DE2047859A1

DE2047859A1 - Exhaust gas quantity-controlled ground flare

Info

Publication number: DE2047859A1
Application number: DE19702047859
Authority: DE
Inventors: Alfred 6380 Bad Homburg RP Fries
Original assignee: PREMATECHNIK
Current assignee: PREMATECHNIK
Priority date: 1970-09-29
Filing date: 1970-09-29
Publication date: 1972-03-30

Description

Abgasmengenge steuerte Bodenfackel Abfallprodukte in der chemischen Industrie bestehen zu einem großen Teil aus Gasen, deren unschädliche Beseitigung eine wichtige und unerläßliche Aufgabe darstellt. Die herkömmlichen Fackeln zeigen durch ihre Leuchtkraft, die von den Anliegern oft als störend empfunden wird, eine unvollständige Verbrennung an. ihre Flammenfärbung ähnelt der einer Kerze, deren Leuchtkraft im wesentlichen aus unverbrannten Kohlenstoffteilchen besteht und deren Nachweis leicht durch Berührung eines kalten, gut wärmeableitenden Gegenstandes erfolgen kann. Exhaust gas controlled ground flare Waste products in the chemical Industry consist to a large extent of gases, whose harmless disposal represents an important and indispensable task. Show the conventional torches due to its luminosity, which is often perceived as annoying by the residents incomplete combustion. their flame color is similar to that of a candle, theirs Luminosity consists essentially of unburned carbon particles and their Easily proven by touching a cold, heat-dissipating object can be done.

Es ist bekannt, daß bei einer solchen unvollständigen Verbrennung Zwischenprodukte auftreten können, die als gesundheitsschädlich zu betrachten sind und die nur durch Sauerstoffmangel gebildet werden können.It is known that with such incomplete combustion Intermediate products can occur which are to be regarded as harmful to health and which can only be formed by a lack of oxygen.

Es muß angestrebt werden, daß die zumindest anfallende Abgasmenge der chemischen Industrie in weitgehend unschädliche Produkte überführt wird. Die Technik hat nun Brenner entwickelt, die diesem Ziel sehr nahe kommen. Es sind z. B. Ventilatorbrenner, die durch den Rückstoß der aus Düsen ausströmenden Gase angetrieben werden und die sich auf diese Art den zur Verbrennung notwendigen Luftsauerstoff zuführen. Die Verbrennung der Gase ist bei diesen Geräten, die sich durch eine fast unsichtbare Flamme kennzeichnen, vollständig. Die Industrie fertigt diese Spezialbrenner in mehreren Größen, und es liegt nun der Gedanke nahe, bei dem oft stark schwankenden Abgasanfnll durch entsprechende Kombination von Brennern oder Brennerserien eine kontinuierliche Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse zu finden. Bislang bekannte Bodenfackeln arbeiten mit Gasdttsen, die den zur Verbrennung der Gase erforderlichen Sauerstoff aus der umgebenden Luft herbeizuholen versuchen. Auf diese Art ist jedoch das Ziel einer vollständigen Verbrennung nicht gesichert.The aim must be that the minimum amount of exhaust gas that occurs the chemical industry is converted into largely harmless products. the Technology has now developed burners that come very close to this goal. There are z. B. Fan burners, which are driven by the recoil of the gases flowing out of the nozzles and in this way the atmospheric oxygen necessary for combustion respectively. The combustion of the gases is in these devices, which is through an almost Identify invisible flame, completely. The industry produces these special burners in several sizes, and the idea now suggests that the often strongly fluctuating Exhaust gas accumulation through a corresponding combination of burners or series of burners to find continuous adaptation to the respective operating conditions. So far Known ground flares work with gas dots, which are necessary for the combustion of the gases Try to get oxygen from the surrounding air. This is how it is, however the goal of complete incineration not assured.

Bei Verwendung von Ventilatorbrennern ist ein Optimum der Abgasbeseitigung gegeben, wenn eine stufenlose Anpassung an die jeweils anfallende Gasmenge gegeben ist.When using fan burners, the exhaust gas removal is optimal given if there is a stepless adjustment to the amount of gas occurring in each case is.

In dieser Patentschrift soll nun ein abgasgeregeltes System aufgezeigt werden, welches durch eine speziell abgestimmte Kombination von Ventilatorbrennern in Form einer Bodenfackel gekennzeichnet ist.In this patent specification, an exhaust-gas-regulated system is now to be shown which is achieved by a specially tailored combination of fan burners marked in the form of a ground torch.

Eine Bodenfackel besteht im allgemeinen aus einer Anzahl verschiedenartiger, meist einfacher Konstruktion von Brennern, die zusammengefaßt, von einem Stahlblechzylinder mit einem Durchmesser von etwa 8-10 m umgeben sind, wobei dieser mit Hilfe von Stützen etwa in einer Höhe von 2 Metern über dem Boden aufgestellt ist, um eine Sauerstoffzufuhr durch Kaminwirkung, also Auftrieb durch erhitzte Luft, zu erzielen. Im vorliegenden Fall wird der zur vollständigen Verbrennung erforderliche Sauerstoff durch die kinetische Energie des ausströmenden Gases und Umwandlung in eine mechanische Kraft, die einen Ventilator antreibt, zusätzlich geliefert.A ground flare generally consists of a number of different types of mostly simple construction of burners, which are grouped together by a sheet steel cylinder with a diameter of about 8-10 m are surrounded, this with the help of supports is placed at a height of about 2 meters above the ground in order to provide an oxygen supply to achieve through chimney effect, i.e. buoyancy through heated air. In the present Case, the oxygen required for complete combustion is due to the kinetic Energy of the escaping gas and conversion into a mechanical force that creates a Fan drives, supplied additionally.

