CN219473682U - 一种复合型燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合型燃烧器，至少包括能够提供长明火的燃烧器组件，燃烧器组件按照选择性地利用点火杆或内传焰组件点燃其所输送的燃气的方式将容纳点火杆的点火杆安装管的输出端、内传焰组件的输出端与燃烧器组件的内部连通；内传焰组件至少包括内传焰管和内传焰引火腔体，内传焰引火腔体按照其腔体与防风罩的腔体并行的方式与防风罩连接，并且内传焰引火腔体与防风罩贯通，使得从内传焰管传递的火源能够经内传焰引火腔体进入防风罩的内部。本实用新型将多种燃烧器的点火方式进行集成化设置，使得多种点火结构均与燃烧空间所连通，在降低对安装空间的需求的同时，简化元件的数量，降低安装难度，减少工作时的耗气量以及生产成本。

Description

一种复合型燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种复合型燃烧器。

背景技术

放空火炬系统是集输场站上非常重要的安全环保设施，其在工业化生产、事故工况或检修维护时能够实时、可靠地将放空气体进行燃烧。放空火炬系统是现代天然气等工业化燃料生产运输工艺中保证生产设备的安全生产的辅助设备，也是保证工业化生产具备健康(Health)、安全(Safety)和环境(Environment)三位一体的管理条件的重要设施之一。

作为放空火炬系统的主要构件的火炬头广泛用于化工厂、油田等领域，是用来燃烧有害气体的重要环保设备。长明灯是火炬头的主要结构，在有害气体排放时始终保持火焰不熄灭。在石油、天然气钻探工程压井分离排放或者放喷过程中其排放的混合气体含有大量有害气态物质，需要对其点燃，进行无害化处理，因此会使用到点火装置，通常会使用防喷点火装置和分离器点火装置。

目前，放空火炬系统、钻探放喷和分离器排放点火原理是：在放空火炬系统、钻探放喷以及分离器点火系统中设置引火(母火)介质的控制阀组、安装引火燃烧器或者长明灯燃烧器，配置引火燃料气管道，引火燃料气管道用于将阀组与引火燃烧器或长明灯燃烧器进行连通。具体的工作方法为：首先将通有辅助介质(天然气或者液化气)的引火燃烧器或长明灯燃烧器点燃，然后引火燃烧器或长明灯燃烧器喷出的火焰将放空气体或钻探放喷、分离器排放气体引燃。目前，引火燃烧器是通过电子点火的方式点燃、长明灯是通过引火燃烧器或者内传焰的方式点燃，并且所选用的点火电极、引火燃烧器、长明灯燃烧器以及内传焰点火是互相独立的，上述四种设备的独立性，导致了整个系统所占用的安装空间大，配置的燃料气管复杂，安装费时费工，并且还增加的安装材料的耗费，具有成本极高的缺陷，而且现有的引火燃烧器和长明灯燃烧器不具备有效地抗风及可视化结构设计，导致现场的使用效果不佳，无法满足客户的实际生产需求。

公告号为CN108020318B的中国专利公开了一种火炬长明灯火焰监测装置，包括长明灯、火炬塔架、燃料管线、引火管线、振动传感器和处理器，长明灯设置于火炬塔架的顶端，燃料管线和引火管线分别连接长明灯，振动传感器信号连接处理器。该装置的火炬长明灯结构即为分体式结构，用于点燃长明灯的引火结构和燃料管线均设置在火炬塔的外侧，这种分体式长明灯耗气量大，点火系统和长明灯系统为两个不同部件，在长明灯头部外侧进行点火，易受天气条件影响；点火系统有单独的燃料气管线，耗气量大、结构复杂、管线多且安装精度难以保证。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于实用新型人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能够对分体式长明灯与火炬头进行组合的复合型燃烧器，以满足减少整个排放点火系统所具有的引火管线、长明灯燃料气管道等工艺设备的配置数量的降本需求，并且增加燃烧器的抗风能力和可视化功能，从而达到节能增效、方便好用的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种复合型燃烧器，至少包括能够提供长明火的燃烧器组件，所述燃烧器组件按照选择性地利用点火杆或内传焰组件点燃其所输送的燃气的方式将容纳所述点火杆的点火杆安装管的输出端、内传焰组件的输出端与所述燃烧器组件的内部连通；所述内传焰组件至少包括内传焰管和内传焰引火腔体，其中，所述内传焰引火腔体按照其腔体与所述防风罩的腔体并行的方式与所述防风罩连接，并且所述内传焰引火腔体与所述防风罩贯通，使得从所述内传焰管传递的火源能够经所述内传焰引火腔体进入所述防风罩的内部。

