CN107763621B - 一种混合煤气点火放散装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合煤气点火放散装置，包括外旋流片、内旋流片、高空点火器和引火烧嘴，内旋流片设于内旋流煤气接管顶端，内旋流片通过内旋流煤气接管接入需放散的煤气①，外旋流片套在内旋流片四周并通过火炬头底部套筒固定在内旋流煤气接管外壁上，内旋流片的外壁与外旋流片的内壁之间通过火炬头底部套筒接入需放散的煤气②；所述引火烧嘴设于外旋流片顶部四周，引火烧嘴内设有引火喷口和点火喷口，点火喷口通过点火煤气支管接入点火煤气，引火喷口通过引火煤气支管接入引火煤气，高空点火器用于给点火喷口点火。本发明可以实现不同种类煤气的放散需求，具备投资费用低、使用寿命长、运行噪音小、安全可靠等优点。

Description

一种混合煤气点火放散装置

技术领域

本专利属于煤气点火放散设备领域，涉及一种点火放散设备，具体涉及一种混合煤气点火放散装置。

背景技术

目前在冶金企业煤气点火放散工艺中，不同种类的煤气需要通过各自的火炬头进行点火放散燃烧，考虑到安全因素，煤气点火放散用火炬头一般设置在高度40～50m的塔架上。

如果涉及到两种以上的煤气点火放散燃烧，同时存在不同种类煤气的放散流量相差较大或普遍偏低的情况，却还遵照传统的设计习惯，往往会造成放散塔塔架的稳固性较差、煤气点火放散燃烧效果不理想、易发生回火或脱火事故等。

传统的多种煤气点火放散工艺存在点火故障率高、投资费用高、塔架结构复杂且稳固性较差、火炬头使用寿命短、运行噪音大等缺点，严重影响企业的正常生产和周边人群的人身安全，已成为冶金企业发展的严重阻碍。

因此急需一种可有效平衡煤气管网压力波动、可优化煤气点火放散燃烧效果、可有效简化塔架结构、可减少火炬头的配置数量、使用寿命长、运行噪音小、安全可靠的新型混合煤气点火放散设施。

发明内容

本专利的目的在于提供一种混合煤气点火放散装置，其可以实现不同种类煤气的放散需求，可有效平衡煤气管网压力波动、可优化煤气点火放散燃烧效果、可有效简化塔架结构、可减少火炬头的配置数量，同时兼具投资费用低、使用寿命长、运行噪音小、安全可靠等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种混合煤气点火放散装置，其特征在于：包括外旋流片、内旋流片、高空点火器和引火烧嘴，所述内旋流片设于内旋流煤气接管顶端，内旋流片用于放散通过内旋流煤气接管接入需放散的煤气①，外旋流片套在内旋流片四周并通过火炬头底部套筒固定在内旋流煤气接管外壁上，内旋流片的外壁与外旋流片的内壁之间用于放散通过火炬头底部套筒接入需放散的煤气②；所述引火烧嘴设于外旋流片顶部四周，引火烧嘴内设有引火喷口和点火喷口，所述点火喷口通过点火煤气支管接入点火煤气，所述引火喷口通过引火煤气支管接入引火煤气，所述高空点火器用于给点火喷口点火。

作为改进，所述火炬头底部套筒四周设有外旋流煤气环管，外旋流煤气环管通过径向分布的外旋流煤气支管与火炬头底部套筒相连，外旋流煤气支管同时起到支撑作用，外旋流煤气环管通过外旋流煤气接管接入需放散的煤气②。

作为改进，需放散的煤气①从燃气外网上接出，依次通过煤气①水平放散管道和放散塔塔架煤气①立管接入内旋流煤气接管，所述煤气①水平放散管道上设有切断阀组、调节阀和氮气灭火设施。

作为改进，需放散的煤气②从燃气外网上接出，依次通过煤气②水平放散管道和放散塔塔架煤气②立管接入外旋流煤气接管，所述煤气②水平放散管道上设有切断阀组、调节阀和氮气灭火设施。

