DE1024904B - Remote ignition burners, preferably for flaring waste gases - Google Patents
Remote ignition burners, preferably for flaring waste gasesInfo
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Description
Brenner mit Fernzündung, vorzugsweise zum Abfackeln von Abfallgasen Die Erfindung bezieht sich auf Brenner mit Fernzündung im allgemeinen und betrifft insbesondere die Gestaltung solcher Brenner zum Abfackeln brennharer Gase unter Berücksichtigung stark unterschiedlicher Zusammensetzung und Zündwilligkeit solcher Gase sowie größtmöglicher Funktionstüchtigkeit ihrer Zündanordnung in Abhängigkeit von. den äußeren atmosphärischen. Bedingungen.Remote ignition burners, preferably for flaring waste gases The invention relates to and relates to remote ignition burners in general in particular the design of such burners for flaring non-combustible gases under Consideration of very different compositions and ignitability of such Gases as well as the greatest possible functionality of their ignition arrangement depending on from. the outer atmospheric. Conditions.
In Betrieben, die brennbare Gase, z. B. Methan, Propan oder andere Kohlenwasserstoffe, chemisch verarbeiten oder erzeugen, ist es erforderlich, beim Anfahren oder bei Betriebsstörungen diese Gase vorübergehend abzuleiten und in der Atmosphäre ohne Zusatz -,on Preß- oder Gebläseluft zu verbrennen. Dabei ist cs unbedingt notwendig, da.ß diese Gase sofort zünden und zur Verbrennung kommen, weil Wolken nicht ausgebrannten Gases in Mischung mit atmosphärischer Luft große Schäden anrichten können, ,nenn sie durch. Funken aus Schornsteinen oder in Berührung mit anderen Zündstellen zur Explosion gebracht werden.In companies that use flammable gases, e.g. B. methane, propane or others Hydrocarbons, chemically process or generate, it is required when Start-up or in the event of malfunctions to temporarily discharge these gases and in the Atmosphere without additional, compressed or blown air to burn. Here cs is unconditional It is necessary that these gases ignite immediately and burn because clouds Unburned gas mixed with atmospheric air can cause great damage can, call them through. Sparks from chimneys or in contact with others Ignition points are made to explode.
Bisher wurden, diese Gase meist viele Meter hoch Tiber Dach durch ein Rohr geleitet, das in. Abhängig= i>eit von den örtlichen. Bedingungen häufig an eine als 1Ziickl;randsicherung wirkende Wassertauchung angeschlossen. und zur Vermeidung eines explosiven Gasgemisches mit Stickstoff oder einem anderen In.ertgas gespült wird. Am Kopf dies Fackelrohres werden dahei. vielfach zusätzliche Sicherungen nach Art des Davysch.enSicherheitssiebes angebracht. Die Zündung der unregelmäßig oder aus intermittierendem Betrieb :schubweise anfallenden Gase geschieht durch einen oder mehrere gesondert angeschlossene Gasbrenner, die nach einmal erfolgter Zündung meist ständig brennen. Zur Zündung dieser Pilot- oder Zündbrenner beschreitet man verschiedene Wege. So benutzt man i. B. häufig einen Drahtzug, an dem ein in Brand ge-@etzter, mit Benzin getränkter Putzwollknäuel bis ;,.um Zündbrenner hochgezogen wird, oder man verwendet elektrische Einrichtungen, wie Hoch- oder 'Ziederspannungszündkerzen, Glühdrähte od. dgl.So far, these gases were mostly many meters high through the Tiber roof a pipe passed into. Depending on the local. Conditions common connected to a water immersion that acts as a safety edge. and to Avoidance of an