根据一种优选的实施方式，所述点火杆安装管远离所述点火杆的输出端口与所述燃烧器组件的抗风混合管连通，使得所述抗风混合管所输出的燃气能够被所述点火杆点燃，从而所述抗风混合管所输出的燃气是以燃烧状态进入所述防风罩中。

根据一种优选的实施方式，所述燃烧器组件至少包括燃气进气管、燃气分配单元、抗风燃气分管、抗风混合管、可视化燃气分管和防风罩，其中，所述燃气进口管的输出端与所述燃气分配单元的进入端连通，所述燃气分配单元的输出端同时连通并行设置的所述抗风燃气分管与所述可视化燃气分管。

根据一种优选的实施方式，所述抗风燃气分管通过所述抗风混合管与所述防风罩连通，所述可视化燃气分管的输出端也与所述防风罩连通，使得所述抗风混合管与所述可视化燃气分管所输送的燃气均能够在所述防风罩内完成燃烧。

根据一种优选的实施方式，所述抗风混合管至少包括引射单元、混合单元、扩散单元、整流单元、燃气喷嘴和调风盘，其中，所述引射单元、混合单元、扩散单元和整流单元依次连通，并且所述引射单元的输入端通过所述燃气喷嘴与所述抗风燃气分管的输出端连通。

根据一种优选的实施方式，所述燃气喷嘴设置在所述引射单元的内腔中，使得由所述抗风燃气分管输出的燃气经所述燃气喷嘴提速后以喷射的方式进入到所述引射单元中。

根据一种优选的实施方式，所述调风盘设置在所述抗风燃气分管靠近所述引射单元的外侧管壁上。

根据一种优选的实施方式，所述点火杆通过点火杆固定管设置在所述整流单元的外侧，使得所述点火杆、所述整流单元以及所述内传焰管的部分区段管体相互并行。

根据一种优选的实施方式，所述燃气进气管的输入端设置有与外接容器/管路对接的燃气进口连接法兰。

根据一种优选的实施方式，所述内传焰管的输入端也设置有与外接容器/管路对接的内传焰进口连接法兰。

本实用新型的有益效果是：

本装置通过在燃气组件的两侧设置用于输送作为火源的火球的内传焰机构和进行电子打火的点火杆机构，使得燃气组件所输出的燃气能够通过两种方式进行点燃。内传焰机构和点火杆机构的输出端与燃气组件的燃气排出腔室进行连接，使得两种机构能够在不受外界环境条件影响的情况下完成点火，相较于分体式长明灯，本装置能够对多种独立的点火装置与燃烧器组件进行结构上的精简，使得独立的结构进行结合，在降低对安装空间的需求的同时，简化了元件的数量，降低了安装难度，减少了工作时的耗气量以及生产成本。本装置通过设置抗风的防风罩，既能保证燃烧后的燃气火焰能够持续保持一个稳定地状态，同时点火装置与防火罩连通，使得点火装置仅在防火罩内点燃燃气，降低了外界环节对点火操作的影响，保证了点火的高效性，使得本装置所构建的长明灯具有更稳定的燃烧效果。此外，本装置通过设置两个并联抗风燃气分管和可视化燃气分管，使得燃烧器组件既能够构建起一个长明火的同时还能够通过未完全燃烧所形成的黄色火焰来表征燃烧情况，从而增强燃烧的可视化效果。