作为改进，所述高空点火器与点火煤气管道切断阀、引火煤气管道切断阀以及放散煤气①和煤气②的切断阀组和氮气灭火设施均通过信号连锁动作相连。

作为改进，所述引火煤气支管连接在引火煤气环管上，同时作为引火喷口的支撑和引火煤气通道，引火煤气环管通过引火煤气接口接入引火煤气；所述点火煤气支管连接在点火煤气环管上，同时作为点火喷口的支撑和点火煤气通道，点火煤气环管通过点火煤气接口接入点火煤气。

作为改进，所述火炬头底部套筒底端低于外旋流煤气环管，所述外旋流片顶端低于内旋流片顶端，以便于优化外旋流煤气②在出外旋流片后的流场，可以被引火烧嘴引燃，保证了煤气②的点火放散燃烧效果。

作为改进，所述外旋流煤气支管在火炬头底部套筒四周均匀环绕布置。

作为改进，所述外旋流煤气环管通过支架支撑在混合煤气放散塔塔架顶部的火炬头平台上。以保证火炬头的稳固，以防止外旋流煤气②点火放散时火炬头的喘振。

作为改进，所述内旋流片和外旋流片顶部外设有防止发生脱火或回火事故的防风外罩。以保证煤气的点火放散燃烧效果，以避免发生脱火或回火事故。

本发明的有益效果是：

1、本发明技术方案可以实现不同种类煤气的放散需求，可有效平衡煤气管网压力波动、可优化煤气点火放散燃烧效果、可有效简化塔架结构、可减少火炬头的配置数量。相对于常规的煤气点火放散设施，具备投资费用低、使用寿命长、运行噪音小、安全可靠等优点。

2、本发明应用对象不限于两种煤气的放散需求，可根据所需放散煤气的热值(从小到大)由内而外增加旋流片的数量并优化放散设施的设计。

3、本发明特别适用于煤气①放散流量大于煤气②放散流量的工况。

4、本发明不限于采用点火煤气和引火煤气，可根据所需放散煤气的热值，优化或删改放散设施的点火或引火设计。

附图说明

图1是本发明混合煤气点火放散装置结构示意图。

图2是图1中A-A截面图。

1-防风外罩，2-内旋流片，3-外旋流片，4-引火烧嘴，5-点火喷口，6-引火喷口，7-引火煤气环管，8-石英电极，9-高空点火器，10-点火煤气环管，11-引火煤气接口，12-点火煤气接口，13-法兰，14-外旋流煤气环管，15-外旋流煤气支管，16-外旋流煤气接管，17-火炬头底部套筒，18-内旋流煤气接管，19-火炬头平台，20-支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本专利作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利的限定。

如图1、图2所示，一种混合煤气点火放散装置，包括引火煤气环管7、点火煤气环管10、引火烧嘴4、外旋流煤气环管14、高空点火器9、外旋流片3、内旋流片2、防风外罩1、火炬头底部套筒17、连接外旋流片3的法兰13等。所述内旋流片2内点火放散煤气为煤气①，内旋流片2外壁与外旋流片3内壁之间点火放散煤气为外旋流煤气②。

内旋流煤气接管18自混合煤气放散塔塔架煤气①立管上接出，内旋流煤气接管18顶端焊接有内旋流片2。

外旋流煤气接管16自混合煤气放散塔塔架煤气②立管上接出，外旋流煤气接管16接至外旋流煤气环管14，并通过外旋流煤气支管15与火炬头底部套筒17焊接，火炬头底部套筒17底端与内旋流煤气接管18外壁焊接，火炬头底部套筒17顶端与外旋流片3通过法兰13连接。

需放散的煤气①管道从燃气外网上接出，煤气①水平放散管道上设置有可靠的切断阀组+调节阀+氮气灭火设施，煤气①水平放散管道接入放散塔塔架煤气①立管，煤气①最后由内旋流煤气接管18进入内旋流片2内，再由引火烧嘴4点火放散，高空点火器9与煤气①管道压力、煤气①调节阀、点火煤气管道切断阀、引火煤气管道切断阀、氮气灭火设施等信号联锁。

