RU2562329C2 - Факельная установка бездымная парфенова - Google Patents
Факельная установка бездымная парфенова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562329C2 RU2562329C2 RU2012122574/06A RU2012122574A RU2562329C2 RU 2562329 C2 RU2562329 C2 RU 2562329C2 RU 2012122574/06 A RU2012122574/06 A RU 2012122574/06A RU 2012122574 A RU2012122574 A RU 2012122574A RU 2562329 C2 RU2562329 C2 RU 2562329C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- head
- flare
- tip
- gases
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к устройству факельных установок и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности для полного сжигания сбросов факельных горючих газов. Оголовок бездымной факельной установки снабжен дополнительной обечайкой вокруг или/и внутри оголовка, в пространство между которыми принудительно подают воздух с его выходом сверху для ограждения оголовка от наложения ветром пламени горящих газов на оголовок, и для охлаждения их теплонапряженных поверхностей, и для обеспечения бездымного сжигания сбросов газов, при этом воздух подают от вентиляторов снаружи факельных стволов факельных установок или подают сжатый воздух со стороны или от воздуходувок. Изобретение позволяет обеспечить длительное сжигание всех видов сбросных газов, повысить сроки эксплуатации между ремонтами. 6 ил.
Description
Изобретение относится к устройству факельных установок бездымного сжигания сбросов факельных газов без применения водяного пара и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности для полного термического обезвреживания горючих: углеводородов (до углекислого газа СО2 и воды Н2О), H2S (до окислов серы и воды) при их сбросе в атмосферу.
Факельные установки (далее - ФУ) представляют собой сооружения различных типов: вертикальные, горизонтальные, наземные закрытые, коаксиальные и другие для сжигания сбросов горючих газов или горючих примесей (в сточных водах) окружающим воздухом. В факельных установках самыми уязвимыми являются оголовки, называемые также факельными горелками (далее - оголовки). Из оголовков большинства ФУ сбросные газы выходят со скоростью прямо пропорциональной их объемному расходу. Недостатком таких ФУ является что при низкой скорости выхлопа газов, что происходит 99% времени эксплуатации, факел пламени с температурой 800-2200°C от ветра накрывает обечайку оголовка. Аустенитный металл оголовков, допускаемый для кратковременной работы при температуре до 1000-1100°C, не выдерживает длительно высокую температуру, т.е. конструкции оголовков теряют устойчивость с деформацией формы и коррозией. При длительной меньшей температуре происходит высокотемпературная коррозия, которая через несколько месяцев повреждает оголовок с необходимостью ремонта или замены. Футеровка оголовков жаростойким бетоном не решает проблемы ресурса работы, так как бетон не выдерживает резких изменений температур при увеличении сбросов, охлаждения от осадков или изменений направления ветра.
Существуют ФУ с принудительной подачей воздуха в оголовки воздуходувками, установленными у основания ФУ. Воздух от воздуходувки поступает в оголовок по вертикальной трубе факельного ствола. Температура горения газов от таких оголовков бывает также выше критической для применяемых материалов, поэтому и они работают незначительное время между ремонтами. Стоимость таких сооружений в разы превосходит стоимость типовых ФУ, они распространены в развитых странах, в России их всего несколько ед.
Наиболее близким по технической сущности является оголовок по патенту США №5846068. В описании и формуле изобретения этого патента указано, что цель изобретения - защита оголовков от разрушений при горении газов внутри и улучшение сжигания подачей воздуха в газы на выходе из оголовка. Для улучшения горения сбросов увеличением подачи воздуха указывают размеры проходов для воздуха, в несколько раз превышающие размеры проходов для газов, а воздух подают внутрь выхлопов газов. Такая организация полного сжигания создает возможность любой температуры до 2200°C включительно с разрушением оголовка. В патенте США №5846068 критикуют прототип без принудительной подачи воздуха указанием возможности сгорания газов внутри оголовка. Это обоснование надуманно, т.к. атмосферный воздух, случайно и в каком-то незначительном количестве поступивший в оголовок, сжигает в 16 раз меньшее количество газов, практически не повреждает оголовок. По патенту №5846068 выполняется сжигание газов в принудительно подаваемом воздухе непосредственно над оголовком, в зоне горения создается температура выше температуры в мартеновской печи, плавящей все металлы, кроме вольфрама.
