包括二氧化钛和硼酸盐型玻璃微珠，所述反射基材为玻纤铝箔，以重量份数计，所述复合隔热层包括硅酸铝纤维材料10～20份和玻化微珠颗粒20～40份。
优选的是，所述的燃烧器包括一级燃烧器、二级燃烧器和三级燃烧器，最下方为一级燃烧器，所述一级燃烧器的上方对称布置所述二级燃烧器，所述三级燃烧器对称布置于所述二级燃烧器的上方，且所述二级燃烧器之间的间距大于所述三级燃烧器之间的间距，所述一级燃烧器与所述二级燃烧器的高度差为0.3～0.4m，所述二级燃烧器与所述三级燃烧器的高度差为0.1～0.2m。
优选的是，还包括进气管和用于检测烟气流量的烟气分析装置，所述的燃烧器为多级燃烧器；
所述进气管包括总管和多个分别连接到所述总管的分管，每一级燃烧器分别连接到一个所述分管，且每个所述分管分别设有流量控制阀。
优选的是，所述筒体外围设有防风墙，所述防风墙呈敞口圆台形，且敞口圆台形的下表面的面积大于上表面的面积。
优选的是，所述防风墙内设有报警器。
优选的是，所述燃烧器包括：
火炬头、引流板以及蒸汽筒，所述火炬头上表面上固定有引流板，所述引流板为中间固定有多个相互平行或垂直的长条形结构的圆形，所述长条形结构均垂直于所述火炬头上表面，多个所述长条形结构相互平行或垂直并围设出多个空心的方形槽，所述蒸汽筒竖直排布于所述火炬头内部，所述蒸汽筒的上端与所述方形槽的底部齐平且位于所述方形槽内，所述蒸汽筒的直径与所述方形槽的边长相同。
优选的是，所述长条形结构的厚度与高度之比为1:1～2。
优选的是，所述热反射功能层中的二氧化钛和硼酸盐型玻璃微珠的质量比为2:1。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的地面火炬通过在筒体的内部和外部均固定环设有防爆片材，使本发明的地面火炬比普通的地面火炬能够更好的承受爆炸冲击而不损坏，最大程度的减少爆燃或爆炸造成的损失，提高了地面火炬的安全性，同时减少了火炬的噪声污染。防爆片材的多层结构中包括阻燃消音片材，阻燃消音片材以疏松多孔的膨胀石墨为主要组分，配合热塑性聚氨酯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的使用，结合后能充分发挥膨胀石墨的无烟阻燃作用，也使得防爆片材具有较好的消音减震作用，在筒体的内部和外部双重消音，在靠近声源处进行消音，消音降噪功能更佳。最外层的不锈钢片材的外表面与最内层的不锈钢片材的内表面均固定有防辐射隔热材料，包括热反射功能层、反射基材以及复合隔热层的防辐射隔热材料防辐射效果好，且材料较轻薄，方便加工且成分环保无污染，减少了火炬向四周扩散的热辐射，使热辐射符合规范的要求且远小于规定的最大值。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的地面火炬的结构示意图；
图2为本发明所述引流板的位置与结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1～2所示，本发明提供一种地面火炬，包括：
筒体1、控制装置和设置在所述筒体内的燃烧器2；
其特征在于，所述筒体1的内部和外部均固定环设有防爆片材3，所述防爆片材3为多层结构，其包括最外层与最内层的蜂窝状孔隙的不锈钢片材以及固定在两层不锈钢片材之间的阻燃消音片材；
以重量份数计，所述阻燃消音片材中包括膨胀石墨35～50份、热塑性聚氨酯材料15～20份以及苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5～10份；
最外层的所述不锈钢片材的外表面与最内层的所述不锈钢片材的内表面均固定有防辐射隔热材料4，所述防辐射隔热材料4为多层结构，其由外到内依次包括热反射功能层、反射基材以及复合隔热层；
所述热反射功能层的涂层厚度30～35μm，所述热反射功能层中包括二氧化钛和硼酸盐型玻璃微珠，所述反射基材为玻纤铝箔，以重量份数计，所述复合隔热层包括硅酸铝纤维材料10～20份和玻化微珠颗粒20～40份。
本发明的地面火炬通过在筒体的内部和外部均固定环设有防爆片材3，使本发明的地面火炬比普通的地面火炬能够更好的承受爆炸冲击而不损坏，提高了地面火炬的安全性，同时防爆片材3的多层结构中阻燃消音片材的设置，减少了火炬的噪声污染。
在另一种技术方案中，所述的燃烧器包括一级燃烧器210、二级燃烧器220和三级燃烧器230，最下方为一级燃烧器210，所述一级燃烧器的210上方对称布置所述二级燃烧器220，所述三级燃烧器230对称布置于所述二级燃烧器220的上方，且所述二级燃烧器220之间的间距大于所述三级燃烧器230之间的间距，所述一级燃烧器210与所述二级燃烧器220的高度差为0.3～0.4m，所述二级燃烧器220与所述三级燃烧器230的高度差为0.1～0.2m。
