JPS6166010A - フレアガスバ−ナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフレアガスバーナーに関するものである。

フレアは一般に１排気ガスおよび装置の閉鎖、プラント
の混乱などの結果としてフレアするガスなどのガスを処
理するために使用される。これらのガスは連続的または
間けつ的にフレアバーナーによシ燃焼され、ガスを着火
しかつその燃焼を維持するよう確保するには連続燃焼用
のノ９イロット火炎をフレアガスバーナーに設ける。

各種のフレアガスバーナーの設計および多数のバーナー
機構が最高流速のフレアガスを処理する用途のために従
来開発されかつ使用されているが、比較的大直径の７レ
アガスバーナーのみがしばしば使用され、最大流動条件
ではめったに使用されない。これらのフレアはしばしば
、最大流速の極く小部分にしか過ぎないようなガス流速
を取り扱う。フレアガスバーナーに対して作用する風と
一緒になって低流速は、しばしばバーナーの早期破損を
もたらすような内部および外部燃焼を生ずる。

低速度のガスがバーナー中を流過する際にフレアガスバ
ーナーの長手軸線に対し横方向に吹き付ける風があるの
で、バーナーの開放放出端部には低圧帯域が発生し、そ
の結果空気をバーナー中へ流入させる。バーナー内部に
て空気とガスとの混合が生ずる結果内部燃焼が起こ９、
これは火炎の衝突とバーナーの内壁部に対する過度の熱
損傷とをもたらし、その結果一般にバーナーの寿命を著
しく短くする。

ガス流速を増大してこの問題を解決すると、フレアガス
バーナーに衝突する風が高圧帯域を爪側（発生しかつ低
圧帯域を風下側に発生する場合、外部燃焼が生じうる。

最大流速よシ小さい成る流速のガスが７レアガスバーナ
ーを流過する際、風によシ発生する低圧帯域とバーナー
上方の火炎に対する風力とが火炎の１部を運動させ、或
いは低圧帯域中に引き入れさせる。この結果、火炎の衝
突並びにバーナーの壁部およびその付帯設備に対する過
度の熱破損が生ずる。

外部燃焼を促進する低圧帯域は、たとえば）９イロツト
火炎燃料ガス導管、着火装置などのようなバーナーの外
側から外方に延在するフレアバーナーの部分に作用する
風によっても容易に形成される。このような低圧帯域に
おける外部燃焼は、バーナー並びに導管およびその他の
突出部分に対し破損をもたらす。

本発明によれば、入口開口部と放出開口部とを有するチ
ューブからなシ、前記放出開口部に隣接する少なくとも
１個のパイロットバーナーと各パイロットバーナーに通
ずるパイロット燃焼導管とを備えるフレアガスバーナー
において、チューブにはその放出開口端部に耐火材より
なる外部検眼カバーを設け、さらに各パイロット燃料導
管を前記保護カバー内に配置してこれを保躾すると共に
、前記チューブには空気力学的に改善された外部表面を
設けたことを特徴とするフレアガスバーナーが提供され
る。

このような構造により、バーナーチューブ並びにノ９イ
ロット火炎バーナー燃料ガス導管は耐火材の保護カバー
で遮閉され、かくして内部および／または外部燃焼から
生ずる破損を著しく減少させると共に、空気力学的に改
善された外部表面をバーナーに与えてバーナーを横切る
風の流れの障害を緩和する。

本発明をよりよく理解するよう、添付図面を参照して本
発明を実施例につき説明する。

第１図は、代表的なフレア煙突ｌＯをそのａＩＩ線を垂
直にして示し、これは下方導管部１２と空気シール部１
４と本発明によるフレアガスバーナー１６（頂部）とを
備える。下部１２は、生ずるガスの最大流速を処理する
寸法の導管であって、閉鎖底部１８を有し、それに隣接
した７ランジ付き人口接続部２２と頂端部における７ラ
ンジ付きコネクタ２０とを備える。

