RU2289755C1 - Method for smoke-free gas combustion in flare unit - Google Patents
Method for smoke-free gas combustion in flare unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289755C1 RU2289755C1 RU2005110256/06A RU2005110256A RU2289755C1 RU 2289755 C1 RU2289755 C1 RU 2289755C1 RU 2005110256/06 A RU2005110256/06 A RU 2005110256/06A RU 2005110256 A RU2005110256 A RU 2005110256A RU 2289755 C1 RU2289755 C1 RU 2289755C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gases
- flare
- gas
- variable
- combustion zone
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/08—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks
- F23G7/085—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks in stacks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам сжигания газов на факельных и других установках и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности, где производится термическое обезвреживание газов при невозможности их утилизации в технологических процессах и(или) аварийном их выбросе в атмосферу.The invention relates to methods of burning gases in flare and other plants and can be used in the oil, gas, petrochemical, chemical, coke and other industries where the thermal neutralization of gases is made when it is impossible to utilize them in technological processes and (or) their emergency release in the atmosphere.
Нормативные документы по охране окружающей среды требуют, чтобы сжигание газов производилось бездымно (без образования сажи) и с минимальным содержанием окиси углерода (СО) в продуктах сгорания.Environmental protection regulations require that gases be burned smokelessly (without soot) and with a minimum carbon monoxide (CO) content in the combustion products.
Известно, что бездымное сжигание газов на традиционных факельных установках возможно только в узком расчетном диапазоне расхода газа (как правило, минимального постоянного расхода). При расширении диапазона расхода газа (до определенного предела) бездымное сжигание газов обеспечивается принудительной подачей энергоресурсов (пара или(и) воздуха, или(и) воды). Пар подается для увеличения турбулентности. Воздух обеспечивает полноту сгорания. Вода подается также для увеличения турбулентности газов, образующимся паром, который дает увеличение объема испаряющейся воды в 1700 раз и более. (Стрежевский И.И., Эльнатанов А.И. Факельные установки. Москва: Химия. - 1989 г., стр.39, 40, 59).It is known that smokeless combustion of gases in traditional flare plants is possible only in a narrow design range of gas flow (usually a minimum constant flow). When expanding the range of gas flow (up to a certain limit), smokeless combustion of gases is ensured by the forced supply of energy (steam or (and) air, or (and) water). Steam is supplied to increase turbulence. Air ensures complete combustion. Water is also supplied to increase the turbulence of gases generated by steam, which gives an increase in the volume of evaporating water in 1700 times or more. (Strezhevsky I.I., Elnatanov A.I. Torch installations. Moscow: Chemistry. - 1989, p. 39, 40, 59).
Известен способ бездымного сжигания газов с использованием подвижного устройства, создающего перепад давления в верхней части оголовка факела, обеспечивающего расчетную скорость истечения сжигаемых газов в зону сжигания (Патент РФ №2248502).A known method of smokeless combustion of gases using a mobile device that creates a pressure drop in the upper part of the head of the torch, providing the estimated speed of the outflow of combusted gases in the combustion zone (RF Patent No. 2248502).
Недостатком последнего способа является то, что бездымное сжигание газов переменных расходов и составов на факельной установке обеспечивается при повышенном давлении расчетного диапазона давлений газов в оголовке под подвижным щелевым газовым затвором (подвижным регулирующим устройством), что создает трудности при необходимости сжигания газов из факельных систем низкого давления, не имеющих избыточного давления, достаточного для создания скорости бездымного сжигания и постоянного сжигания незначительных количеств газов (продувочных и затворных газов, постоянных технологических сбросов) при давлении меньшем, чем расчетное давление в факельной системе высокого давления.The disadvantage of the latter method is that smokeless combustion of gases of variable flow rates and compositions in a flare unit is provided at elevated pressure of the calculated range of gas pressures in the head under a movable slotted gas shutter (movable control device), which creates difficulties when it is necessary to burn gases from low pressure flare systems that do not have an excess pressure sufficient to create a smokeless rate of combustion and continuous burning of small quantities of gases (purge s and gate gas constant technological discharges) at a pressure less than the design pressure of high-pressure flare system.
