SU1698570A2

SU1698570A2 - Flame burner

Info

Publication number: SU1698570A2
Application number: SU894758178A
Authority: SU
Inventors: Абай Мухамедиярович Достияров; Булат Билялович Аспандияров; Сайлау Табылдиевич Амандыков; Талеуш Падеденович Сериков
Original assignee: Алма-Атинский Энергетический Институт
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1991-12-15

Abstract

Изобретение относитс к энергетике и предназначено преимущественно дл сжигани продувочных газов ремонтируемых скважин и газообразных отходов скважин. Цель изобретени - повышение полноты сгорани , Горелка дополнительно содержит цилиндрическую вставку с конфузорным входным участком, установленную соосно факельной трубе с примыканием к делителю газового потока, а по оси цилиндрической вставки дополнительно установлено воздушное сопло с несколькими боковыми входными патрубками, входные срезы которых выведены зг пределы факельной трубы. 1 ил.The invention relates to power engineering and is intended primarily for the combustion of purge gases from wells being repaired and waste gases from gaseous wells. The purpose of the invention is to improve the completeness of combustion. The burner additionally contains a cylindrical insert with a confused inlet section, installed coaxially with a flare tube adjacent to the gas flow divider, and an air nozzle with several side inlets installed in the axis of the cylindrical insert; pipes. 1 il.

Description

Изобретение относитс к энергетике, предназначено преимущественно дл сжигани продувочных газов ремонтируемых скважин, сжигани жидких и газообразных отходов скважин и вл етс усовершенствованием факельной горелки по авт. св. Ms 1627782.The invention relates to the power industry, is intended primarily for burning the purge gases of wells being repaired, burning liquid and gaseous waste wells and is an improvement of the flare burner according to the author. St. Ms 1627782.

Известна факельна горелка содержит факельную трубу с выходным срезом, на входе которой размещен улиточный завих- ритель, на срезе трубы установлена кольцева перегородка, в которой закреплены аксиальные топливораздающие патрубки, а в трубе с примыканием к кольцевой перегородке установлен делитель газового потока, выполненный в виде конической обечайки.The known flare burner contains a flare tube with an outlet cut, at the entrance of which a snail swirler is placed, a ring partition is installed on the tube cut, in which axial fuel supply nozzles are fixed, and in the tube adjacent to the ring partition there is a gas flow divider made in the form of a conical shells.

Недостатком известной горелки вл - етсй то, что центральна область факела сгорает с плохой полнотой сгорани , испытыва нехватку кислорода дл активного осуществлени процесса горени , Это приводит к тому, что легкие фракции, сосредоточенные в центральной части факела, имеют большой недожог, генерируют продукты неполного сгорани , окислы азота.A disadvantage of the known burner is that the central region of the flame burns with poor combustion capacity, experiencing a lack of oxygen to actively carry out the combustion process. This leads to the fact that light fractions concentrated in the central part of the flame have a large underburning, generate products of incomplete combustion , oxides of nitrogen.

Целью дополнительного изобретени вл етс повышение полноты сгорани центральной зоны факела.The purpose of the additional invention is to increase the completeness of combustion of the central zone of the flame.

Поставленна цель достигаетс тем, что факельна горелка, содержаща факельную трубу с выходным срезом, на входе которой размещен улиточный завихритель, на срезе трубы установлена кольцева перегородка, в которой закреплены аксиальные топливораздающие патрубки в трубе с примыканием к кольцевой перегородке, установлен делитель газового потока, выполненный в виде конической обечайки снабжена патрубком с насадком, одной стороной установленным соосно факельной трубе, а другой повернутым горизонтально, разветвленным на три части под углом 120° друг кThe goal is achieved by the fact that a flare burner containing a flare tube with an exit slice, at the entrance of which a snail swirler is placed, a ring partition is installed on the tube cut, in which axial fuel distributing nozzles are mounted in the pipe adjacent to the ring partition, a gas flow divider is installed, in the form of a conical shell is provided with a nozzle with a nozzle, one side mounted coaxially with the flare tube, and the other turned horizontally, branched into three parts under the scrap 120 ° to each