explosive gas mixture with nitrogen or another inert gas is rinsed. At the head of this torch tube there will be. many additional safeguards attached in the manner of the Davysch.en safety sieve. The ignition of the irregular or from intermittent operation: gas occurs in bursts through one or more separately connected gas burners, which are made after once Ignition usually burn all the time. To ignite this pilot or pilot burner steps one different ways. How to use i. B. often a wire train to which an in Burned, petrol-soaked ball of cotton wool up to;,. Pulled up around the pilot burner or electrical devices such as high or low voltage spark plugs are used Filaments or the like
Bekannte Ausführungen solcher ferngezündeten Brenncr haben verschiedene Nachteile. Bei sturmartigen Böen werden die Pilot- oder Zündbrenner leicht ausgelöscht, insbesondere dann, wenn sie mangels anderer Gase zeitweilig oder ständig mit eiiiAm Gas geringer Vcrbrennungsgeschwindiglceit bzw. mit einem Gas geringen Löschdruckes betrieben werden müssen. Die Verbrennung der abgefackelten Gase ist, insbesondere wenn es sich um Acetylen- oder andere Gase mit großem Verbrennungsluftbedarf handelt und nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, meist @o unvollkommen, so daß Ruß entsteht oder noch brennbare Restbestandteile übrigbleiben. Zu den wichtigsten Forderungen an einem Brenner zum Abfackeln von industriellen Abgasen gehört jedoch die vollkommene Verbrennung dieser Gase, da, selbst noch l;rennba,re Reste für in der Nähe befindliche Betriebe, welche beispielsweise atmosphäre Luft. zur Verarbe -tung in einer Linde-Anlage von außen ansaugen, unangenehm und gefährlich werden können. Das Inbetriebsetzen der Pilot- oder Zündbrenner durch einen Drahtzug mit brennender Lunte ist zeitraubend und bei regnerischer oder stürmischer Witterung nur schwer möglich. Schließlich ist die elektrische Zündung nicht unbedingt zuverlässig, weil durch vom Bedienungsstand aus nicht kontrollierbare Ruß- oder Brü ckenb-ildung an der Zündkerze oder am Glühdraht das zum jeweiligen Zeitpunkt geforderte Anbrennen des Zündgases in Frage gestellt wird.Known designs of such remotely ignited burners have different ones Disadvantage. In stormy gusts, the pilot or pilot burners are easily extinguished, especially if they temporarily or constantly with eiiiAm due to the lack of other gases Gas with low combustion speed or with a gas with low extinguishing pressure must be operated. The combustion of the flared gases is, in particular if it is acetylene or other gases with a large need for combustion air and no special precautions are taken, mostly @o imperfectly, so that Soot is produced or flammable residues are left over. Among the most important However, there are demands on a burner for flaring industrial flue gases The complete combustion of these gases, there, even still l; rennbar, re residues for in nearby establishments which, for example, use atmospheric air. for processing -suck in in a Linde system from the outside, become uncomfortable and dangerous can. The commissioning of the pilot or pilot burner by pulling a wire with Burning fuse is time consuming and in rainy or stormy weather difficult to do. After all, electric ignition is not necessarily reliable, because of the build-up of soot or bridges that cannot be controlled from the operator's station on the spark plug or on the glow wire the burning required at the respective point in time of the ignition gas is questioned.