Задача - создание ФУ для длительной работы оголовков.
Задача решается тем, что выполняют отвод пламени от оголовков и охлаждение оголовков воздухом от вентиляторов или сжатым воздухом со стороны или от воздуходувок или от других типов подаваемому в пространство между предлагаемой обечайкой и оголовком. Обечайки могут быть снаружи или/и внутри оголовка. Воздух нагнетают по воздуховодам в пространство между собственно оголовком и обечайкой, герметично прилегающей к оголовку во всех частях, но имеющей щелевой (или другой формы) проход для воздуха рядом с оголовком. Выход воздуха выполнен через проход между стенкой верха оголовка и верхом предлагаемой обечайки. Выходящий из указанного зазора воздух с расчетной скоростью обтекает верхнюю часть оголовка и охлаждает его, одновременно отводя пламя от оголовка вверх. Воздух из пространства обечаек в меньшем количестве, чем нужно для сжигания значительного количества газов, высокой скоростью "сдувает" струю последних от оголовка. Существующие оголовки коаксиальных ФУ с воздуходувками можно реконструировать, чтобы направлять воздух не внутрь оголовков, а для отвода вверх газов и охлаждения поверхности реконструируемых оголовков. Обечайки для прохода воздуха рядом с прочной частью оголовков могут быть снаружи или/и изнутри оголовков.
На Фиг. 1 - пример принципиальной конструкции оголовка предлагаемой вертикальной ФУ - факела вертикального, работающего следующим образом. Сбросы газов 1 из факельной системы поступают через факельный ствол 2 в оголовок 3, на выходе из которого происходит горение 4 газа 1 в атмосферном воздухе. Снаружи вокруг оголовка 3 выполнена обечайка 5, в пространство между которыми через воздуховоды 6 нагнетают воздух 9, откуда воздух 9 выходит с необходимой скоростью через щелевой зазор 10, отклоняя газы 1 от оголовка 3. С увеличением расхода сбросов газов влияние ветра 11 на форму пламени уменьшается, пламя само стабилизируется вертикально от оголовка. При этом устраняется конвекционный нагрев оголовка, одновременно охлаждаемого изнутри повышенным расходом сбросного газа. Тепловое излучение пламени 4 газов во все стороны составляет 13-30% от всей энергии сгорания, а малый угол падения теплового излучения на обечайки 5 и оголовок 3 уменьшает поглощение тепла и нагрев металла оголовка.
На Фиг. 2 - пример наземной закрытой ФУ (ЗФУ) - факел наземный закрытый, который может иметь много оголовков. В примере показан один оголовок 3, в который подают сжигаемый газ 1 по трубе 2 и из оголовка 3 сгорающий 4 сверху. Оголовок 3 имеет обечайку 5, через щель 10 которой выходит охлаждающий воздух 9, поступающий со стороны по трубе 6 в факел наземный закрытый.
На Фиг. 3 - пример горизонтальной ФУ (ГФУ) - факел горизонтальный, состоящий из основного корпуса 2, оголовка 3, обечайки 5 вокруг оголовка 3 с полостью для протока охлаждающего воздуха 9, подаваемого по воздуховоду 6. В основной корпус 2 подают горючий газ 1 и подают по трубе 14 жидкость с органическими загрязнителями 13, выходящую затем вместе с газом 1 через оголовок 3 для горения 4 со сжиганием горючих примесей 13 к воде в окружающем воздухе. Охлаждающий воздух 9 высокой скорости из прохода 10 наружной обечайки 5 охлаждает оголовок 3 и отводит пламя 4, налагаемое ветром, от оголовка 3.