Задача изобретения - обеспечение бездымного сжигания горючих газов переменных расходов, составов, давлений различных факельных систем на факельной установке без принудительной подачи водяного пара или(и) воздуха, или(и) воды.The objective of the invention is the provision of smokeless combustion of combustible gases of variable flow rates, compositions, pressures of various flare systems in a flare unit without the forced supply of water vapor or air and / or water.
Указанная задача достигается тем, что сжигаемые газы переменного состава и расхода из оголовка горелки факельной установки подают в зону горения с регулируемыми расчетными скоростями за счет создания подвижным регулирующим устройством в виде щелевого затвора избыточного статического давления сжигаемого газа пропорционально скорости истечения газа, создают статическое давление под регулирующим устройством от 0,00001 до 30,0 МПа, обеспечивая расчетные скорости выхода сжигаемых газов в зону горения от 1 м/сек до 8 скоростей звука, эжектируют сжигаемые газы низких кинетических энергий других факельных систем струями газов высоких кинетических энергий, при этом струи(я) газов имеют(ет) форму ограниченной толщины турбулентного потока газов с углом от минус 160° до плюс 160° от направления оси струи сжигаемых газов, а также обеспечивают возможность прохода газов высоких кинетических энергий в зону горения мимо подвижного щелевого газового затвора при пониженных давлениях факельных систем высокого давления.This problem is achieved by the fact that the combustible gases of variable composition and flow rate from the head of the torch of the flare unit are fed into the combustion zone with adjustable design speeds due to the creation of a slider shutter in the form of a slotted shutter of excess static pressure of the combusted gas in proportion to the gas flow rate, create a static pressure under the control a device from 0.00001 to 30.0 MPa, providing the estimated output velocity of the burned gases into the combustion zone from 1 m / s to 8 speeds of sound, eject combustible gases of low kinetic energies of other flare systems with jets of gases of high kinetic energies, while the jets of gases have the shape of a limited thickness of the turbulent gas flow with an angle from minus 160 ° to plus 160 ° from the direction of the axis of the jet of combusted gases, and provide the possibility of passage of gases of high kinetic energies into the combustion zone past a movable slotted gas shutter at low pressures of high-pressure flare systems.
На чертеже показана работа факельной установки, на которой осуществляется способ бездымного сжигания газов без принудительной подачи пара, и(или) воздуха, и(или) воды в зону сжигания газов.The drawing shows the operation of the flare unit, which implements a method of smokeless combustion of gases without forcing steam, and (or) air, and (or) water into the gas combustion zone.
В коаксиальный оголовок 1 по отдельному проходу 2 из факельной установки поступают сжигаемые газы высокой энергии 5. Газы из факельных систем низкого давления поступают на сжигание по отдельным проходам 3, 4, (...n). Верхняя часть прохода 2 оголовка 1 имеет насадок(и) 6 (на чертеже показан один из вариантов - прямоугольной формы), направляющий и формирующий струи сжигаемых газов 7. Выход газов из насадка 6 закрывается (при отсутствии протока газов 5 из факельной установки) подвижной частью - щелевым газовым затвором (регулирующим устройством) 8. При увеличении расхода газов 5 давление под устройством 8 увеличивается и последнее приподнимается с увеличением зазора между насадком 6 и подвижной частью - газовым затвором 8 (нижнее положение показано пунктиром). Повышение давления газов 5 приводит к увеличению: скорости истечения газов 7 из оголовка горелки, геометрических размеров газовой струи, поверхности соприкосновения факела пламени с окружающим воздухом и турбулентности струи газов 7. Струи газов 7 высокой кинетической энергии взаимодействуют со струями сжигаемых газов низких скоростей 9, 10, (...n), эжектируют их и выбрасывают последние с повышенной скоростью, прямо пропорциональной количеству газов высокой кинетической энергии и скоростей газов высокой кинетической энергии 5 и газов низких кинетических энергий 9, 10, (...n) и обратно пропорциональной количеству газов низких кинетических энергий. В данном примере регулирование суммарного (кинетического и статического) давлений под подвижным щелевым газовым затвором, а следовательно, и величины зазора в месте выхода газов производится грузом 11 с тягой 12 (гравитационным способом). Возможно регулирование величины щелевого зазора также и(или) пружинным, или(и) рычажным устройством, или(и) пневматическим, или(и) электромагнитным, или(и) другим известным способом (приводом).The coaxial head 1 through a separate passage 2 from the flare unit receives combustible high-energy gases 5. Gases from