Os О 00Os O 00

слcl

33

юYu

другу, с размещенными на его концах забортниками атмосферного воздуха, герметично выведенными за боковую поверхность факельной трубы, при этом делитель газового потока выполнен в виде 5 составного сопла конфузорного участка с пр молинейным каналом, жестко соединенным с торцом конической обечайки, а насадок расположен на входе в пр молинейный канал делител , горизонтальна часть пат- 10 рубка выполнена в виде профил полой направл ющей лопатки.to a friend, with atmospheric air reedleers placed at its ends, hermetically placed over the side surface of the flare tube, while the gas flow divider is made in the form of 5 composite nozzles confused with a straight channel rigidly connected to the end of the conical shell, and the nozzles are located at the entrance to the straight channel of the divider, the horizontal part of the cartridge is made in the form of a profile of a hollow guide blade.

На чертеже представлена предлагаема факельна горелка, продольный разрез,The drawing shows the proposed torch burner, longitudinal section,

Факельна горелка содержит факель- 15 ную трубу 1 с выходным срезом 2, на выходе которой размещен улиточный завихритель 3. На срезе 2 трубы 1 установлена кольцева перегородка 4, в которой закреплены аксиальные топливораздающие патрубки 5, а в 20 трубе 1 с примыканием к кольцевой перегородке 4 установлены делитель газового потока , выполненный в виде конической обечайки 6. Факельна горелка снабжена патрубком 7 с насадком 8, одном стороной 25 установленным соосно трубе 1, а другой 9 повернутым горизонтально, разветвленным , например, на три части под уплом 120° друг к другу, имеющим на концах забсриики 10 воздуха, герметично выведенные за бс- 30 ковую поверхность факельной трубы 1, при этом делитель газового потока выполнен в виде составного сопла - конфузорного у«а- стка 11 с пр молинейным каналом 12, жестко соединенным сваркой с торцом 35 конической обечайки 6. Насадок 8 расположен на входе в пр молинейный канал 12. Горизонтальна часть 9 патрубка 7 в сече-- нии имеет профиль полой направл ющей лопатки. Составное СоплО - конфузоркый 40 участок 11 с пр молинейным каналом 12 и насадком 8 - образуют вместе эжектор - струйный насос, в котором активной эжек- тирующей средой вл етс газовый поток, а пассивной эжектируемой - атмосферный 45 воздух.The torch burner contains a flare pipe 15 with an output cut 2, at the exit of which a snail swirler 3 is placed. On the cut 2 of pipe 1 there is an annular partition 4 in which axial fuel supply nozzles 5 are fixed, and in pipe 20 1 with an adjunction to the ring partition 4, a gas flow divider is installed, made in the form of a conical shell 6. The flare burner is provided with a nozzle 7 with a nozzle 8, one side 25 installed coaxially with the pipe 1, and the other 9 rotated horizontally, branched, for example, into three parts under 120 ° to each other, having air at the ends of air flow 10, hermetically bred beyond the base surface of the flare tube 1, while the gas flow divider is made in the form of a composite nozzle - confused with a straight duct 12, rigidly connected by welding with the end 35 of the conical shell 6. The nozzles 8 are located at the entrance to the straight channel 12. The horizontal part 9 of the nozzle 7 in the cross section has the profile of a hollow guide blade. Composite SolenO - a confused 40 section 11 with a rectilinear channel 12 and nozzle 8 - together form an ejector - jet pump, in which the active ejection medium is a gas stream, and the passive ejected air is 45 atmospheric.

Факельна горелка работает следующим образом.Torch burner works as follows.