На Фиг. 4 - пример коаксиальной ФУ - факела коаксиального, реконструируемого по предлагаемому изобретению с наружным стволом 6 для воздуха 9 снаружи оголовка 3 и обечайкой 5, где проходит воздух 9 от воздуходувки 7. Воздух 9 с расчетной скоростью обтекает оголовок 3, в который по внутреннему (коаксиальному) стволу 2 поступает горючий газ 1, выходящий из оголовка 3 и сгорающий 4 в окружающем воздухе. Из полости между обечайкой 5 и прочной стенкой оголовка 3 воздух 9 выходит через проход 10, отводя пламя 4 вверх от оголовка 3, и охлаждает последний.
На Фиг. 5 - пример конструкции предлагаемого оголовка вертикальной ФУ - факела вертикального. Сбросы газов 1 факельной системы поступают через факельный ствол 2 в оголовок 3, на выходе из которого происходит горение 4 газа 1 в атмосферном воздухе. Снаружи вокруг прочной части оголовка 3 и с участком внутри прочной части оголовка 3 выполнена обечайка 5, в которую выполнены воздуховоды 6. В прочной части оголовка 3 между наружной и внутренней частями обечайки 5 для воздуха 9 выполнены проходы 12. Воздух 9 нагнетают от вентиляторов 7 в начальные части воздуховодов 6 через обратные клапаны 8. Воздух 9 проходит в пространство между внутренней частью обечайки 5 и оголовком 3, откуда воздух 9 выходит с необходимой скоростью через щелевой зазор 10, отклоняя газы 1 от оголовка 3. С увеличением расхода сбросов газов влияние ветра 11 на форму пламени уменьшается, пламя 4 стабилизируется вертикально от оголовка. Устраняется конвекционный нагрев оголовка 3, одновременно охлаждаемого изнутри сбросным газом 1. Тепловые излучения пламени 4 имеют значительно меньшие величины, а малый угол падения теплового излучения на обечайки 5 и оголовок 3 снижают восприятие тепла и нагрев металла оголовка.
На Фиг. 6 показана принципиальная конструкция оголовка вертикальной ФУ - факела вертикального, работающего следующим образом. Сбросы газов 1 из факельной системы поступают через факельный ствол 2 в оголовок 3, на выходе из которого происходит горение 4 газа 1 в атмосферном воздухе. Снаружи прочной части оголовка 3 и с участком внутри прочной части оголовка 3 выполнена обечайка 5, в которую выполнены воздуховоды 6. В прочной части оголовка 3 между наружной и внутренней частями обечайки 5 для воздуха 9 выполнены проходы 12. В начальные части воздуховодов 6 от известных источников нагнетают воздух 9, проходящий далее в пространстве между обечайкой 5 и оголовком 3, откуда воздух 9 выходит с необходимой скоростью через щелевые проходы 10, отклоняя газы 1 от оголовка 3. С увеличением расхода сбросов газов влияние ветра 11 на форму пламени уменьшается, пламя 4 стабилизируется вертикально от оголовка. Прекращается конвекционный нагрев оголовка 3, а малый угол падения теплового излучения на обечайку 5 и оголовок 3 снижают поглощение тепла и нагрев металла оголовка.
