DE1526050C3 - Torch burner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fackelbrenner mit an der Mündung ausgebildetem Düsenkranz, am Umfang des Fackelbrenners angeordneten, zur Mündung geneigten Zündbrennern, sowie mit im flammenzugewandten Bereich in Umfangsrichtung voneinander getrennten, an ein Leitungssystem angeschlossenen Dampfzuführungen mit im wesentlichen radial gerichteten Blasöffnungen. The invention relates to a flare burner with a nozzle ring formed at the mouth, on the circumference of the Flare burner arranged, inclined towards the muzzle, as well as with in the flame facing Area in the circumferential direction separated from each other, connected to a pipe system steam supply with essentially radially directed blow openings.

Bei einem aus der US-PS 27 79 399 bekannten Fackelbrenner dieser Art sind die Damp.fzuführungen schräg nach oben und radial nach innen gerichtet und geben einen einzelnen Dampfstrahl ab. Zwischen diesen Rohren und den Strahlen befinden sich aber kreissektorförmige Ausschnitte, die nicht vom Dampf erreicht werden und aus denen das Gas, ohne mit dem Dampf in Berührung gekommen zu sein, austreten kann. Es wird ein durchlässiger Dampfdom gebildet. Dies ist aber für den gewünschten Zweck einer Rauchunterdrückung sehr nachteilig.In one known from US-PS 27 79 399 Flare burners of this type, the steam feeders are directed obliquely upwards and radially inwards and emit a single jet of steam. However, between these tubes and the rays there are circular sectors Cutouts that cannot be reached by the steam and from which the gas can enter without the steam Having come into contact can emerge. A permeable steam dome is formed. But this is for the desired purpose of smoke suppression is very detrimental.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gassperre durch Dampf zu schaffen.The invention is based on the object of creating a gas barrier using steam.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß jede Dampfzuführung eine Anzahl von Blasöffnungen an in senkrechter Richtung verschiedenen Stellen oberhalb des Düsenkranzes aufweist und daß jede Dampfzuführung zusätzliche Blasöffnungen im wesentlichen in Höhe des Düsenkranzes aufweist.According to the invention this is achieved in that each steam supply has a number of blow openings in perpendicular direction has various points above the nozzle ring and that each steam supply has additional blow openings substantially at the level of the nozzle ring.

In vorteilhafter Weise wird eine Dampfsperre geschaffen, in der sich der Dampf mit hoher Geschwindigkeit bewegt, wodurch alle Gasteilchen eingefangen werden, die vom Wind abgetrieben sind, nachdem sie aus dem Fackelbrenner ausgetreten sind. In vorteilhafter Weise werden diese Gase zur Achse des Fackelbrenners wieder hingeleitet und alle Gasteilchen gelangen in Kontakt mit dem Dampf.In an advantageous manner, a vapor barrier is created in which the vapor with high Moving speed, which traps all gas particles that have been carried away by the wind, after exiting the torch burner. Advantageously, these gases become the axis of the Flare burner passed back and all gas particles come into contact with the steam.

In vorteilhafter Weise kann eine Falle vorgesehen sein, die zur Entfernung von Feuchtigkeit aus dem Gas dient, wenn dieses im Fackelbrenner nach oben steigt.Advantageously, a trap can be provided to remove moisture from the gas serves when this rises in the flare burner.

Dem Gegenstand des Anspruchs 2 kommt keine vom Gegenstand des Hauptanspruchs losgelöste Bedeutung zu.The subject matter of claim 2 has no meaning that is detached from the subject matter of the main claim to.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigenThe invention will be explained with reference to the figures of the drawing. Show it

Fi g. 1 eine Seitenansicht eines Fackelbrenners,Fi g. 1 is a side view of a flare burner,

F i g. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Fackelbrennermündung, F i g. 2 is an enlarged sectional view of the flare burner mouth;

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Dampfzuführung,
F i g. 4 eine Schnittansicht einer Falle zur Entfernung von Feuchtigkeit aus dem Gas,F i g. 3 a plan view of a steam supply,
F i g. 4 is a sectional view of a trap for removing moisture from the gas;

Fig.5 eine Schnittansicht einer Dampfzuführung, genommen längs der Linie 5-5 der F i g. 3 undFigure 5 is a sectional view of a steam supply taken along line 5-5 of Figure 5. 3 and

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Dampfzuführung, genommen längs der Linie 6-6 der F i g. 3.6 is a sectional view of a steam supply taken along line 6-6 of FIG. 3.