空気シール部１４は、たとえば米国特許第３．０５５．
４１７号公報に示されたような公知の設計とすることが
でき、空気がフレア煙突内に含まれる排気ガス中へ逆流
したシ或いは侵入した）するのを防止するよう作用し、
さもないとこれは爆発混合物を生ずるであろう。シール
部１４はその下端部において入口フランジコネクタ２４
によシフランジ２０に接続されると共に、放出フランジ
コネクタ２６によシバーナー１６の下端部において入口
フランジ２８に接続される。放出開口部３０の外周には
３個のパイロット火炎バーナー３２を位置せしめ、これ
らを導管３４に接続する。パイロット火炎バーナー３２
に隣接して着火ヘッド３６を設置し、これらをフレア煙
突ｌＯの底部まで延在する導管３８に接続する。導管３
４は空気−燃料ガス混合器４０に接続し、これら混合器
は導管４１により燃料ガスヘッダー４２に接続される。

燃料ガスヘッダー４２はこれに取り付けられた燃料ガス
入口接続部４４を備え、導管４６によって着火装置４８
に接続され、この着火装置は導管３８に接続される。

フレア煙突１０を操作するに際し、処理すべきガスはフ
レアガス入口２２に案内され、下部１２を介して空気シ
ール部１４を経由し、次いでフレアがスバーナー１６を
通って大気中まで上方へ流れる。フレアガスがバーナー
１６の放出開口部３０を介して大気中へ流出すると、バ
ーナー３２から連続的に放出されるノ♀イロット火炎に
より着火される。

燃料ガスは、その源泉から入口接続部４４を介して／９
イロット燃料ガスヘッダー４２まで供給され、導管４１
を通して燃料ガス−空気混合器４０まで流れ、ここで空
気と混合され、生じた混合物は導管３４を介してパイロ
ットバーナー３４まで流動する。

ノＱイロット火炎はノｔイロットバーナーにて連続的に
発生し、かくしてフレアガスが煙突１０を流過しかつバ
ーナー１６から放出される際着火されて燃焼される。ノ
ぐイロットバーナーは、着火ヘッド３６と導管３８と着
火装置４８とを備える着火系によル最初に着火され或い
は再着火される。すなわち、着火装置４８は燃料ガス−
空気混合物を生じてこれを着火させ、かつ導管３８を介
して着火ヘッド３６まで流動させる。燃焼ガス−空気混
合物がＩＱイロット火火炎ｌ−ナー３２に隣接するヘッ
ド３６に達してそれから放出される際、バーナー３２か
ら放出される燃料−空気混合物はそれにより着火される
。

第１図に図示しかつ上記に説明したフレア煙突迫は多数
のフレア装置の代表的なものであるが、本発明の７レア
ガスバーナー１６は他の種々の装置に使用しうろことも
７屏されよう。たとえば、バーナー１６を空気シールを
備えない円筒または導管の端部に接続することができ、
かつこの導管を垂直、水平または角度をつけて設置する
こともできる。

さらに、１個もしくはそれ以上のバーナー１６を７レア
ガスヘツダーに直接接続することもできる。

次に、第２図〜第４図を参照して、第１図のフレアガス
バーナー１６を詳細に説明すれは　これは放出開口部３
０を形成する開放上端部と下端部５４に溶接された７ラ
ンジ２８とを備えるチューブ５０からなっている。好適
実施例においては。

火炎保持装置５６を放出開口部３０に取り付け、これは
起伏した接続壁部６１によシ円筒内壁部５９に接続して
複数の口部６３を有する内債外壁部５７を備え、内壁部
５９は中央の円形放出開口部６５を形成する。フレアガ
スの流速は、中央開口部６５を通過する際に増大し、口
部６３を通過するフレアガスの部分は装置１１５６のｇ
４接位置で燃焼され、その結果中央開口部を通過するガ
スの主要部の燃焼が装置５６の隣接位置に保持される。

チューブ５０の上部にはそれに付設して耐火材よりなる
内部保義ライチア０が配置される。「耐火材」という用
語は、本明細８において高温度に耐えうる或いは抗しう
る能力を備えた任意の材料を意味するよう使用される。