附图说明

图1是本实用新型所提出的一种优选的复合型燃烧器的结构示意图；

图2是本实用新型所提出的一种优选的复合型燃烧器的燃烧器组件的结构示意图；

图3是本实用新型所提出的一种优选的复合型燃烧器的抗风混合管的结构示意图。

附图标记列表

1：内传焰进口连接法兰；2：燃气进口连接法兰；3：内传焰管；4：第一安装支架；5：第二安装支架；6：燃烧器组件；7：内传焰引火腔体；8：点火杆安装管；9：点火杆；61：燃气进气管；62：燃气分配单元；63：抗风燃气分管；64：抗风混合管；65：可视化燃气分管；66：防风罩；641：引射单元；642：混合单元；643：扩散单元；644：整流单元；645：燃气喷嘴；646：调风盘。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

本申请提供一种复合型燃烧器，其由内传焰进口连接法兰1、燃气进口连接法兰2、内传焰管3、第一安装支架4、第二安装支架5、燃烧器组件6、内传焰引火腔体7、点火杆安装管8、点火杆9组成。

根据图1所示的一种具体实施方式，内传焰进口连接法兰1与内传焰管3的输入端进行连接，使得内传焰管3能够与外接的火源供应装置进行连接，使得相关操作人员能够向内传焰管3输送能够点燃燃烧器组件6所排出的燃气的火源(火球)。燃气进口连接法兰2设置在燃烧器组件6的输入端，使得燃烧器组件6能够与外接容器/管路对接，从而向其内部管路中输送燃气。内传焰管3远离内传焰进口连接法兰1的输出端还设置有将其管腔与所述燃烧器组件6的输出端连通的内传焰引火腔体7。燃烧器组件6远离内传焰管3的侧表面还设置有容纳点火杆9的火杆安装管8，并且点火杆安装管8与燃烧器组件6连通，使得点火杆9能够对燃烧器组件6输出的燃气进行点燃。本申请通过在同一个燃烧器组件6设置与其连通的内传焰组件和点火组件，使得构建出的复合型燃烧器同时具备通过点火杆电子点火和内传焰点火功能，并且具有引火及长明灯燃烧器的功能。

如图2所示，燃烧器组件6可以由燃气进气管61、燃气分配单元62、抗风燃气分管63、抗风混合管64、可视化燃气分管65和防风罩66组成。进一步优选地，燃气进口管61的输出端与燃气分配单元62的进入端连通。燃气分配单元62的输出端同时连通并行设置的抗风燃气分管63与可视化燃气分管65。具体地，抗风燃气分管63通过抗风混合管64与防风罩66连通。可视化燃气分管65的输出端也与防风罩66连通，使得抗风混合管64与可视化燃气分管65所输送的燃气均能够在防风罩66内完成燃烧。燃气分配单元62能够对从燃气进口管61所引入的燃气进行分流，从而燃气分配单元62将分流后的两路燃气分别输送到抗风混合管64和可视化燃气分管65中。优选地，燃气分配单元62为常规的机械结构部件，其主要是通过限定下游分支管路与主管路之间的管径比例来限定分流结果。具体地，燃气分配单元62可以设定为存在流量差的方式进行分流，使得流入抗风混合管64的燃气量与流入可视化燃气分管65的燃气量存在差异。差异性的分流是为了大流量燃气能够经抗风混合管64而与引射空气混合，从而在被点燃时能够实现有效燃烧，进而保证燃烧的充分性，避免能源的浪费，减少燃烧污染物的产生，并且保证长明火的稳定性。由可视化燃气分管65所输出的少量纯净燃气在防风罩66内发生的不充分燃烧，得以观测燃烧情况，使得燃烧可视化，方便相关人员在安全距离之外的区域对长明火进行监测。

如图3所示，抗风混合管64可以包括引射单元641、混合单元642、扩散单元643、整流单元644和燃气喷嘴645和调风盘646。具体地，引射单元641、混合单元642、扩散单元643和整流单元644依次连通，并且引射单元641的输入端通过燃气喷嘴645与抗风燃气分管63的输出端连通。进一步优选地，燃气喷嘴645设置在引射单元641的内腔中，使得由抗风燃气分管63输出的燃气经燃气喷嘴645提速后以喷射的方式进入到引射单元641中。优选地，调风盘646设置在抗风燃气分管63靠近引射单元641的外侧管壁上。