ίο Mit 10 ist ein Fackelbrenner bezeichnet. Der Fackelbrenner 10 kann aus Abschnitten gefertigt sein und jede gewünschte Höhe haben. Der Fackelbrenner weist eine Mündung 12 mit einem Düsenkranz 21 auf.ίο With 10 a torch burner is designated. the Flare burner 10 can be made from sections and have any desired height. The torch burner has an opening 12 with a nozzle ring 21.

Mehrere Zündbrenner 31 sind dem oberen Ende des Fackelbrenners benachbart um dessen Umfang herum im Abstand voneinander angeordnet. Die oberen Enden der Zündbrenner 31 sind nach innen gerichtet, um die Gase zu zünden, die durch die Mündung und durch den Düsenkranz 21 austreten. Jeder Zündbrenner wird über eine Leitung 32 mit einem Gas-Luft-Gemisch gespeist, und jeder Zündbrenner ist mit einer Flammenfrontleitung 33 ausgestattet. Die Zündbrenner werden durch diese Leitungen getragen. Diese Leitungen werden am Fackelbrenner mittels Befestigungsarmen, die an senkrecht angeordneten Rippen 36 befestigt sind, gehalten. Die Zündbrenner 31 sind von einer Bauart, die ein stabiles Brennen unter veränderlichen Wetterbedingungen gewährleistet.A plurality of pilot burners 31 are adjacent the top of the flare burner around its periphery arranged at a distance from each other. The upper ends of the pilot burners 31 are directed inward to the Ignite gases that exit through the mouth and through the nozzle ring 21. Each pilot burner will be over a line 32 is fed with a gas-air mixture, and each pilot burner is provided with a flame front line 33 equipped. The pilot burners are carried through these lines. These lines are on Flare burner by means of fastening arms which are fastened to vertically arranged ribs 36, held. The pilot burners 31 are of a type capable of stable burning under changing weather conditions guaranteed.

Eine Ringleitung 37 umgibt den Fackelbrenner 10 in der Nähe des oberen Endes und ist an diesem befestigt. Diese Ringleitung wird über ein Rohr 38 mit Dampf gespeist und dient als Dampfverteilerleitung. Mehrere Leitungen 39 erstrecken sich von der Ringleitung 37 an in Umfangsrichtung voneinander getrennten Stellen nach oben. Eine Dampfzuführung 41 ist am oberen Ende einer jeden Leitung 39 befestigt, jede Dampfzuführung weist mehrere Blasöffnungen, wie in den F i g. 2,3,5 und 6 gezeigt, auf. Die Achsen einer jeden Blasöffnung 42 und 43 sind in radialer Richtung zur Achse des Fackelbrenners 10 hinweisend angeordnet. Die Achse der Blasöffnung 43 liegt in einer horizontalen Ebene, wohingegen die Achse der Blasöffnung 42 nach oben geneigt ist und einen Winkel von etwa 30° mit der Horizontalen einschließt. Es sind zwei zusätzliche Blasöffnungen 44 und 46 in einem unteren Teil einer jeden Dampfzuführung 41 vorgesehen. Die Achsen einer jeden dieser Blasöffnungen 44 und 46 sind gegenüber der Senkrechten unter einem Winkel von etwa 45° geneigt. Die Verlängerungen der Achsen der Blasöffnungen 44 und 46 divergieren gegeneinander und schließen einen Winkel von annähernd 30° ein, wie es in F i g. 3 gezeigt ist.A ring conduit 37 surrounds the flare burner 10 near the top and is attached to it. This ring line is fed with steam via a pipe 38 and serves as a steam distribution line. Several Lines 39 extend from the ring line 37 at points separated from one another in the circumferential direction up. A steam supply 41 is attached to the top of each conduit 39, each steam supply has multiple blow holes as shown in Figs. 2,3,5 and 6 shown on. The axes of each blow port 42 and 43 are in a radial direction to the axis of the Torch burner 10 arranged indicative. The axis of the blow opening 43 lies in a horizontal plane, whereas the axis of the blow opening 42 is inclined upward and an angle of about 30 ° with the Includes horizontal. There are two additional blow openings 44 and 46 in a lower part of one each steam supply 41 is provided. The axes of each of these blow openings 44 and 46 are inclined to the vertical at an angle of about 45 °. The extensions of the axes of the Blow openings 44 and 46 diverge from one another and enclose an angle of approximately 30 °, as shown in FIG. 3 is shown.