火炬控制系统打开另外一级燃烧器的条件是火炬气压力升高到设定值，而二级燃烧器实现着火的条件是喷孔喷出的气体扩散到一级燃烧器的明火处，而当一级燃烧器压力较高时，火焰上移，因此二级燃烧器喷出的气体扩散高度要增加，未燃气体量增加，接触到明火时将发生爆燃现象。将一级燃烧器、二级燃烧器和三级燃烧器处于不同高度，使得当开启二级燃烧器或三级燃烧器时一级燃烧器火焰或二级燃烧器火焰能及时的将火炬气点燃，而考虑到二级燃烧器爆燃引发事故的概率更大，而高度差太大成本增大不利于制造，综合考虑，使一级燃烧器与二级燃烧器的高度差大于二级燃烧器与三级燃烧器的高度差，保证火炬系统的安全稳定运行。而二级燃烧器之间的间距大于三级燃烧器之间的间距，一定程度上使燃烧器更加集中，发生意外事故时，使爆炸波向上泻放而较少对地面的人员和设备造成危害。
在另一种技术方案中，还包括进气管和用于检测烟气流量的烟气分析装置，所述的燃烧器为多级燃烧器；
所述进气管包括总管和多个分别连接到所述总管的分管，每一级燃烧器分别连接到一个所述分管，且每个所述分管分别设有流量控制阀。
在另一种技术方案中，所述筒体外围设有防风墙，所述防风墙呈敞口圆台形，且敞口圆台形的下表面的面积大于上表面的面积。
在另一种技术方案中，所述防风墙内设有报警器。
在另一种技术方案中，所述燃烧器包括：
火炬头、引流板5以及蒸汽筒6，所述火炬头上表面上固定有引流板，所述引流板为中间固定有多个长条形结构510的圆形，所述长条形结构510均垂直于所述火炬头上表面，多个所述长条形结构510相互平行或垂直并围设出多个空心的方形槽，所述蒸汽筒6竖直排布于所述火炬头内部，所述蒸汽筒6的上端与所述方形槽的底部齐平且位于所述方形槽内，所述蒸汽筒6的直径与所述方形槽的边长相同。
本发明的地面火炬采用内部为多个长条形结构构成田字形的的引流板改善了火炬出口泄放气体的流场，提高了火炬出口气体的流动稳定性，从而提高火炬火焰燃烧的稳定性。蒸汽筒的上端与方形槽的底部齐平，避免出现脱火现象，提高了火炬的处理量，同时将燃烧器用方形槽隔开，长条形结构在燃烧器的四周高于燃烧器，发生意外事故时，使爆炸波向上泻放而较少对地面的人员和设备造成危害。
在另一种技术方案中，所述长条形结构的厚度与高度之比为1:1～2。
保证长条形结构在燃烧器的四周具有一定的高度，使意外情况下的爆炸波向上泻放，同时长条形结构的厚度可适当减小，起到隔开燃烧器，减小爆炸威力的作用。
在另一种技术方案中，所述热反射功能层中的二氧化钛和硼酸盐型玻璃微珠的质量比为2:1。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种地面火炬，包括：
筒体、控制装置和设置在所述筒体内的燃烧器；
其特征在于，所述筒体的内部和外部均固定环设有防爆片材，所述防爆片材为多层结构，其包括最外层与最内层的蜂窝状孔隙的不锈钢片材以及固定在两层不锈钢片材之间的阻燃消音片材；
以重量份数计，所述阻燃消音片材中包括膨胀石墨35～50份、热塑性聚氨酯材料15～20份以及苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5～10份；
最外层的所述不锈钢片材的外表面与最内层的所述不锈钢片材的内表面均固定有防辐射隔热材料，所述防辐射隔热材料为多层结构，其由外到内依次包括热反射功能层、反射基材以及复合隔热层；
所述热反射功能层的涂层厚度30～35μm，所述热反射功能层中包括二氧化钛和硼酸盐型玻璃微珠，所述反射基材为玻纤铝箔，以重量份数计，所述复合隔热层包括硅酸铝纤维材料10～20份和玻化微珠颗粒20～40份；
所述热反射功能层中的二氧化钛和硼酸盐型玻璃微珠的质量比为2:1。
2.如权利要求1所述的地面火炬，其特征在于，所述的燃烧器包括一级燃烧器、二级燃烧器和三级燃烧器，最下方为一级燃烧器，所述一级燃烧器的上方对称布置所述二级燃烧器，所述三级燃烧器对称布置于所述二级燃烧器的上方，且所述二级燃烧器之间的间距大于所述三级燃烧器之间的间距，所述一级燃烧器与所述二级燃烧器的高度差为0.3～0.4m，所述二级燃烧器与所述三级燃烧器的高度差为0.1～0.2m。
3.如权利要求1所述的地面火炬，其特征在于，还包括进气管和用于检测烟气流量的烟气分析装置，所述的燃烧器为多级燃烧器；
所述进气管包括总管和多个分别连接到所述总管的分管，每一级燃烧器分别连接到一个所述分管，且每个所述分管分别设有流量控制阀。
4.如权利要求1所述的地面火炬，其特征在于，所述筒体外围设有防风墙，所述防风墙呈敞口圆台形，且敞口圆台形的下表面的面积大于上表面的面积。
5.如权利要求4所述的地面火炬，其特征在于，所述防风墙内设有报警器。
6.如权利要求1所述的地面火炬，其特征在于，所述燃烧器包括：
火炬头、引流板以及蒸汽筒，所述火炬头上表面上固定有引流板，所述引流板为中间固定有多个相互平行或垂直的长条形结构的圆形，所述长条形结构均垂直于所述火炬头上表面，多个所述长条形结构相互平行或垂直并围设出多个空心的方形槽，所述蒸汽筒竖直排布于所述火炬头内部，所述蒸汽筒的上端与所述方形槽的底部齐平且位于所述方形槽内，所述蒸汽筒的直径与所述方形槽的边长相同。
7.如权利要求6所述的地面火炬，其特征在于，所述长条形结构的厚度与高度之比为1:1～2。
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