RU2244876C1 - Flame plant head - Google Patents
Flame plant head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244876C1 RU2244876C1 RU2004107284/06A RU2004107284A RU2244876C1 RU 2244876 C1 RU2244876 C1 RU 2244876C1 RU 2004107284/06 A RU2004107284/06 A RU 2004107284/06A RU 2004107284 A RU2004107284 A RU 2004107284A RU 2244876 C1 RU2244876 C1 RU 2244876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- steam
- air
- combustion
- gas supply
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к оголовкам факельным для оснащения ими факельных установок в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to flare heads for equipping them with flare units in the oil producing, oil refining, chemical and other industries.
Известна факельная горелка, содержащая вертикальный факельный ствол с входным и выходным участками, с запальником и дежурной горелкой. (Авт. Свид. СССР №1663317, кл. F 23 D 14/20, 1991 г.)Known flare burner containing a vertical flare barrel with inlet and outlet sections, with a pilot light and pilot burner. (Aut. St. USSR No. 1663317, class F 23 D 14/20, 1991)
Недостатком данной дежурной горелки является неполнота сгорания газа, подаваемого на факельную горелку, что приводит к образованию копоти, выбросов продуктов неполного сгорания в атмосферу, быстрому выходу из строя данной факельной горелки. Это объясняется тем, что при организации горения газа в данной факельной горелке отсутствует предварительное смешение газа с воздухом, соответственно имеет место диффузионное горение газа, сопровождающееся вышеуказанными негативными явлениями.The disadvantage of this pilot burner is the incomplete combustion of gas supplied to the flare burner, which leads to the formation of soot, emissions of incomplete combustion products into the atmosphere, and the rapid failure of this flare burner. This is due to the fact that during the organization of gas combustion in this flare burner there is no preliminary mixing of gas with air, respectively, diffusion combustion of gas takes place, accompanied by the above-mentioned negative phenomena.
Наиболее близким к заявлению объекту является оголовок факельной установки, применяющейся для аварийного сжигания газов, например, в нефтедобывающей промышленности. Данный факельный оголовок содержит цилиндрическую трубу, в средней части которого выполнено коническое расширение, переходящее в цилиндрическое расширение. На участке конического расширения установлено устройство для предотвращения поступления атмосферного воздуха, выполненное в виде конуса вершиной вниз. Между ними образован кольцевой зазор (Патент РФ №2003925, кл. F 23 D 14/20, 1993 г.).The object closest to the application is the head of the flare unit used for emergency combustion of gases, for example, in the oil industry. This flare head contains a cylindrical pipe, in the middle part of which a conical expansion is made, passing into a cylindrical expansion. At the conical expansion section, a device is installed to prevent atmospheric air intake, made in the form of a cone with the top down. An annular gap is formed between them (RF Patent No. 20043925, class F 23 D 14/20, 1993).
Недостаток этого факельного оголовка - низкие эксплутационные характеристики при утилизации низконапорных газов (избыточное давление сбрасываемого газа в факельном стволе 0,05...0,1 кг/см2). Недостаток объясняется тем, что в данной конструкции оголовка отсутствует предварительное смешение утилизируемого газа с воздухом, кинетической энергии сбрасываемого газа недостаточно для качественного смешения газа с необходимым количеством воздуха в процессе горения. Как следствие, имеет место такой недостаток, как неполнота сгорания газа, что приводит к образованию копоти, токсических выбросов в атмосферу, пониженному ресурсу работоспособности оголовка.The disadvantage of this flare tip is its low performance when disposing of low-pressure gases (overpressure of discharged gas in the flare shaft of 0.05 ... 0.1 kg / cm 2 ). The disadvantage is due to the fact that in this design of the head there is no preliminary mixing of the utilized gas with air, the kinetic energy of the discharged gas is not sufficient for high-quality mixing of the gas with the required amount of air during combustion. As a result, there is such a drawback as incomplete combustion of gas, which leads to the formation of soot, toxic emissions into the atmosphere, and a reduced service life of the head.
Изобретение направлено на повышение качества работы факельных установок утилизации низконапорных газов.The invention is aimed at improving the quality of operation of flare plants for the utilization of low-pressure gases.
Оголовок факельной установки, содержащий цилиндрическую трубу, которая представляет собой входной газоподводящий патрубок, имеет внутри него два соосно расположенных конфузора. Верхний конфузор имеет форсунку сброса газа. Кроме того, газоподводящий патрубок имеет в своей внутренней полости ускорительную камеру, для подачи в которую паровоздушной смеси предусмотрены паровоздушные патрубки. Создание паровоздушной смеси достигается за счет эжекции воздуха из окружающей среды паровыми форсунками. На газоподводящем патрубке размещается щелевидное сопло, которое, в свою очередь, заведено в соосно расположенный с ним цилиндрический контур. Между щелевидным соплом и цилиндрическим контуром предусмотрен кольцевой зазор, в котором расположены форсунки подачи пара.The tip of the flare unit containing a cylindrical pipe, which is an inlet gas supply pipe, has two coaxially arranged confusers inside it. The upper confuser has a gas discharge nozzle. In addition, the gas supply pipe has an accelerator chamber in its internal cavity, for which steam-air pipes are provided for supplying the vapor-air mixture. Creating a steam-air mixture is achieved by ejecting air from the environment with steam nozzles. A slit-like nozzle is placed on the gas supply pipe, which, in turn, is brought into a coaxially arranged cylindrical contour. An annular gap is provided between the slit-like nozzle and the cylindrical contour, in which the steam nozzles are located.