需放散的煤气②管道从燃气外网上接出，煤气②水平放散管道上设置有可靠的切断阀组+调节阀+氮气灭火设施，煤气②水平放散管道接入放散塔塔架煤气②立管，通过外旋流煤气接管16进入外旋流煤气环管14内，最后通过外旋流煤气支管15经火炬头底部套筒17进入外旋流片3内(煤气②进入内旋流片2外壁与外旋流片3内壁之间)，再由引火烧嘴4点火放散，高空点火器9与煤气②管道压力、煤气②调节阀、点火煤气管道切断阀、引火煤气管道切断阀、氮气灭火设施等信号联锁。

点火煤气自点火煤气接口12接入点火煤气环管10内，最后经点火煤气支管进入引火烧嘴4内，点火煤气在点火喷口5处被高空点火器9由石英电极8打火点燃，再引燃引火喷口6处引火煤气。

引火煤气自引火煤气接口11接入引火煤气环管7内，最后经引火煤气支管进入引火烧嘴4内，引火煤气在引火喷口6处被引燃后，经引火烧嘴4进一步引燃外旋流片3内煤气②与内旋流片2内煤气①，煤气①与煤气②完成点火放散燃烧。

火炬头底部套筒17底端宜低于外旋流煤气环管14，以便于外旋流煤气环管14通过外旋流煤气支管15与火炬头底部套筒17焊接。

外旋流煤气支管15环绕火炬头底部套筒17均匀布置，以优化进入内旋流片2外壁与外旋流片3内壁之间的外旋流煤气②的流场，外旋流煤气支管15的数量和尺寸可根据项目具体情况确定。

引火烧嘴4设置在火炬头内、内旋流片2和外旋流片3附近，以便于出内旋流片2和外旋流片3的煤气①与煤气②的点火放散，引火烧嘴4的数量和相对位置可根据项目具体情况确定。

外旋流片3顶端宜低于内旋流片2顶端，同时出外旋流片3的煤气②靠近引火烧嘴4顶端，以便于优化外旋流煤气②在出外旋流片3后的流场，可以被引火烧嘴4引燃，保证了煤气②的点火放散燃烧效果。

本实施例混合煤气点火放散装置顶部设有防风外罩1，以保证煤气的点火放散燃烧效果，以避免发生脱火或回火事故。

外旋流煤气环管14在混合煤气放散塔塔架顶部火炬头平台19上设有支架20支撑，以保证火炬头的稳固，以防止外旋流煤气②点火放散时火炬头的喘振。

出内旋流片2的煤气①，同时靠近外旋流片3顶端与引火烧嘴4顶端，既可以被外旋流煤气②引燃，又可以被引火烧嘴4引燃，保证了煤气①的点火放散燃烧效果。

本发明技术方案特别适用于煤气①放散流量大于煤气②放散流量的工况。

本发明混合煤气点火放散装置安装宜在钢结构塔架上，塔架上宜设有平台、照明、防雷防静电接地等。

本发明技术方案应用对象不限于两种煤气的放散需求，可根据所需放散煤气的热值(从小到大)由内而外增加旋流片的数量并优化放散设施的设计。

本发明技术方案的设计不限于采用点火煤气和引火煤气，可根据所需放散煤气的热值，优化或删改放散设施的点火或引火设计。本发明应用对象不限于冶金行业不同种类煤气点火放散燃烧，也适用于其他行业不同种类燃气点火放散燃烧。

本发明技术方案外观、材质、壁厚、结构设计和设备配置可根据项目具体情况进行调整。

本发明技术方案可以实现不同种类煤气的放散需求，可有效平衡煤气管网压力波动、可优化煤气点火放散燃烧效果、可有效简化塔架结构、可减少火炬头的配置数量。相对于常规的煤气点火放散设施，具备投资费用低、使用寿命长、运行噪音小、安全可靠等优点。