Im einzelnen ist es für Brenner, die nicht zum Abfackeln von Gasen dienen, bereits bekannt, die IIaup taustrittsöffnung für das Gas mit einem Kranz kleiner Gasa.ustrittsöffnung zu umgeben, in dein die Zündflammen auch dann weiter brennen, wenn durch seitliche Zugwindeinflüsse die Ha.uptflainine erlischt. Diese Zündflammen sichern ein @Viederzünden des zu verbrennenden Gases. Ferner ist es an anderen Brennertypen bereits bekannt, den Brennerkopf bis zur Höhe der Gasaustrittsöffiiung so finit einer Wandung zu umgeben, daß um den Kopf ein Ringraum entsteht. Durch diesen Ringraum wird dem Brenner unter gleichzeitiger Kühlung Verbrennungsluft zugeführt. Schließlich sind in anderem Zusammenhang schon Brenner ausgeführt worden, b@:i denen die Verbrcnnungsluft von außen her durch den Brenner hindurch in das Zentrum der Brennerflamme geführt wird. Für einen fernzündbaren, vorzugsweise zum Abfaclceln von Abfallgasen verwendeten Brenner. bei dem die zu verbrennenden Gase in der Nähe der Austrittsöffnung durch eine mit Fremdgas gespeiste Zündflamme gezündet werden., wird durch zweckmäßige Vereinigung an. sich bekannter finit neuen Merkmalen eine qualitativ und quantitativ neuartige und einheitliche Wirkung erzielt. Nach der Erfindung ist einerseits ein den Brennerkopf allseitig und mit gleichem Abstand derart umgebender --Mantel vorgesehen, daß ein Ringraum entsteht, in den die zugleich der Kühlung des Brennerkopfes dienende Verbrennungsluft unten eintritt und aus dein sie oben in Höhe der Brenneröffnung wieder austritt und andexerseits eine diesen Mantel an seinem Oberteil allseitig umgebende Zündbrennkammer mit einem oberen Austrittsschlitz für die Zündflammen in der Nähe der Austrittsöffnung für die am Brennerkopf durch den Ringraum hochgeführte Verbrennungsluft.In particular it is for burners that are not used for flaring gases serve, already known, the IIaup outlet opening for the gas with a wreath to surround a small gas outlet opening, into which the pilot flames also continue Burn when the main line goes out due to the influence of drafts from the side. These Pilot flames ensure that the gas to be burned is ignited again. Furthermore it is Already known on other types of burner, the burner head up to the level of the gas outlet opening so finitely surrounded by a wall that an annular space is created around the head. By Combustion air is fed to the burner in this annulus with simultaneous cooling. Finally, burners have already been mentioned in a different context, b @: i those the combustion air from outside through the burner into the center of the Burner flame is performed. For a remotely ignitable, preferably burners used for flaring waste gases. where the ones to be burned Gases in the vicinity of the outlet opening by a pilot flame fed with foreign gas will be ignited., will be activated by expedient association. known finite new Characteristics achieved a qualitatively and quantitatively novel and uniform effect. According to the invention, on the one hand, the burner head is on all sides and with the same Distance surrounding the jacket is provided in such a way that an annular space is created in which the combustion air, which also serves to cool the burner head, enters below and from which it emerges again at the top at the level of the burner opening and on the other side an ignition combustion chamber surrounding this jacket on all sides on its upper part with a upper exit slot for the pilot lights near the exit opening for the combustion air carried up at the burner head through the annulus.
Der Brenner zeichnet sich ferner dadurch aus, daß die in den Ringraum eintretende Kühl- und Verbrennungsluft durch zusätzliche Treibmittel, z. B. ein Gebläse, gefördert wird.The burner is also characterized in that the in the annular space incoming cooling and combustion air by additional propellants, e.g. B. a Blower, is promoted.
Um eine vollständige Verbrennung zu erzielen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß durch zusätzliche Luftansaugöffnun:gen im genannten Rohrstück zusätzlich Wasserdampf. sauerstoffhaltiges Zusatzgas od. dgl. in das zu verbrennende, ausströmende Gas eingeblasen wird.In order to achieve a complete combustion, there is another one Feature of the invention provided that by additional Luftansaugöffnun: gene im named pipe section additionally water vapor. oxygen-containing additional gas or the like. is blown into the outflowing gas to be burned.
_ Die Zeichnung zeigt vereinfacht ein Beispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten Brenners.The drawing shows a simplified example of one according to the invention trained burner.