Die Industrie stellt diese Ventilatorbrenner in abgestuften Leistungen her. Dabei ist zu bemerken, daß die kleineren Typen bereits bei geringerem Gasdruck anlaufen als die größeren. Der stets wechselnde Abgasanfall erfordert sinngemäß eine Kombination mehrerer Brennergrößen, die stufenweise zu- oder abgeschaltet werden können, wobei der Übergang von einer Stufe zur anderen möglichst kontinuierlich erfolgt.The industry makes these fan burners in different capacities here. It should be noted that the smaller types already operate at lower gas pressure start up than the bigger ones. The constantly changing amount of exhaust gas requires accordingly a combination of several burner sizes that are switched on or off in stages can, with the transition from one stage to another as continuous as possible he follows.

Alle Brenner der Bodenfackel sind im allgemeinen an eine Haupt-oder Sammelleitung angeschlossen. Die kleinste Type dient zur Verbrennung der sogenannten Leckverluste, während der leistungsstärkste Brenner Satz Spitzenbelastungen (obne KatastrophenfUll) aufnehmen soll.All ground flare burners are generally connected to a main or Manifold connected. The smallest type is used to burn the so-called Leakage losses, while the most powerful burner set peak loads (obne DisasterfUll).

Das Einschalten bzw. Ausschalten der leistungsgestuften Brennerserien kann beispielsweise durch ein Mehrkontaktmanometer erfolgen, welches Magnetventile der einzelnen Brennergruppen steuert aufgrund des bei größer werdender Abgasmenge steigenden Leitungsdruckes.Switching on or switching off the power-graded burner series can be done for example by a multi-contact manometer, which solenoid valves of the individual burner groups controls due to the increasing amount of exhaust gas increasing line pressure.

Selbstverständlich ist auch eine pneumatische Betätigung der Gasventile durchfiihrbar.Pneumatic actuation of the gas valves is also a matter of course feasible.

Die Einstellung der Schaltpunkte richtet sich nach der Menge und dem Heizwert der Abgase und muß in der Praxis empirisch ermittelt werden.The setting of the switching points depends on the quantity and the Calorific value of the exhaust gases and must be determined empirically in practice.

Um einen technisch einwandfreien Übergang von einer Arbeitsstufe zur anderen zu ermöglichen, kann eine teilweise Überbelastung einer niederen Brennergrupp e durch ein strömungstechnische 5 Verfahren kompensiert werden. Treffen nämlich zwei Gasströmungen unter einem spitzen Winkel (40 - 60°) zentriert aufeinander, so breiten sie sich gemeinsam zu einer Fläche aus. Die dadurch erheblich vergrößerte Oberfläche kann bei brennbaren Gasen zusätzlich Sauerstoff aus der Umgebung aufnehmen, und es wird in diesem Fall eine Nachverbrennung bewirkt. 3berlastschutz) Bei der Bodenfackel läßt sich dieser Effekt durch einen entsprechenden Anstellwinkel eines Brennerpaares gegeneinander erzielen, ohne daß die Flammen bei Normalbelastung sich beeinflussen.To ensure a technically flawless transition from one work level to the Allowing others to do so can partially overload a lower burner group e can be compensated by a fluidic 5 method. Namely meeting two gas flows at an acute angle (40 - 60 °) centered on each other, so they spread out together to form an area. The thereby considerably enlarged In the case of flammable gases, the surface can also absorb oxygen from the environment, and afterburning is effected in this case. 3 overload protection) With the This effect can be achieved by using an appropriate angle of attack of a ground flare Achieve burner pairs against each other without the flames under normal load influence.

Durch diese Maßnahme wird in jedem Fall eine stufenlose Anpassung ermöglicht, ohne jede Gefahr einer unvollständigen Verbrennung.This measure ensures a stepless adjustment in each case without any risk of incomplete combustion.

In Abbildung 1 ist die radialsymmetrische Anordnung der leistungsgestuften Brennergruppen zu ersehen,.wobei die Typen größerer Leistung zum Umfang des Fackelbehälters hin montiert sind, während die Kleinbrenner in der Nähe des Mittelpunktes angeordnet sind.In Figure 1, the radially symmetrical arrangement of the power graded Burner groups can be seen, with the types of greater power to the circumference of the flare container are mounted towards, while the small burners are arranged near the center are.

Zusätzlich ist noch zur vollständigen Verbrennung der Abgase eine Zufuhr von Wasser oder Wasserdampf, z.B. mittels einer Dampflanze vorgesehen, um nicht verbrannte Kohlenstoffteile in einer endothermen Reaktion in Wasserstoff und Kohlenoxyd zu zerlegen, die dann als leicht brennbare Gase ohne Leuchterscheinung oxydieren: H20 + C CO+H2.In addition, there is one for complete combustion of the exhaust gases Supply of water or steam, e.g. provided by means of a steam lance, in order to unburned carbon particles in an endothermic reaction to decompose into hydrogen and carbon oxide, which then as easily flammable gases without Oxidize luminous appearance: H20 + C CO + H2.

Claims

PATENT CLAIM

Exhaust gas quantity-controlled ground flare, characterized in that power-graded, Radially symmetrical fan burner series arranged in one plane, pressure-controlled be switched, and with a sudden transition from one level to another by a flame wall effect with combustion support by spray water or Water vapor is effected.

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