具体地，引射单元641、混合单元642和扩散单元643共同构成一个能够以燃气引射外界空气的引射器。进一步优选地，引射器为现有产品，为了满足装置需求可以进行尺寸和构件的二次加工。优选地，喷射提速后燃气能够以在引射单元641的内部产生负压的方式牵引外部空气进入引射单元641的内部，从而提速后的燃气和引射的空气能够在比引射单元641的管径小的混合单元642中加速混合，使得纯净燃气中混杂空气，从而形成半预制的混合气体。优选地，扩散单元643具有比混合单元642更大的管径，从而使被压缩和加速的混合气体在进入扩散单元643中后的流速减慢，并且燃气和空气发生进一步地分散混合，使得混合气体能够在下游结构中能够被更充分且有效地燃烧，提高了混合气体的可燃性和燃烧稳定性。

优选地，点火杆9通过点火杆固定管8设置在整流单元644的外侧，使得点火杆9、整流单元644以及内传焰管3的部分区段管体相互平行。优选地，整流单元644能够对流入其内部的燃气气流进行稳定性调节，使得其所输出的燃气具有更高的稳定性，并且其还能一定程度上提高流速。优选地，燃烧器组件6的不同区段还间隔设置有第一安装支架4和第二安装支架5。第一安装支架4能够限定燃气进气管61、内传焰管3的位置，从而实现燃气进气管61、内传焰管3的定位安装。优选地，第二安装支架5同时用于限定燃气进气管61、内传焰管3以及点火杆固定管8的位置，使得燃气进气管61、内传焰管3以及点火杆固定管8能够被限位固定。优选地，第一安装支架4和第二安装支架5能够将整个复合型燃烧器固定在火炬头上。

优选地，复合型燃烧器的燃烧过程可以进行如下描述：燃气通过燃气进口管61经过燃气分配单元62后，分成2路燃气分别进入抗风燃气分管63和可视化燃气分管65；抗风燃气分管63出来的燃气经过燃气喷嘴645提速，在混合单元642中引射入空气，喷嘴645出来的燃气和引射入的空气在混合单元642内充分混合，并且在经过扩散单元643后再次混合，然后通过整流单元644后喷出稳定的混合气体，提速后混合气体在防风罩66里充分燃烧，火力强劲、火焰强度强，实现了燃烧器的抗风能力，同时由于防风罩66具有导流及阻挡作用，将大部分的风力导流阻挡，进一步提高了燃烧器的抗风能力。从可视化燃气分管65出来的燃气直接进入防风罩66，纯净的燃料气进入防风罩66后发生不完全燃烧，从而由于可视化燃气分管65出来的燃气燃烧的火焰长且红色，增加了燃烧器燃烧时的可视化判别，即使在日照很强的光线很好的情况下，也能通过肉眼或者摄像头视频观察到燃烧器的燃烧状态。

复合型燃烧器的点火过程可以进行如下描述：燃气通过燃气进口管61经过燃气分配单元62后，分成2路燃气分别进入抗风燃气分管63和可视化燃气分管65；抗风燃气分管63出来的燃气经过燃气喷嘴645提速，在混合单元642引射入空气，喷嘴645出来的燃气和引射入的空气在混合单元642内充分混合、并且在经过扩散单元643后再次混合，然后通过整流器644后喷出稳定的混合气体，提速后混合的气体进入防风罩66；可视化燃气分管65出来的燃气直接进入防风罩66，并且纯净的燃料气也进入防风罩66。

优选地，本申请所涉及的复合型燃烧器至少包括以下点火方式：

点火方式一：当点火系统启动点火后，点火杆9通过电子打火的方式将从整流单元644喷出的稳定态的混合气体点燃，燃烧的火焰将防风罩66内的混合气体引燃，使得燃烧器发生稳定燃烧，当放空火炬开始放空后，燃烧器的火焰将放空气体引燃，放空气体稳定燃烧。