Газообразное топливо, поступающее в улиточный завихритель 3, завихр етс и 50 центробежными силами обечайки б раздел етс на две фракции - легкую и т желую. Дополнительное завихрение газового потока происходит при его прохождении через горизонтальные участки 9 патрубка 7, вы- 55 пол енные в виде полых направл ющих лопаток . Кроме того, за счет эжекцки газовым потоком, движущимс через составное сопло - конфузорный участок 11, пр молинейный канал 12, коническую обечайку 6, атмосферный воздух заборщика 10 воздуха, горизонтальные участки 9 патрубка 7, насадок 8 засасываемс под разрежением в пр молинейный канал 12, в который направл етс легка фракци топлива, котора , смешива сь, далее направл етс в виде рабочей смеси топлива и аоздуха, затем сгорает в центральной части факела. Поскольку зоздух подан в рйнее недоступную цент- оальную часть факела, то это создает услови дл его полного сгорани вдоль оси кольцевой перегородки 4, где происходит зажигание в виде факела. Более полное сго- рзние вызывает более полное выделение тепла, которое подогревает патрубки 5, с наход щейс в них т желой фракцией топлива . Последнее далее сжигаетс в виде микрофакелов на выходе патрубков 5.The gaseous fuel entering the snail swirler 3 swirls and the 50 centrifugal forces of the shell b are divided into two fractions, light and heavy. An additional turbulence of the gas flow occurs as it passes through the horizontal sections 9 of the nozzle 7, which are filled in the form of hollow guide vanes. In addition, due to the ejection gas stream moving through the composite nozzle - confused section 11, straight line 12, conical shell 6, atmospheric air of the air intake 10, horizontal sections 9 nozzle 7, nozzles 8 are sucked under vacuum into the straight channel 12, into which the light fraction of the fuel is directed, which, being mixed, is further directed as a working mixture of the fuel and air, then burns in the central part of the flare. Since the zozduh is fed into the inaccessible central part of the torch, this creates conditions for its complete combustion along the axis of the annular partition 4, where ignition takes place in the form of a torch. A more complete combustion causes a more complete heat release, which heats the nozzles 5, with a heavy fraction of the fuel in them. The latter is then incinerated in the form of microflocks at the outlet of the nozzles 5.

Технико-экономические преимущества за вл емой факельной горелки в сравнении с прототипом состо т в более подготовленном к сжиганию состо нии топлива, что выражаетс , с. одной стороны, в подведении воздуха к недоступной рзнеа части центральной части Фекелз, а с другой - з дополнительной закрутке газового потока заверителем, роль которого оыпо/ы гот три горизонтальных участка 9 патрубка 7, имеющих в сечении профиль полых направл ющих лопаток; в отсутствии энергозатрат на подвод атмосферного воздуха а центральную часть факела , так как дл зтой целы используют кинетическую энергию газового потока, играющего рол з активной Среды в струйной насосе - эжекторе; в более полном выделении теп л ОБО it энергии газовым потоком ввиду поаышени полноты сгорани топлива, наход щегос ъ центральной часга факела. Зтс снижает одновременно и токсичность факела, з следовательно, повышает эффективности процесса горенкр с точки зренм охраны окружающей среды.The technical and economic advantages of the inventive flare burner in comparison with the prototype consist in a state of fuel that is more prepared for combustion, which is expressed, c. on the one hand, in bringing air to the inaccessible part of the central part of Fekels, and on the other hand, with an additional twist of the gas flow with a witness, whose role is the three horizontal sections 9 of the nozzle 7, having in section a profile of hollow guide vanes; in the absence of energy consumption for the supply of atmospheric air and the central part of the torch, since for this purpose they use the kinetic energy of the gas stream playing the role of the active Medium in the jet pump — the ejector; in the more complete release of heat from the gas stream due to the increase in the completeness of the combustion of fuel located in the central hour of the flame. Zts simultaneously reduces the toxicity of the flare, therefore, it increases the efficiency of the process of heat recovery from the point of view of environmental protection.

Claims

The formula of the invention of the Torch burner according to ed. St. fvfe 1627782, characterized in that, in order to increase the completeness of fuel combustion, it additionally contains a cylinder insert with a confused inlet section, installed coaxially with the flare pipe adjacent to the gas flow divider, and an air line is installed along the axis of the cylindrical insert with several side inlets, input sections of which are brought outside the flare tube.