耐火材で形成した外部保護カバー７２を行状部材５０の
外壁部の上部に取り付ける。第４図に最もよく示したよ
うに、外部採掘カバー７２は３つの台形断面の離間した
長手チャンネル７４を備える、これらチャンネル７４は
カバー７２の底部からその頂部まで延在し、外部カバー
７２はそこに形成されたチャンネル７４の位置において
最も肉厚であり、かつこれらチャンネル７４の中間点に
おいて最も肉薄である。外部カバーの配置を使用して、
チューブ５０の直径が大きい場合に耐火材を保Ｌ’１す
る。

各チャンネル７４内にはパイロット火炎バーナー３２に
取り付けられた導管３４０１個の上部と着火ヘッド３６
に取り付けられた１個の着火４管３８の上部と、これら
導管部分を包囲し、チャンネル７４の断面に対応する台
形断面を有する耐火材の保護カバー部７５とからなるア
センブリ７６を配置し、それＫよりを気力学的に改善さ
れた外表面をチューブ５０にその上端部に隣接して設け
る。

第２図に示したように、各アセンブリ７６はラグ７８に
よりチャンネル７４内に着脱自在に接続され、前記ラグ
は導管３４と３８との間にアセンブリ７６の上端部近傍
の点で取り付けられ、前記ラグ７８はこのラグ７８に対
し横方向に位置する第２ラグ８２に形成された垂直スロ
ット８０中へ嵌入して、チューブ５０に取り付けられる
。アセンブリ７６の取り外し並びにバーナーおよびその
他の部品を交換しうるよう、ボルト付きフランジ接続部
またはその均等手段８４および８６をそれぞれアセンブ
リ７６より下方の点で尋？？３４および３８に設ける。

すなわち、７レアガスバーナー１６からアセンブリ７６
を取υ外すには、専管３４および３８におけるフランジ
接続部８４および８６を切シ離し、それによりアセンブ
リ７６を上方かつ外方へ移動させて、ラグ７８をラグ８
２から外すことができる。

フレアガスバーナー１６の操作中に１風とフレアガス流
速との特定組み合せの結果として内部もしくは外部燃焼
が生ずれば、チューブ５０並びに専管３４および３８の
内外表面は火炎衝突、過度の加熱、およびこの燃焼によ
って生ずる他の悪条件から保護される。さらＫ、バーナ
ー１６の上部における外表面は空気力学的に改善され、
すなわち導管およびその他の部品はその四部から外方へ
突出せず、その結果外部燃焼を促進するようなこの種の
突出部に関連する低圧領域が排除される。／Ｑイロット
火炎バーナー３２および着火ヘッド３６は露出されてい
るので、必？に応じこれら部品は、一時的にアセンブリ
７６を取υ外し、これら部品を交換し、次いでアセンブ
リ７６を再組み立てすることにより容易に交換される。

次いで、Ｍ５図および第６図を参照して、それぞれ本発
明による７レアガスバーナーの変型９０および１００を
説明する。第５図の７４−ナー９０は比較的小さいチュ
ーブ９２を備え、このチューブは内部保護用耐火材ライ
ナ９４と外部採掘用耐火材カバー９６とを有する。チュ
ーブ９２はチューブ５０・に対比して比較的小さい直径
を有するので、２つのパイロット火炎バーナーと点火装
置とのアセンブリ９８のみが使用され、外部カバー９６
は均一な厚さを有すると共に、パイロット導管および着
火導管を封入する着脱自在な部分９７を備える。

第６図の７レアガスバーナー１００モバーナー９０と同
様であるが、ただしチューブ１０２の直径はずっと小さ
く、したがって１個のみのパイロット火炎バーナーと着
火器とのアセンブリ１０４か必較とされる。ノ９−ナー
１００は内部ライナ１０６と外部カバー１０８とを備え
、その両者は耐火材で形成され、力１−１０８は部分９
７とｌｅ＋、１様な着脱自在の部分１０９を備える。

容品に理解されることだが、本発明によるフレ７ガスバ
ーナーと共に使用されるパイロット火炎バーナーの特定
数は、たとえばフレアガスの最大流速、使用位置におい
て存在する風条件などの多数の設計因子に依存する。し
たがって、本発明は任意特定数の、ｅイロット火炎バー
ナー、着火装置。

