环保安全型高架火炬的制作方法

1.本实用新型属于火炬技术领域，涉及环保型高架火炬。


背景技术：

2.火炬是生产装置开、停车及突发事故状态，紧急放空燃烧达标排放，保障生产装置和人员安全及规避次生风险的最后安全保护屏障。
3.现有高架火炬处于常年燃烧，火炬头置于塔架顶端，高空检修不便；受外部风速，筒体变形倾倒；筒体外围喷嘴焊接应力不均匀，异常变形；筒体和喷嘴焊接处漏点烧蚀断裂，存在辅件高空坠落及辅助设备烧损；火焰不稳定，容易灭火；工况突然变化，火炬头内压力变化空气倒流，造成回火引发爆炸。针对以上问题进行火炬燃烧器结构优化技术改造提升安全性能，并将排空废气燃烧干净提高燃尽率，实现无烟环保排放。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供环保安全型高架火炬，解决了现有高架火炬辅件坠落、黑烟、风阻大及燃尽率低的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案是，环保安全型高架火炬，包括主火炬筒体，主火炬筒体内设置有助燃空气筒体，助燃空气筒体的周围设置有三个筒体，每个筒体的顶部连接有文丘里喷嘴，筒体内远离文丘里喷嘴的一端设置有流体密封器，流体密封器的上方设置有稳焰定向块，每个筒体的侧壁连通有长明灯组件、引火筒组件，且长明灯组件、引火筒组件与筒体的连接位置位于稳焰定向块的上方，助燃空气筒体的顶部连接有广角喷嘴。
6.本实用新型的特征还在于，
7.流体密封器由若干依次上下堆叠的锥状折流挡板组成，折流挡板的小口径一端靠近稳焰定向块设置，折流挡板的大口径一端远离稳焰定向块设置。
8.稳焰定向块包括定向盘体，定向盘体的圆心处设置有中心稳焰环，中心稳焰环的周围均匀的设置有若干内侧稳焰孔，若干内侧稳焰孔的外围且沿定向盘体的圆周均匀的设置有若干外侧稳焰孔。
9.主火炬筒体的上端外壁上设置有螺旋状的破风板，破风板与水平方向的夹角为15～45
°
。
10.三个筒体呈等边三角形设置，助燃空气筒体位于三个筒体的中心位置。
11.每个筒体的底部通过紧固件与主火炬筒体连接。
12.长明灯组件通过法兰螺栓i与引火筒组件连接。
13.文丘里喷嘴通过法兰螺栓ii与筒体连接。
14.本实用新型的有益效果是，
15.(1)本实用新型环保安全型高架火炬，设置三个筒体，可燃烧干气(无酸气设施的干碳氢化合物)、湿气(含水和含酸气设施的湿碳氢化合物)及储罐液化天然气蒸发产生的甲烷气，且设置有助燃空气筒体，使三种不同介质气体和高速高压助燃空气充分混合集中
燃烧，火炬燃烧效率较高，并具有无烟、低辐射和高亮度的特点；
16.(2)本实用新型环保安全型高架火炬，设置有螺旋状的破风板，能够降低火焰的偏斜度，保护火炬不受外界横风影响而使火焰倒卷或熄灭，同时保证火炬在各种状态下正常燃烧，提高稳定性和放空燃烧效果；
17.(3)本实用新型环保安全型高架火炬，设置有流体密封器，利用锥形折流挡板在出口处形成速度动力密封，有效阻止逆流空气进入筒体内部，从而单向导引燃烧气体排出，保护火炬不逆燃，阻止回火或内部爆炸风险。
附图说明
18.图1是本实用新型环保安全型高架火炬的结构示意图；
19.图2是本实用新型环保安全型高架火炬中文丘里喷嘴的结构示意图；
20.图3是本实用新型环保安全型高架火炬中稳焰定向块的结构示意图；
21.图4是本实用新型环保安全型高架火炬中破风板的结构示意图。
22.图中，1.主火炬筒体；2.紧固件；3.法兰螺栓i；4.流体密封器；5.长明灯组件；6.稳焰定向块；7.筒体；8.文丘里喷嘴；9.破风板；10.助燃空气筒体；11.法兰螺栓ii；12.折流挡板；13.引火筒组件；14.喷嘴入口，15.中心稳焰环；16.内侧稳焰孔；17.外侧稳焰孔；18.定向盘体；19.加强筋。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
