Комбинированное горелочное устройство

Комбинированное горелочное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного и раздельного сжигания газовых и жидкостных сбросов.

В настоящее время на объектах добычи, подготовки и переработки нефти и газа в результате технологических процессов образуется значительное количество горючих газов и жидкостей, которые подлежат утилизации. Горючие газы и жидкости, сбрасываемые с технологических установок, часто утилизируют путем сжигания.

Сжигание газовых и жидкостных сбросов сопровождается выделением значительного количества сажи, что негативно влияет на окружающую среду и условия труда персонала.

Известна газомазутная горелка, предназначенная для раздельного сжигания газа и мазута, содержащая корпус, внутри которого коаксиально расположена мазутная трубка, оканчивающаяся дросселем, иглу с винтовыми канавками, установленную внутри мазутной трубки, и соединенный с ней шток для регулирования положения иглы относительно выходного отверстия мазута, механизмы перемещения дросселя и штока, закрепленные на торце корпуса и мазутной трубки (А.А. Винтовкин и др. Горелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики). Справочник. «Интермет Инжиниринг», 1999, рис. 9.25.б, с. 373) - прототип.

Указанная горелка работает следующим образом.

Газ поступает в кольцевой зазор, расположенный между корпусом и мазутной трубкой, и далее через дроссель поступает в зону горения. С помощью механизма перемещения дросселя, закрепленного на торце корпуса, осуществляется регулировка расхода газа, поступающего в горелку. Мазут поступает в мазутную трубку, проходит через иглу с винтовыми канавками, закручивается и через выходное отверстие поступает в зону горения. За счет перемещения штока и связанной с ним иглы происходит изменение расхода мазута, поступающего в горелку. Перемещение штока осуществляется с помощью механизма, закрепленного на торце мазутной трубки. Горелка способна работать как на одном газе, так и на одном мазуте, а также на их смеси.

Основными недостатком указанной горелки являются значительная длина факела и недостаточно высокая эффективность сжигания топлива.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное комбинированное горелочное устройство, согласно изобретению, содержит как минимум обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, смесительную головку, расположенную на оси обечайки и включающую в себя блок подачи газовых сбросов, блок подачи жидкостных сбросов, представляющие собой два кольцевых коллектора, установленные соосно и соединенные между собой радиальными патрубками, форсунки, связывающие между собой блок подачи газовых сбросов и блок подачи жидкостных сбросов, состоящие из наконечника в виде полого цилиндра, соединенного с блоком подачи газовых сбросов, причем в его выходной части выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, соединенную с блоком подачи жидкостных сбросов и охватывающую с зазором наконечник, при этом на торце втулки закреплено сопло, трубопровод подачи газовых сбросов, трубопровод подачи жидкостных сбросов, соединенные со смесительной головкой.

В варианте исполнения форсунки смесительной головки расположены под углом к оси комбинированного горелочного устройства.

Предлагаемая конструкция комбинированного горелочного устройства за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди комбинированного горелочного устройства, на фиг. 2 - вид сверху комбинированного горелочного устройства, на фиг. 3 - вид справа комбинированного горелочного устройства, на фиг. 4 - разрез А-А - продольный разрез смесительной головки.

Предложенное комбинированное горелочное устройство содержит корпус 1, отражатель 2, установленный в выходной части корпуса 1, дежурную горелку 3, расположенную внутри корпуса 1, смесительную головку 4, расположенную на оси корпуса 1, трубопровод подачи газовых сбросов 5 и трубопровод подачи жидкостных сбросов 6, соединенные со смесительной головкой 4.

Смесительная головка 4 включает в себя блок подачи газовых сбросов 7, блок подачи жидкостных сбросов 8, форсунки 9, связывающие между собой блок подачи газовых сбросов 7 и блок подачи жидкостных сбросов 8.

Блок подачи газовых сбросов 7 представляет собой кольцевой коллектор 10, кольцевой коллектор 11, установленные соосно и соединенные между собой радиальными патрубками 12.

Блок подачи жидкостных сбросов 8 представляет собой кольцевой коллектор 13, кольцевой коллектор 14, установленные соосно и соединенные между собой радиальными патрубками 15.

Форсунки 9 состоят из наконечника 16 в виде полого цилиндра, соединенного с блоком подачи газовых сбросов 7, причем в его выходной части выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали и втулки 17 с цилиндрической внутренней поверхностью, соединенной с блоком подачи жидкостных сбросов 8 и охватывающей с зазором наконечник 16, при этом на торце втулки 17 закреплено сопло 18.

В варианте исполнения форсунки 9 смесительной головки 4 расположены под углом к оси комбинированного горелочного устройства.

Предложенное комбинированное горелочное устройство работает следующим образом.

На дежурную горелку 3 подается топливный газ. Из системы управления подается команда на розжиг дежурной горелки.

После розжига дежурной горелки 3 газовые и жидкостные сбросы по трубопроводу подачи газовых сбросов 5 и трубопроводу подачи жидкостных сбросов 6 поступают в блок подачи газовых сбросов 7 и блок подачи жидкостных сбросов 8 смесительной головки 4.

Газовые сбросы заполняют кольцевой коллектор 10 блока подачи газовых сбросов 7, а также кольцевой коллектор 11 через радиальные патрубки 12 и равномерно распределяются между наконечниками 16 форсунок 9. При выходе из наконечника 16 струя газовых сбросов смешивается с воздухом и образует горючую смесь, которая поджигается пламенем дежурной горелки и бездымно сгорает.

Жидкостные сбросы заполняют кольцевой коллектор 13 блока подачи жидкостных сбросов 8, а также кольцевой коллектор 14 через радиальные патрубки 15. Из кольцевого коллектора 13 и кольцевого коллектора 14 жидкостные сбросы поступают в кольцевые зазоры между втулками 17 и наконечниками 16. Проходя через устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, выполненное в выходной части наконечника 16, струя жидких сбросов закручивается относительно оси форсунки 9. Внутри втулки 17 отдельные струи жидкостных сбросов размазываются по стенке, образуя однородную пленку, которая поступает из сопла 18 в окружающую среду, где смешивается с воздухом и сгорает без выпадения осадков и образования дыма.

В варианте исполнения форсунки 9 смесительной головки 4 распыляют струи газовых и жидкостных сбросов под углом к оси комбинированного горелочного устройства.

Использование предложенного технического решения позволит снизить уровень загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов.

1. Комбинированное горелочное устройство, характеризующееся тем, что содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, смесительную головку, расположенную на оси обечайки и включающую в себя блок подачи газовых сбросов, блок подачи жидкостных сбросов, представляющие собой два кольцевых коллектора, установленные соосно и соединенные между собой радиальными патрубками, форсунки, связывающие между собой блок подачи газовых сбросов и блок подачи жидкостных сбросов, состоящие из наконечника в виде полого цилиндра, соединенного с блоком подачи газовых сбросов, причем в его выходной части выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, соединенную с блоком подачи жидкостных сбросов и охватывающую с зазором наконечник, при этом на торце втулки закреплено сопло, трубопровод подачи газовых сбросов, трубопровод подачи жидкостных сбросов, соединенные со смесительной головкой.

2. Комбинированное горелочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что форсунки смесительной головки расположены под углом к оси комбинированного горелочного устройства.