Die abzuleitenden brennbaren Gase werden durch das Fackelrohr 1 dem Brenner zugeführt. Dieser besteht im wesentlichen aus einem zvlindrischen oder teilweise konischen Brennerkopf 2, 'der ringförmigen Zündbrennkaminer 3, an. die nach unten ein beliebig verlängerbarer Mantel 15 angeschlossen ist, sowie aus den an die Zündhrennkaininer einzusetzenden Pilot-oder Zündbrennern 4 und dem feuerfest ausgebildeten Strahlungsschutzrand 5. In den. oberen Teil des Brennerkopfes 2 kann auf einem Siebboden eine beispielsweise aus Raschigringen oder anderen Füllkörpern 14 bestehende Schicht eingebracht werden, die, ähnlich dem Davyschen Sicherheitssieb, ein mögliches Zurückschlagen der in der freien Atmosphäre brennenden Flamme verhindert. Durch Kanäle 6 wird unter Ausnutzung der starken Saugwirkung der Flamme zusätzlich Luft in das aus dem Brenner ausströmende Gas hineingesaugt, wodurch die Verbrennung wesentlich verbessert wird. An seinem obren Ende .ist der Brenn.erkopf 2 durch Ausweitung oder anderen Maßnahmen so gestaltet, daß bei kurzer oder g1drückter Flamme ein Herabdrücken in den aus der Wandung des Brennerkapfes 2 und dem :Mantel 15 gebildeten ringförmigen Zwischenraum vermieden wird.The flammable gases to be discharged are through the flare tube 1 the Burner fed. This consists essentially of a cylindrical or partial conical burner head 2, 'of the ring-shaped ignition combustion chamber 3. the down an arbitrarily extendable jacket 15 is connected, as well as from the to the Zündhrennkaininer pilot or pilot burners 4 to be used and the fire-proof radiation protection edge 5. In the. upper part of the burner head 2 can, for example, on a sieve bottom layer consisting of Raschig rings or other packing elements 14 are introduced, which, similar to Davy's safety sieve, prevents the in the free atmosphere prevents a burning flame. Through channels 6 is under utilization the strong suction effect of the flame, additional air into the gas flowing out of the burner Gas is sucked in, which significantly improves combustion. On his At the top end, the burner head 2 is designed through expansion or other measures so that that when the flame is short or when the flame is pressed down, it is pressed down into the wall of the Burner cap 2 and the jacket 15 formed annular gap avoided will.
In vielen Fällen., insbesondere bei Verbrennung von Acetylen, kann durch Leitungen 9, die in die Kanäle 6 münden, zusätzlich Wasserdampf in das zur -'erbrennung kommende Gas eingeblasen werden. Durch die Dissoziation des eingeh?asenen Wasserdampfes wird z. B. die Rußbildung der Abgasflamme weitgehend verhindert.In many cases, especially when burning acetylene, can through lines 9 which open into the channels 6, additional water vapor in the for -'erbrennung incoming gas are blown. Through the dissociation of the entangled Water vapor is z. B. the soot formation of the exhaust flame largely prevented.
Die Zündbrennkaminer 3 ist vom Brennerkopf 2 durch den ringförmigen Raum 7 getrennt. Wie bereits erwähnt, stellt sich bei in. Betrieb befindlichem Brenner in diesem Raum eine starke Luftbewegung von unten nach oben ein, durch die der Brennerkopf 2 und die Innenseite der in gleicher Weise ringförmigen Zündbrennkammer 3 so gekühlt werden, daß mögliche, insbesondere örtliche Überhitzungen des Brennerkopfes 2 vermieden «-erden. Dieser Umstand ist vor allein bei der Abfackelung veii Acetylen wichtig, weil durch örtliche Cherhitzungen der dieses Gas leitenden Wandungen ein Acetylenzerfall eintreten kann. Die ::ngestrebte Kühlwirkung kann durch in den Ringraten 7 eingebaute Injektoren, die finit ]Dampf oder Preßluft betrieben «-erden, oder durch andre Kühlnia l'')nahinen noch verstärkt werden. Der -Mantel 15 wird vorteilhaft so- weit leerabgezogen, da? finit Sicherheit keine durch die Flaninie erwärmte Luft Ceder Abgase in den Ringraum 7 gelangen können.The Zündbrennkaminer 3 is from the burner head 2 through the annular Room 7 separate. As already mentioned, when the burner is in operation a strong movement of air from bottom to top in this room, causing the burner head 2 and the inside of the ignition combustion chamber 3, which is ring-shaped in the same way, is thus cooled that possible, in particular local overheating of the burner head 2 is avoided "-earth. This fact is important in the case of acetylene flaring alone, because local heating of the walls conducting this gas causes acetylene to decompose can occur. The desired cooling effect can be achieved by built-in ring rates 7 Injectors that operate finitely with steam or compressed air, or by other cooling systems l '') nahinen are reinforced. The jacket 15 is advantageously peeled off empty so far, there? finite safety no air heated by the flan line ceder exhaust gases in the Annular space 7 can reach.