На чертеже схематично представлен предлагаемый оголовок факельной установки.The drawing schematically shows the proposed flare head.
Оголовок содержит входной газоподводящий патрубок 1, представляющий собой цилиндрическую трубу, в котором расположены конфузоры 2 и 3, форсунка сброса газа 4, паровоздушные патрубки 5, ускорительная камера 6. На газоподводящем патрубке расположено щелевидное сопло 7, которое заведено в соосно расположенный с ним цилиндрический контур 8.The tip contains an inlet gas supply pipe 1, which is a cylindrical pipe in which confusers 2 and 3 are located, a gas discharge nozzle 4, steam-air pipes 5, an accelerator chamber 6. A slot-like nozzle 7 is located on the gas supply pipe, which is inserted into a cylindrical cylindrical contour located therewith 8.
Подача пара в кольцевой зазор между соплом 7 и контуром 8 осуществляется при помощи паровых форсунок 9. Подача пара в паровоздушные патрубки 5 осуществляется при помощи паровых форсунок 10.The supply of steam in the annular gap between the nozzle 7 and the circuit 8 is carried out using steam nozzles 9. The steam supply to the steam-air nozzles 5 is carried out using steam nozzles 10.
Устройство работает следующим образом: газ, подающийся на факельную установку, поступает после факельного ствола (не показан) во входной газоподводящий патрубок 1. Затем при прохождении газа через конфузор 2 происходит повышение его динамического напора за счет уменьшения поперечного сечения газового потока. В пространстве между двумя конфузорами 2 и 3 происходит разделение газовой струи на два потока. Первый поток через конфузор 3 направляется в форсунку сброса газа 4. При прохождении через конфузор 3 данного потока также имеет место увеличение динамического напора. Второй поток проходит через зазор между образующими конусов конфузоров 2 и 3, омывает воздухоподводящие патрубки 5 и ускорительную камеру 6 и через щелевидное сопло 7 попадает в цилиндрический контур 8.The device operates as follows: the gas supplied to the flare unit, arrives after the flare barrel (not shown) in the inlet gas supply pipe 1. Then, when the gas passes through the confuser 2, its dynamic pressure increases due to a decrease in the cross section of the gas stream. In the space between the two confusers 2 and 3, the gas stream is divided into two streams. The first flow through the confuser 3 is directed to the gas discharge nozzle 4. When passing through the confuser 3 of this stream, an increase in the dynamic pressure also takes place. The second stream passes through the gap between the generators of the cones of the confusers 2 and 3, washes the air supply pipes 5 and the accelerator chamber 6, and through the slot-like nozzle 7 enters the cylindrical contour 8.
Первый поток, с большим динамическим напором проходя через форсунку основного газа 4, эжектирует воздух из окружающей среды через паровоздушные патрубки 5. Таким образом, образуется газовоздушная смесь, сгорание которой происходит в ускорительной камере. Продукты сгорания газовоздушной смеси на выходе из ускорительной камеры 6 имеют гораздо большую скорость, нежели скорость газа на выходе из форсунки 4. Скорость истечения продуктов сгорания в ускорительной камере 6 позволяет им (продуктам сгорания) эжектировать газ второго потока и воздух из окружающей среды во внутренний объем цилиндрического контура 8. Газ второго потока при смывании им ускорительной камеры 6 охлаждает ее, что уменьшает термическое воздействие на конструкцию. Образовавшаяся газовоздушная смесь сгорает во внутреннем объеме цилиндрического контура 8. Струя пара подаваемого через паровые форсунки 10 позволяет эжектировать дополнительный объем воздуха в ускорительную камеру. Аналогично, струя пара, подаваемого через форсунки 9, позволяет эжектировать дополнительный объем воздуха в цилиндрический контур 8. Число паровых форсунок зависит от параметров утилизируемого газа (его химического состава, давления, расхода, температуры).The first stream, with a large dynamic pressure passing through the nozzle of the main gas 4, ejects air from the environment through the steam-air nozzles 5. Thus, a gas-air mixture is formed, the combustion of which occurs in the accelerator chamber. The products of combustion of the gas-air mixture at the outlet of the accelerator chamber 6 have a much higher speed than the gas velocity at the exit of the nozzle 4. The velocity of the expiration of the products of combustion in the accelerator chamber 6 allows them (combustion products) to eject the gas of the second stream and air from the environment into the internal volume cylindrical loop 8. The gas of the second stream when washing off the accelerating chamber 6 cools it, which reduces the thermal effect on the structure. The resulting air-gas mixture burns in the internal volume of the cylindrical circuit 8. A stream of steam supplied through the steam nozzles 10 allows you to eject an additional volume of air into the accelerator chamber. Similarly, a stream of steam supplied through nozzles 9 allows an additional volume of air to be ejected into the cylindrical circuit 8. The number of steam nozzles depends on the parameters of the utilized gas (its chemical composition, pressure, flow rate, temperature).