点火方式二：当点火系统启动点火后，通过内传焰管3，将燃烧的火球从火炬顶部传到燃烧器的内传焰引火腔体7，火球将防风罩66内的混合气体引燃，燃烧器稳定燃烧，当放空火炬开始放空后，燃烧器的火焰将放空气体引燃，放空气体稳定燃烧。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种复合型燃烧器，至少包括能够提供长明火的燃烧器组件（6），其特征在于，所述燃烧器组件（6）按照选择性地利用点火杆（9）或内传焰组件点燃其所输送的燃气的方式将容纳所述点火杆（9）的点火杆安装管（8）的输出端、内传焰组件的输出端与所述燃烧器组件（6）的内部连通；

所述内传焰组件至少包括内传焰管（3）和内传焰引火腔体（7），其中，

所述内传焰引火腔体（7）按照其腔体与所述燃烧器组件（6）的防风罩（66）的腔体并行的方式与所述防风罩（66）连接，并且所述内传焰引火腔体（7）与所述防风罩（66）贯通，使得从所述内传焰管（3）传递的火源能够经所述内传焰引火腔体（7）进入所述防风罩（66）的内部。

2.如权利要求1所述的复合型燃烧器，其特征在于，所述点火杆安装管（8）远离所述点火杆（9）的输出端口与所述燃烧器组件（6）的抗风混合管（64）连通，使得所述抗风混合管（64）所输出的燃气能够被所述点火杆（9）点燃，从而所述抗风混合管（64）所输出的燃气是以燃烧状态进入所述防风罩（66）中。

3.如权利要求1所述的复合型燃烧器，其特征在于，

所述燃烧器组件（6）至少包括燃气进气管（61）、燃气分配单元（62）、抗风燃气分管（63）、抗风混合管（64）、可视化燃气分管（65）和防风罩（66），其中，

所述燃气进气管（61）的输出端与所述燃气分配单元（62）的进入端连通，所述燃气分配单元（62）的输出端同时连通并行设置的所述抗风燃气分管（63）与所述可视化燃气分管（65）。

4.如权利要求3所述的复合型燃烧器，其特征在于，

所述抗风燃气分管（63）通过所述抗风混合管（64）与所述防风罩（66）连通，所述可视化燃气分管（65）的输出端也与所述防风罩（66）连通，使得所述抗风混合管（64）与所述可视化燃气分管（65）所输送的燃气均能够在所述防风罩（66）内完成燃烧。

5.如权利要求3所述的复合型燃烧器，其特征在于，所述抗风混合管（64）至少包括引射单元（641）、混合单元（642）、扩散单元（643）、整流单元（644）、燃气喷嘴（645）和调风盘（646），其中，

所述引射单元（641）、混合单元（642）、扩散单元（643）和整流单元（644）依次连通，并且所述引射单元（641）的输入端通过所述燃气喷嘴（645）与所述抗风燃气分管（63）的输出端连通。

6.如权利要求5所述的复合型燃烧器，其特征在于，所述燃气喷嘴（645）设置在所述引射单元（641）的内腔中，使得由所述抗风燃气分管（63）输出的燃气经所述燃气喷嘴（645）提速后以喷射的方式进入到所述引射单元（641）中。

7.如权利要求6所述的复合型燃烧器，其特征在于，所述调风盘（646）设置在所述抗风燃气分管（63）靠近所述引射单元（641）的外侧管壁上。

8.如权利要求7所述的复合型燃烧器，其特征在于，所述点火杆（9）通过点火杆安装管（8）设置在所述整流单元（644）的外侧，使得所述点火杆（9）、所述整流单元（644）以及所述内传焰管（3）的部分区段管体相互并行。

9.如权利要求3所述的复合型燃烧器，其特征在于，所述燃气进气管（61）的输入端设置有与外接容器/管路对接的燃气进口连接法兰（2）。

10.如权利要求1所述的复合型燃烧器，其特征在于，所述内传焰管（3）的输入端也设置有与外接容器/管路对接的内传焰进口连接法兰（1）。