24.本实用新型提供一种环保安全型高架火炬，结构如图1所示，包括主火炬筒体1，主火炬筒体1内设置有助燃空气筒体10，助燃空气筒体10的周围设置有三个筒体7，三个筒体7呈等边三角形设置，助燃空气筒体10位于三个筒体7的中心处，三个筒体7及助燃空气筒体10通过紧固件2与主火炬筒体1连接，每个所述筒体7的顶部通过法兰螺栓ii11连接有文丘里喷嘴8，筒体7内远离文丘里喷嘴8的一端设置有流体密封器4，流体密封器4的上方设置有稳焰定向块6，每个筒体7的侧壁连通有长明灯组件5、引火筒组件13，长明灯组件5通过法兰螺栓i3与引火筒组件13连接，引火筒组件13与筒体7之间设置有加强筋19，长明灯组件5至少设置2组，长明灯组件5的火焰出口的中心轴线与筒体7的中心线相交，长明灯组件5的喷嘴、引火筒组件13的出口与筒体7的连接位置位于稳焰定向块6的上方，使单向排空气体可充分点燃，助燃空气筒体10的顶部连接有广角喷嘴。如图4所示，主火炬筒体1的上端外壁上设置有螺旋状的破风板9，破风板9与水平方向的夹角为15～45
°
，能够降低火焰的偏斜度，保护火炬不受外界横风影响而使火焰倒卷或熄灭，保证火炬在各种状态下正常燃烧，提高稳定性和放空燃烧效果，并且主火炬筒体1会受到顺风与横风的作用力，横向风作用力主要为交变升力，当升力的频率与旋涡脱落同频，便引起主火炬筒体1发生共振，严重时会导致设备失效或破坏，设置破风板能够避免或减少气流流动引起筒体共振。
25.如图3所示，稳焰定向块6包括定向盘体18，定向盘体18的圆心处设置有中心稳焰环15，中心稳焰环15的周围均匀的设置有若干内侧稳焰孔16，若干内侧稳焰孔16的外围且沿定向盘体18的圆周均匀的设置有若干外侧稳焰孔17。
26.流体密封器4由若干依次上下堆叠的锥状折流挡板12组成，折流挡板12的小口径
一端靠近稳焰定向块6设置，折流挡板12的大口径一端远离稳焰定向块6设置。
27.本实用新型火炬还设置有通风助燃设备，助燃空气来自界区外的地面高压鼓风机，对空气进行增压以满足火炬常态或瞬时大流量、压力突变工况时参数需求，排出的高压高速空气进入助燃空气筒体10，增补助燃空气于三个筒体7上的文丘里喷嘴8，达到废气充分燃烧环保放空的目的。
28.三个筒体7分别用于燃烧无水和无酸气设施的干碳氢化合物(干气)、含水和含酸气设施的湿碳氢化合物(湿气)、储罐蒸发的甲烷气(罐区)，来自于生产装置区排空的气体直接由排放管线进入分液罐进行气液、液液分离，并缓冲后从底部进入相应的筒体7，待燃烧的气体先进入设置于内部的流体密封器4，利用锥形折流挡板12在出口处形成速度动力密封，有效阻止逆流空气进入筒体7内部，从而单向导引待燃烧气体排出，保护系统不逆燃，阻止回火或内部爆炸风险，流经流体密封器4的待燃烧气体进入稳焰定向块6，贯通于稳焰定向块6不同的径孔起到稳定收拢火焰的目的，并当待燃烧气体的排放量小于火炬头允许的最小燃烧速度时，保证火焰的连续性和燃烧的稳定性；在待燃烧气体排放量达到最大时，阻止由于附壁效应导致空气顺着筒体7的壁面回窜，杜绝发生脱火现象，保证在各种流量工况下均能单向稳定运行，使燃烧更加充分、效率更高、火势稳定，如图2所示，燃烧后的稳焰喷射流经文丘里喷嘴8，喷嘴的入口主流量14和外侧补充的来自设置于助燃空气筒体10所排放的助燃空气流，进行充分混合实现助燃，助燃空气来自界区外的地面高压鼓风机，在其喷嘴的大口径及引导口周围形成的低静压使得混合流搅拌更充分燃烧火焰刚度加强，缩短火焰长度并将火焰托高，降低火炬筒体顶部温度，有效延长火炬使用寿命，从而实现无烟燃烧的同时，并降低火炬消烟成本。