Claims (1)
- Бездымная факельная установка, отличающаяся тем, что ее оголовок снабжен дополнительной обечайкой вокруг или/и внутри оголовка, в пространство между которыми принудительно подают воздух с его выходом сверху для ограждения оголовка от наложения ветром пламени горящих газов на оголовок, и для охлаждения их теплонапряженных поверхностей, и для обеспечения бездымного сжигания сбросов газов, при этом воздух подают от вентиляторов снаружи факельных стволов факельных установок или подают сжатый воздух со стороны или от воздуходувок.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122574/06A RU2562329C2 (ru) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | Факельная установка бездымная парфенова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122574/06A RU2562329C2 (ru) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | Факельная установка бездымная парфенова |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012122574A RU2012122574A (ru) | 2013-12-10 |
RU2562329C2 true RU2562329C2 (ru) | 2015-09-10 |
Family
ID=49682681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012122574/06A RU2562329C2 (ru) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | Факельная установка бездымная парфенова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2562329C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170746U1 (ru) * | 2016-10-25 | 2017-05-05 | Константин Георгиевич Морозов | Бездымный факельный оголовок |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3822985A (en) * | 1973-08-13 | 1974-07-09 | Combustion Unltd Inc | Flare stack gas burner |
US5846068A (en) * | 1997-03-05 | 1998-12-08 | John Zink Company, Division Of Koch Engineering Company, Inc. | Flare apparatus and methods |
RU2237835C1 (ru) * | 2002-12-27 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании" | Факельная установка для сжигания сбросных газов |
RU2244876C1 (ru) * | 2004-03-11 | 2005-01-20 | ООО "Газ-Проект Инжиниринг" | Оголовок факельной установки |
RU2289755C1 (ru) * | 2005-04-08 | 2006-12-20 | Леонид Николаевич Парфенов | Способ бездымного сжигания газов на факельной установке |
RU2429893C1 (ru) * | 2010-03-17 | 2011-09-27 | Евгений Александрович Оленев | Способ уменьшения вредного воздействия фонтанирующих горящих газовых скважин на окружающую среду |
-
2012
- 2012-06-01 RU RU2012122574/06A patent/RU2562329C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3822985A (en) * | 1973-08-13 | 1974-07-09 | Combustion Unltd Inc | Flare stack gas burner |
US5846068A (en) * | 1997-03-05 | 1998-12-08 | John Zink Company, Division Of Koch Engineering Company, Inc. | Flare apparatus and methods |
RU2237835C1 (ru) * | 2002-12-27 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании" | Факельная установка для сжигания сбросных газов |
RU2244876C1 (ru) * | 2004-03-11 | 2005-01-20 | ООО "Газ-Проект Инжиниринг" | Оголовок факельной установки |
RU2289755C1 (ru) * | 2005-04-08 | 2006-12-20 | Леонид Николаевич Парфенов | Способ бездымного сжигания газов на факельной установке |
RU2429893C1 (ru) * | 2010-03-17 | 2011-09-27 | Евгений Александрович Оленев | Способ уменьшения вредного воздействия фонтанирующих горящих газовых скважин на окружающую среду |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170746U1 (ru) * | 2016-10-25 | 2017-05-05 | Константин Георгиевич Морозов | Бездымный факельный оголовок |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012122574A (ru) | 2013-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5541942B2 (ja) | ガスタービン燃焼システム冷却装置 | |
CN102401383B (zh) | 用于冷却燃烧器的装置和方法 | |
ES2587849T3 (es) | Lanzas refrigeradas de fluido para inyección sumergida superior | |
JP4753680B2 (ja) | ガスタービンエンジンを冷却するための方法及び装置 | |
JP2006145197A (ja) | 直線状コアンダフレア方法および装置 | |
JP6637179B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
CN104169649A (zh) | 环形燃烧室旁通装置 | |
ES2919356T3 (es) | Sistema de inyección de vapor por etapas | |
RU2562329C2 (ru) | Факельная установка бездымная парфенова | |
CN101501401B (zh) | 具有点火极保护件的燃烧器 | |
RU2491478C2 (ru) | Горелочное устройство | |
KR20130126693A (ko) | 리제너레이티브 버너 | |
US20140099591A1 (en) | Duct burner of hrsg with liner film cooling | |
CN102818291B (zh) | 一种火焰筒 | |
ES2691708T3 (es) | Unidad de quemador-lanza | |
EP3322939A1 (en) | Burner for a gas turbine | |
CN105670701A (zh) | 一种一体化水煤浆工艺烧嘴的点火方法 | |
KR100573299B1 (ko) | 브라운가스 용융시스템 | |
KR101572225B1 (ko) | 역화 방지를 위한 캡을 구비한 브라운가스 버너 | |
ES2667480T3 (es) | Cámara de combustión torsional | |
KR101778408B1 (ko) | 연소기 | |
CN102022725A (zh) | 外燃式微油点火水冷低NOx煤粉燃烧器 | |
RU2715634C2 (ru) | Устройство и способ для принудительного охлаждения компонентов газотурбинной установки | |
RU128285U1 (ru) | Устройство для сжигания отходов | |
KR101806858B1 (ko) | 배가스 재생 장치 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20140528 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190602 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201022 |