In die Zündbrennkammer 3 sind mindestens ein, ;n zweckmäßiger Weise aber drei oder noch mehr gleichmäßig gegeneinander versetzte Zündbrenner 4 eingefügt, deren Flammen sich dann zu einem ani i,- liernd geschlossenen Ring vereinigen. E,-#i richtiger Diniensicnierung des Ringraumes 7 ist ein gleichzeitiges Ausblasen aller Pilot- oder Zündbrenner ausgeschlossen. Wie Versuche gezeigt haben, brennt auch bei Vertvendung von Zündgasen geringer Verbrennungsgeschwindigkeit bei einer 3-Zündbrenner-Anordnung stets ein Brenner, der seinerzeit für eine Wiederzündung der übrigen Brenner sorgt, falls diese einmal durch irgendwelche äußeren Einflüsse gelöscht worden seid sollten. Infolge des geschlossenen 1. lannnenringes ist eine Zündung der abzufackelnden Gase bei jeder Windrichtung gewährleistet.In the ignition combustion chamber 3 are at least one,; n expediently but three or more evenly offset pilot burners 4 inserted, the flames of which then unite to form an ani i, - loosely closed ring. Egg Correct Diniensicnierung the annular space 7 is a simultaneous blowing out of all Pilot or pilot burners excluded. As tests have shown, there is also a fire when using ignition gases with a low combustion speed with a 3-pilot burner arrangement always a burner that re-ignites the other burners at the time, in case they have been erased by any external influences. As a result of the closed 1st inner ring, the gases to be flared off are ignited guaranteed in every wind direction.
Öffnungen 10 im Boden der Zündbrennkanliner 3 ;ewährleisten. da ß Kondensate nach unte:i aJ>fließea und zusätzlich \'erbrenn.tuigsluft in die Brenner eingeleitet wird. Der obere. vorzugsweise aus Isolierivaterial aufgebaute Schutzrand 5 schützt den Brenner vor der Wärmestrahlung der Fackelflamme. Er kann in waagerechter oder geneigter Lage fest oder hinsichtlich seiner -Neigung zur Brennerachse verstellbar angeordnet werden. Er kann in Verbindung finit @'orrichtungen ini Oberteil des Brennerkopfes 2 schließlich auch so ausgebildet sein, daß bei Windeinwirkung tind demzufolge schräg liegender Flamme eine @augung von Luft durch den Ringrauen 7 stets gewährleistet ist.Ensure openings 10 in the bottom of the ignition burner duct 3; that Condensates downwards: i aJ> flowea and additionally \ 'burn.tuigsluft in the burner is initiated. The upper. protective edge preferably made of insulating material 5 protects the burner from heat radiation from the torch flame. He can be in a horizontal position or inclined position fixed or adjustable with regard to its inclination to the burner axis to be ordered. It can be used in conjunction with finite devices in the upper part of the burner head 2 finally also be designed in such a way that when the wind acts, it is consequently inclined When the flame is lying down, air is always drawn in through the ring roughening 7 is.