Der Hauptteil der Dampfzuführung 41 ist in der gleichen Höhe derart angeordnet, daß die Blasöffnungen 44 und 46 im wesentlichen in der Höhe des obersten Endes des Düsenkranzes 21 liegen, wie es in Fig.2 gezeigt ist. Die zu jeder Seite eines jeden Zündbrenners 31 angeordnete Dampfzuführung 41 befindet sich in einer größeren Höhe, so daß die Zündbrenner nicht durch die Zone niedrigen Druckes beeinflußt werden, die in der Umgebung der Dampfdüsen durch den Austritt des Dampfes mit hoher Geschwindigkeit entsteht. Die unmittelbar dem Zündbrenner 31 benachbart angeordneten Dampfzuführungen liegen oberhalb der Zündbrenner, so daß ein stabiler Betrieb der Zündbrenner gewährleistet ist.The main part of the steam supply 41 is arranged at the same level such that the blow holes 44 and 46 are essentially at the level of the uppermost end of the nozzle ring 21, as shown in FIG is shown. The steam supply 41 arranged on each side of each pilot burner 31 is located in FIG a greater height so that the pilot burners are not affected by the low pressure zone, those in the vicinity of the steam nozzles due to the exit of the steam at high speed arises. The steam feeds arranged directly adjacent to the pilot burner 31 are located above the pilot burner, so that a stable operation of the pilot burner is guaranteed.

Wenn das zu verbrennende Gas ein Kohlenwasserstoffgas ist, dessen Molekulargewicht 50 übersteigt.When the gas to be burned is a hydrocarbon gas whose molecular weight exceeds 50.