および関連導管手段に限定されない。

本発明によるフレアガスバーナーの成る種の用途におい
ては、着火装置および／またはパイロット火炎バーナー
に接続された導管手段が着脱自在であることを必要とし
ない。この種の用途において、パイロット火炎バーナー
および着火ヘッドは必要に応じこれらに接続された専管
から取り外すこともできるが、これら導管は外部耐火カ
バーの内部に永久配置される。第７図はこの種の７レア
バーナー１１０を図示し、このバーナーはチューブ１１
２を備えそこに取９付けられた内部保腹耐火材ライナ１
１４を有する。パイロット火炎バーナー導管１１６と着
火導管１１８とはチューブ１１２の対向側ＫＧ＆され、
外部耐火材カバー１２０内に封入される。外部耐火カバ
ーをバーナー上に形成しかつ専管をカバー内に永久配量
するのＫ特に適することか判明した技術は、比較的軟ら
かくかつ柔軟性でちる耐火材の導管１１６および１１８
を封入するカバー１２０を形成し、次いでその上方に硬
質の非可撓性外側耐火材カバー１２２を形成することで
ある。カバー１２０の軟質可撓性材料はその内部におけ
る導管１１６および１１８の運動を制限し、これはバー
ナー１１０を装着する際にしばしば必要とされる。

たとえばバーナーにより処理すべきガスの最大流速が極
めて小さいためバーナーの直径を極めて小さくするよう
な成る種の用途において、バーナー中（内部保護ライナ
を設けることはしばしば不可能でろり、を次は非実用的
である。他の場合、本発明の特徴は、内部ライニングの
使用を必要としないようなものである。しかしながら、
仁のような場合、外部保護カバーを、ｅ−ナーに堆り付
け、かつパイロット火炎バーナーと着火導管とをその内
部に配置する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の７レアがスバーナーの１実施列を備え
次代表的フレア煙突の側面図、第２図は本発明の７レア
ガスバーナーの１形態における側面図。 第３図は第２図のバーナーの倒立断面図。 第４図は第３図の４−４線による断面図、第５図、第６
図および第７図は本発明による他の３穏の形態のフレア
ガスバーナーを示す第４図と同様の断面図である。 ２８・・・入口開口部、　　　　３０・・・放出開口部
、３２・・すｑイロットバーナー、　３４・・・燃料導
管、５０・・・チューブ、　　　　７２・・・保護カバ
ー。 翻人ジ３２．７−シ２力〉ハ６ニイ ゆｄＰ１士川　用　ａ″″雄

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）入口開口部と放出開口部とを有するチューブから
   なり、前記放出開口部に隣接する少なくとも１個のパイ
   ロットバーナーと各パイロットバーナーに通ずるパイロ
   ット燃料導管とを備えるフレアガスバーナーにおいて、
   該チューブにはその放出開口部に耐火材よりなる外部保
   護カバーを設け、さらに各パイロット燃料導管を前記保
   護カバー内に配置してこれを保護すると共に、前記チュ
   ーブには空気力学的に改善された外部表面を設けたこと
   を特徴とするフレアガスバーナー。
2. （２）各パイロットバーナーをそのパイロット燃料導管
   に着脱自在に取り付けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のバーナー。
3. （３）各パイロット燃料導管を外部保護カバー内に着脱
   自在に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載のバーナー。
4. （４）外部保護カバーには少なくとも１個の長手方向チ
   ャンネルを形成し、かつ各パイロット燃料導管を各チャ
   ンネルに嵌合する耐火材よりなる保護部の内部に配置し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のバーナ
   ー。
5. （５）各チャンネルが台形断面を有し、かつカバー部が
   その補完的断面を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載のバーナー。
6. （６）各パイロットバーナーがそれに連携して着火導管
   により供給される着火器を備え、前記着火導管にも外部
   保護カバーを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第５項のいずれかに記載のバーナー。
7. （７）特許請求の範囲第４項または第５項記載のバーナ
   ーにおいて、各着火導管を関連パイロット燃料導管と同
   じ耐火材のカバー部の内部に配置したことを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載のバーナー。
8. （８）チューブにはその放出開口端部に耐火材よりなる
   外部保護ライナを設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第７項のいずれかに記載のバーナー。