下面是对本实施例混合煤气点火放散装置具体应用的一种举例：

本实施例混合煤气点火放散装置在混合煤气点火放散设施运行时，可进行如下操作：

内旋流片2内点火放散煤气为煤气①，内旋流片2外壁与外旋流片3内壁之间点火放散煤气为外旋流煤气②。

当检测到煤气①与煤气②的水平放散管道内压力同时超过上限值时，联锁开启或开大煤气①与煤气②的水平放散管道上的调节阀，同时联锁开启点火煤气管道切断阀与引火煤气管道切断阀，并联锁高空点火器9的石英电极8打火点燃点火喷口5处点火煤气，再引燃引火喷口6处引火煤气。引火煤气在引火喷口6处被引燃后，经引火烧嘴4进一步引燃外旋流片3内的煤气②与内旋流片2内的煤气①，煤气①与煤气②完成点火放散燃烧，再联锁关闭点火煤气管道切断阀(可根据项目具体情况确定是否联锁关闭引火煤气管道切断阀)，并联锁停止高空点火器9的石英电极8打火。当检测到煤气①与煤气②的水平放散管道内压力同时低于下限值时，联锁关小或关闭煤气①与煤气②的水平放散管道上调节阀，当关闭煤气①与煤气②的水平放散管道上调节阀后，联锁开启氮气灭火设施进行灭火。

当检测到煤气①或煤气②的水平放散管道内压力分别超过上限值时或低于下限值时，可参照上述步骤进行联锁操作。

本发明上述实施例中未作详细解释部分均为本领域普通技术人员所熟知的现有技术，

以上所述实施例仅是为充分说明本专利而所举的较佳的实施例，本专利的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本专利基础上所作的等同替代或变换，均在本专利的保护范围之内。本专利的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种混合煤气点火放散装置，其特征在于：包括外旋流片、内旋流片、高空点火器和引火烧嘴，所述内旋流片设于内旋流煤气接管顶端，内旋流片用于放散通过内旋流煤气接管接入需放散的煤气①，外旋流片套在内旋流片四周并通过火炬头底部套筒固定在内旋流煤气接管外壁上，内旋流片的外壁与外旋流片的内壁之间用于放散通过火炬头底部套筒接入需放散的煤气②；所述引火烧嘴设于外旋流片顶部四周，引火烧嘴内设有引火喷口和点火喷口，所述点火喷口通过点火煤气支管接入点火煤气，所述引火喷口通过引火煤气支管接入引火煤气，所述高空点火器用于给点火喷口点火；

所述火炬头底部套筒四周设有外旋流煤气环管，外旋流煤气环管通过径向分布的外旋流煤气支管与火炬头底部套筒相连，外旋流煤气支管同时起到支撑作用，外旋流煤气环管通过外旋流煤气接管接入需放散的煤气②；

需放散的煤气①从燃气外网上接出，依次通过煤气①水平放散管道和放散塔塔架煤气①立管接入内旋流煤气接管，所述煤气①水平放散管道上设有切断阀组、调节阀和氮气灭火设施；

需放散的煤气②从燃气外网上接出，依次通过煤气②水平放散管道和放散塔塔架煤气②立管接入外旋流煤气接管，所述煤气②水平放散管道上设有切断阀组、调节阀和氮气灭火设施；

所述火炬头底部套筒底端低于外旋流煤气环管，所述外旋流片顶端低于内旋流片顶端。

2.如权利要求1所述的混合煤气点火放散装置，其特征在于：所述高空点火器与点火煤气管道切断阀、引火煤气管道切断阀以及放散煤气①和煤气②的切断阀组和氮气灭火设施均通过信号连锁动作相连。

3.如权利要求2所述的混合煤气点火放散装置，其特征在于：所述引火煤气支管连接在引火煤气环管上，同时作为引火喷口的支撑和引火煤气通道，引火煤气环管通过引火煤气接口接入引火煤气；所述点火煤气支管连接在点火煤气环管上，同时作为点火喷口的支撑和点火煤气通道，点火煤气环管通过点火煤气接口接入点火煤气。

4.如权利要求1至3任意一项所述的混合煤气点火放散装置，其特征在于：所述外旋流煤气支管在火炬头底部套筒四周均匀环绕布置。

5.如权利要求1至3任意一项所述的混合煤气点火放散装置，其特征在于：所述外旋流煤气环管通过支架支撑在混合煤气放散塔塔架顶部的火炬头平台上。

6.如权利要求1至3任意一项所述的混合煤气点火放散装置，其特征在于：所述内旋流片和外旋流片顶部外设有防止发生脱火或回火事故的防风外罩。