neigt ein derartiges Gas dazu, längs der inneren Oberfläche des Fackelbrenners 10 den Taupunkt zu erreichen. Wenn ein derartiges Kohlenwasserstoffgas sich nach oben bewegt, so wird der Brennerkopf 12 durch den Kohlenwasserstoff benetzt und dies führt zu einer Bildung von Koks oder Kohle. Dadurch werden die Zündöffnungen zugesetzt oder verstopft, und wenn die Koksansammlung groß genug ist, kann diese abbrechen und brennend nach unten fallen. Zum Zwecke der Verhinderung dieser unerwünschten Betriebszustände ist ein Ring 45 innerhalb des Fackelbrenners 10 angeordnet und weist einen inneren Durchmesser auf, der kleiner ist als der des Fackelbrenners 10. Ein Flansch 47 trägt den Ring 45 und verschließt das obere Ende eines Ringraumes zwischen dem äußeren Umfang des Ringes 45 und dem inneren Umfang des Fackelbrenners 10. Mehrere Öffnungen 48 sind vorgesehen, die sich durch die Wand des Fackelbrenners 10 oberhalb des Flansches 47 erstrekken. Eine weitere Reihe von Öffnungen 49 ist vorgesehen, die sich durch die Wand des Fackelbrenners 10 unterhalb des Flansches 47 erstrecken. Die Querschnittsfläche der Öffnung innerhalb des Ringes 45 ist kleiner als die Querschnittsfläche des Fackelbrenners 10. Dadurch erzeugt die Strömung irgendeiner gegebenen Menge eines Gases durch den Fackelbrenner 10 unterhalb des Ringes 45 einen Druck, der größer ist als der Druck oberhalb des Ringes. Es besteht eine Verbindung zwischen diesen beiden Druckbereichen durch die Öffnungen 49 und den Innenraum eines ringförmigen Gehäuses 51 und durch die Öffnungen 48. Der Ring 45 bildet unterhalb des Flansches 47 eine ringförmig sich nach unten erstreckende Lippe und Tröpfchen, die sich längs der inneren Oberfläche des Fackelbrenners 10 nach oben bewegen, treten in den ringförmigen Raum 52 ein. Diese Tröpfchen werden in die Kammer innerhalb des ringförmigen Gehäuses 51 gefördert und werden über eine Leitung 54 zu einer Aufbereitungsstufe zurückgeführt. Diese Falle ermöglicht in vorteilhafter Weise, daß das Kondensat eingefangen werden kann, ohne daß der Nachteil eines übergroßen Druckabfalles innerhalb des Fackelkamins auftritt.such gas tends to dew point along the inner surface of the flare burner 10 reach. When such a hydrocarbon gas moves upward, the burner head 12 becomes wetted by the hydrocarbon and this leads to the formation of coke or coal. This will be the ignition openings clogged or clogged, and if the coke accumulation is large enough, this can break off and fall down, burning. For the purpose of preventing these unwanted Operating states, a ring 45 is arranged within the flare burner 10 and has an inner one Diameter which is smaller than that of the flare burner 10. A flange 47 carries the ring 45 and closes the upper end of an annulus between the outer periphery of the ring 45 and the inner one Perimeter of the flare burner 10. A plurality of openings 48 are provided which extend through the wall of the Torch burner 10 extend above the flange 47. Another series of openings 49 is which extend through the wall of the flare burner 10 below the flange 47. the The cross-sectional area of the opening within the ring 45 is smaller than the cross-sectional area of the flare burner 10. This creates the flow of any given amount of gas through the flare burner 10 below the ring 45 a pressure which is greater than the pressure above the ring. There is one Connection between these two pressure areas through the openings 49 and the interior of a annular housing 51 and through the openings 48. The ring 45 forms below the flange 47 a annular downwardly extending lip and droplets extending along the inner surface of the Move the torch burner 10 upwards, enter the annular space 52. These droplets are in the chamber within the annular housing 51 and are conveyed via a line 54 to a Processing stage returned. This trap allows in an advantageous manner that the condensate can be trapped without the disadvantage of an excessive pressure drop within the flare stack occurs.

Dampf kann in das im Fackelbrenner vorhandene Gas eingeleitet werden. Eine Leitung 61 erstreckt sich längs der Achse des Fackelbrenners 10 nach oben. Diese Leitung 61 ist mit einer Düse versehen, die Blasöffnungen 62 aufweist. Die Leitung 61 wird über die Hauptzuleitung 38 durch eine Leitung 63 mit Dampf beschickt. Diese Leitung 63 erstreckt sich durch die Seitenwand des Fackelbrenners 10. Die Achsen der Blasöffnungen 62 sind vorzugsweise derart angeordnet, daß der Dampf in radialen Richtungen im wesentlichen unter rechten Winkeln zur Achse des Fackelbrenners 10 abgelassen wird. Die Dampfzuführung zum Gas unterhalb des Brennerkopfes 12 erfolgt zu dem Zweck, zusätzliche Dampf mengen zu den Mengen einzuleiten, die von der Dampfzuführung 41 ausgestoßen werden können. Die Blasöffnungen 62 können Achsen aufweisen, deren Verlängerungen nach außen nach oben geneigt sind, ohne erheblich die Menge des Dampfes zu ändern, die in das Gas eingeführt wird, ehe dieses aus dem Kopf 12 austritt.Steam can be introduced into the gas present in the flare burner. A line 61 extends along the axis of the torch burner 10 upwards. This line 61 is provided with a nozzle which has blow openings 62. The line 61 is on the Main supply line 38 is charged with steam through a line 63. This line 63 extends through Side wall of the flare burner 10. The axes of the blow openings 62 are preferably arranged in such a way that that the steam in radial directions is substantially at right angles to the axis of the flare burner 10 is drained. The steam is supplied to the gas below the burner head 12 for the purpose of to introduce additional amounts of steam to the amounts that are expelled from the steam supply 41 be able. The blow openings 62 can have axes whose extensions outward upward are inclined without significantly changing the amount of vapor that is introduced into the gas before it is out the head 12 exits.