Die Entfachung der Zündflamme der Brenner 4 geschieht durch eine fortschreitende Kletterflamme, die je nach Länge des etwa vertikalen Zündrohres 11 über einen Zeitraum von einigen Sekunden in dieseln von unten nach oben brennt. Dabei ist nur die Zündung eines der Brenner 4 erforderlich, da. dieser bei der vcrgcschlagenen Anordnung das Anbrennen der übrigen Brenner mit hinreichender Sicherheit b°wirkt. Falls nichtleuchtende Zündgase zum Betrieb der Ziindl:rcnner 4 verwendet werden. können zur Kontrolle ihres Betriebszustandes Thermoelernente oder andere ähnliche Impulsgeber eingebaut werden, deren zugehörige Anzeigeinstrumente sich z. B. auf einem 3cclieiiungsstand befinden.The ignition of the burner 4 is ignited by a progressive one Climbing flame, depending on the length of the approximately vertical ignition tube 11 over a period of time Burns from bottom to top for a few seconds in diesels. There is only the ignition one of the burners 4 required because. this in the proposed arrangement Burning of the other burners is effective with sufficient certainty b °. If non-luminous Ignition gases can be used to operate the igniter 4. can to control thermal elements or other similar pulse generators installed in their operating state whose associated display instruments are z. B. on a 3cclieiiungsstand are located.
Das Zündrohr 11 kann viele Meter lang sein, z. B. 30 h.is -10 m. An seinem unteren Ende ist entweder eine Gasdüse 12 angeordnet, die durch eine vorzugsw-cis:e verstellbare Öffnung 13 Luft nur in der 'Menge ansaugt, da.ß eine unerwünschte explosionsartige Fortpflanzung des gezündeten Gasluftgemisches in der Zündleitung verhindert wird und lediglich eine gegebIcnenfalls mehrere Sekunden dauernde, sich von unten nach oben fortpflanzende Verbrennung stattfindet. Ein derart mäßigen Fortpflanzungsgeschwindigkeiten entsprechendes Gemisch kann ferner auch durch Gemischregler gesteuert werden.The ignition tube 11 can be many meters long, e.g. B. 30 h.is -10 m. An its lower end is either a gas nozzle 12, which is preferably sw-cis: e adjustable opening 13 sucks in air only in the 'amount that an undesirable explosive Propagation of the ignited gas-air mixture in the ignition line is prevented and only one that may take several seconds to move from the bottom to the bottom propagating combustion takes place above. Such a moderate speed of reproduction the corresponding mixture can also be controlled by a mixture regulator.
Die am oberen Ende des Zündrohrs 11 austretende 1-Zlettcrflamme zündet das in den Brenner 4 einströmende Zündgas. Die Zündung der Kletterflamme selbst am unteren Ende des Zündrohrs 11 erfolgt entweder durch eine offene Flamme oder elektrisch von c1.er Bedienungsbühne aus. Man kann natürlich die Zündbrenner 4 auch in der althergebrachten Weise mit elektrischen Zündmitteln unmittelbar zünden.The 1-Zlettcrflamme emerging at the upper end of the ignition tube 11 ignites that flowing into the burner 4 Ignition gas. The ignition of the climbing flame even at the lower end of the ignition tube 11 takes place either by an open flame or electrically from the c1.er operating platform. You can of course use the pilot burner 4 ignite immediately in the traditional manner with electrical ignition means.
In der beschriebenen Ausführungsform kann der Brenner aus normalem urlegiertem oder aus hitzebeständigem Stahlblech gebaut werden. wobei sich als weiterer Vorteil gegenüber anderen Ausführungen eine wesentliche Gewichtsersparnis ergibt.In the embodiment described, the burner can be made from normal unalloyed or made of heat-resistant sheet steel. being another Advantage over other designs results in a significant weight saving.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEB38505A DE1024904B (en) | 1955-12-29 | 1955-12-29 | Remote ignition burners, preferably for flaring waste gases |
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DEB38505A DE1024904B (en) | 1955-12-29 | 1955-12-29 | Remote ignition burners, preferably for flaring waste gases |
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Country Status (1)
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