Таким образом, за счет конструктивных особенностей оголовка, увеличивающих скорость сбрасываемых газов, что, в свою очередь, делает возможным эжекцию воздуха из окружающей среды, достигается предварительная подготовка газовоздушной смеси, чем обеспечивается качественное сгорание газа.Thus, due to the design features of the head, which increase the velocity of the discharged gases, which, in turn, makes it possible to eject air from the environment, preliminary preparation of the gas-air mixture is achieved, which ensures high-quality gas combustion.
Таким образом, использование предлагаемой конструкции факельного оголовка позволит, по сравнению с прототипом, повысить качество работы факельных установок утилизации низконапорного газа за счет обеспечения стехиометрического соотношения газ-воздух и соответственно организации качественного (полного) сжигания газа, что, в свою очередь, позволит избежать такого негативного явления, как неполнота сгорания утилизируемых газов, значительно уменьшить содержание вредных примесей (HXSY, NOX) в продуктах сгорания газов, обеспечить стабильный процесс сгорания газов в широком диапазоне их химических составов и расходов (от 5000 до 100000 нм3/сут), повысить ресурс работоспособности факельного оголовка по сравнению с аналогичным оборудованием.Thus, the use of the proposed design of the flare head will allow, in comparison with the prototype, to improve the quality of the flare plants for utilization of low-pressure gas by providing a stoichiometric gas-air ratio and, accordingly, the organization of high-quality (full) gas combustion, which, in turn, will avoid this negative phenomena such as incomplete combustion gases utilized, significantly reduce the content of harmful impurity (H X S Y, NO X ) in combustion gas products to provide stability th gas combustion process over a broad range of chemical compositions and their costs (from 5000 to 100000 Nm 3 / day), increase resource efficiency flare tip as compared with similar equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004107284/06A RU2244876C1 (en) | 2004-03-11 | 2004-03-11 | Flame plant head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004107284/06A RU2244876C1 (en) | 2004-03-11 | 2004-03-11 | Flame plant head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2244876C1 true RU2244876C1 (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34978150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004107284/06A RU2244876C1 (en) | 2004-03-11 | 2004-03-11 | Flame plant head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244876C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110207066A1 (en) * | 2006-03-27 | 2011-08-25 | John Zink Company, Llc | Flare apparatus |
RU2455566C1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Flame tip |
RU2459148C1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Flame protection method |
RU2562329C2 (en) * | 2012-06-01 | 2015-09-10 | Леонид Николаевич Парфенов | Parfenov's smokeless flare device |
RU2604245C1 (en) * | 2015-10-13 | 2016-12-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Flare pipe head |
-
2004
- 2004-03-11 RU RU2004107284/06A patent/RU2244876C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110207066A1 (en) * | 2006-03-27 | 2011-08-25 | John Zink Company, Llc | Flare apparatus |
RU2455566C1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Flame tip |
RU2459148C1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Flame protection method |
RU2562329C2 (en) * | 2012-06-01 | 2015-09-10 | Леонид Николаевич Парфенов | Parfenov's smokeless flare device |
RU2604245C1 (en) * | 2015-10-13 | 2016-12-10 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Flare pipe head |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2153130T3 (en) | The combustion process with low NOX for melting glass and mixed injector | |
CN101069039B (en) | Method and device for burning hydrogen in a premix burner | |
CN101858595B (en) | Combustor and method for modifying the same | |
RU2560087C2 (en) | Burner | |
CN202884924U (en) | Ground torch premixing type burner | |
CN107559881A (en) | A kind of main combustion stage uses the low pollution combustor head construction of angular injection nozzle | |
US20110094235A1 (en) | Combustor headend guide vanes to reduce flow maldistribution into multi-nozzle arrangement | |
CN102643678A (en) | Pulverized coal or water coal slurry gasification furnace system | |
CN102901098A (en) | Multi-head efficient pre-mixing type combustion system of ground flare | |
CN201259252Y (en) | Jet type gas range | |
ES2621080T3 (en) | Flexible fuel burner and combustion heater method | |
CN201925935U (en) | Combustible gas combustion device | |
CN104896511B (en) | Fuel oil premixed apparatus for low emission combustion chamber | |
RU2244876C1 (en) | Flame plant head | |
CN102297437A (en) | Automatic smoke-eliminating flare tip | |
CN107084388B (en) | Mixed atomization cracking burner and mixed combustion method thereof | |
CN201133665Y (en) | Jet type gas combustion range | |
CN202835356U (en) | Semi-jet type nozzle | |
RU2487300C1 (en) | Method of gas combustion | |
CN201055832Y (en) | Fire and water showerhead | |
CN209722061U (en) | Integrated startup burner | |
RU139002U1 (en) | TORCH INSTALLATION HEAD | |
RU2454605C1 (en) | Technological vortex ejection gas burner | |
RU2486407C1 (en) | Flare burner | |
RU2643565C1 (en) | Combined flare head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060312 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20080127 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210312 |