Der der Leitung 38 zugeführte Dampf gelangt in die Ringleitung 37 und wird auf die Dampfzuführung 41 verteilt. Jede Dampfzuführung 41 ist mit vier Blasöffnungen versehen, und diese lassen den Dampf in verschiedenen Richtungen ausströmen. Der durch die Blasöffnungen 42 und 43 ausströmende Dampf wird in zwei Richtungen radial nach innen zur Mitte des Gasstromes hin geleitet. Der Dampf, der aus den Blasöffnungen 44 und 46 im unteren Teil einer jeden Düse 41 ausströmt, wird unter einem Winkel von etwa 45° gegenüber der Senkrechten nach oben gerichtet und strömt unter einem Winkel von etwa 15° zu jeder Seite einer radialen Linie, die die Mitte des Fackelbrenners 10 und die Achse der zugeordneten Dampfzuführung 41 durchsetzt. Diese Zuführung des Dampfes unter einem Winkel erzwingt ein Eintreten des Dampfes in äußere Teile des Gasstromes, der durch die Mündung austritt. Auf diese Weise erhält sowohl die Mitte des Gasstromes als auch der äußere Teil des Gasstromes eine direkte Dampfeinspritzung. Der Dampf, der durch die Blasöffnungen 44 und 46 austritt, hat eine hohe Geschwindigkeit und bildet eine ringförmige Sperre, die sich mit großer Geschwindigkeit bewegt und die nach innen zum Gasstrom hin divergiert, der von der Mündung 14 ausströmt. Diese Dampfsperre fängt alle die Gase auf, die vom Wind abgetrieben werden können und drückt diese Gase zur Mitte des Gasstromes zurück, der aus der Mündung 14 austritt.The steam fed to the line 38 reaches the ring line 37 and is transferred to the steam feed 41 distributed. Each steam supply 41 is provided with four blow openings, and these let the steam in flow out in different directions. The steam flowing out through the blow openings 42 and 43 is in directed two directions radially inwards towards the center of the gas flow. The steam coming from the Blowing holes 44 and 46 in the lower part of each nozzle 41 is at an angle of about 45 ° upwards from the vertical and flows at an angle of about 15 ° to each Side of a radial line that defines the center of the flare burner 10 and the axis of the associated steam supply 41 interspersed. This supply of steam at an angle forces the steam to enter outer parts of the gas flow exiting through the mouth. This way both the center of the Gas flow as well as the outer part of the gas flow a direct steam injection. The steam that comes through the blow holes 44 and 46 exits, has a high speed and forms an annular barrier that moves at great speed and which diverges inwardly towards the gas flow from the Muzzle 14 flows out. This vapor barrier catches all the gases that can be carried away by the wind and pushes these gases back to the center of the gas flow exiting the orifice 14.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Fackelbrenner mit an der Mündung ausgebildetem Düsenkranz, am Umfang des Fackelbrenners angeordneten, zur Mündung geneigten Zündbrennern, sowie mit im flammenzugewandten Bereich in Umfangsrichtung voneinander getrennten, an ein Leitungssystem angeschlossenen Dampfzuführungen mit im wesentlichen radial gerichteten Blasöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dampfzuführung (41) eine Anzahl von Blasöffnungen (42, 43) an in senkrechter Richtung verschiedenen Stellen oberhalb des Düsenkranzes (21) aufweist, und daß jede Dampfzuführung (41) zusätzliche Blasöffnungen (44,46) im wesentlichen in Höhe des Düsenkranzes (21) aufweist.1. Flare burner with nozzle ring formed at the mouth, on the circumference of the flare burner arranged pilot burners inclined towards the muzzle, as well as with in the area facing the flame in Circumferentially separate steam feeds connected to a line system with essentially radially directed blow openings, characterized in that each steam supply (41) has a number of blow openings (42, 43) in the vertical direction various points above the nozzle ring (21), and that each steam supply (41) has additional blow openings (44, 46) substantially at the level of the nozzle ring (21). 2. Fackelbrenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Fallen (45, 48, 49, 51) zur Entfernung von Feuchtigkeit aus dem Gas, wenn dieses im Fackelbrenner (10) nach oben steigt.2. flare burner according to claim 1, characterized by traps (45, 48, 49, 51) for the removal of Moisture from the gas when it rises in the flare burner (10).