low-pressure flare systems enter the combustion through separate passages 3, 4, (... n). The upper part of the passage 2 of the head 1 has nozzles (s) 6 (a rectangular shape is shown in the drawing), directing and forming jets of combusted gases 7. The gas outlet from the nozzle 6 is closed (in the absence of a gas flow 5 from the flare unit) by the moving part - a slotted gas shutter (control device) 8. With an increase in gas flow 5, the pressure under the device 8 increases and the latter rises with an increase in the gap between the nozzle 6 and the movable part — the gas shutter 8 (the lower position is indicated by a dotted line). An increase in gas pressure 5 leads to an increase in: the velocity of the outflow of gases 7 from the head of the burner, the geometrical dimensions of the gas jet, the contact surface of the flame with the surrounding air and the turbulence of the gas jet 7. The jet of gas 7 with high kinetic energy interacts with the jet of low-velocity combustible gases 9, 10 , (... n), they are ejected and the latter are ejected at an increased rate directly proportional to the number of gases of high kinetic energy and the velocities of gases of high kinetic energy 5 and low gases kinetic energies 9, 10, (... n) and inversely proportional to the amount of gases of low kinetic energies. In this example, the regulation of the total (kinetic and static) pressures under the movable slotted gas shutter, and therefore the clearance at the gas outlet, is carried out by a load 11 with a draft 12 (gravity method). It is possible to regulate the gap gap also by (or) a spring, or (and) lever device, or (and) pneumatic, or (and) electromagnetic, or (and) other known method (drive).
Для возможности сжигания газов с незначительными расходами (например, продувочные или затворные газы или постоянные технологические сбросы) при давлении в факельной системе меньшем, чем необходимо для сжигания более значительных расходов газов, предусматриваются(ется) проходы(д) 13 газов мимо подвижного щелевого газового затвора 8 в зону горения.In order to be able to burn gases at low costs (for example, purge or gate gases or constant process discharges) at a pressure in the flare system less than that necessary for burning more significant gas costs, gas passages (e) 13 are provided past the moving slotted gas shutter 8 to the combustion zone.
Применение вышеуказанного способа сжигания газов исключает энергозатраты в виде принудительной подачи пара, и(или) воздуха, и(или) воды, улучшает качество сжигания газов и улучшает экологические показатели регионов.The use of the above method of burning gases eliminates energy costs in the form of forced supply of steam, and (or) air, and (or) water, improves the quality of burning gases and improves the environmental performance of the regions.
Claims (1)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110256/06A RU2289755C1 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Method for smoke-free gas combustion in flare unit |
PCT/RU2006/000159 WO2006107241A1 (en) | 2005-04-08 | 2006-04-03 | Smoke-free method for burning gases in a flare plant |
EP06747738A EP1870636A4 (en) | 2005-04-08 | 2006-04-03 | Smoke-free method for burning gases in a flare plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110256/06A RU2289755C1 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Method for smoke-free gas combustion in flare unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2289755C1 true RU2289755C1 (en) | 2006-12-20 |
Family
ID=37073725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005110256/06A RU2289755C1 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Method for smoke-free gas combustion in flare unit |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1870636A4 (en) |
RU (1) | RU2289755C1 (en) |
WO (1) | WO2006107241A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008153444A2 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Leonid Nikolaevich Parfenov | Flare device |
RU2554684C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-06-27 | Дмитрий Витальевич Арсибеков | Universal flare facility |
RU2562329C2 (en) * | 2012-06-01 | 2015-09-10 | Леонид Николаевич Парфенов | Parfenov's smokeless flare device |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106196099B (en) * | 2016-07-01 | 2018-09-18 | 山东东明石化集团有限公司 | Torch heat tracing system |
JP6597662B2 (en) * | 2017-02-08 | 2019-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | Hydrogen gas burner equipment |
CN107327852A (en) * | 2017-05-22 | 2017-11-07 | 南通中远船务工程有限公司 | FPSO flared gases recovery system control methods |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3547567A (en) * | 1968-07-25 | 1970-12-15 | Smoke Ban Mfg Inc | Flare stack combustion tip |
US4021189A (en) * | 1975-01-16 | 1977-05-03 | Porta-Test Manufacturing Ltd. | Gas burner |
SU877241A1 (en) * | 1979-09-06 | 1981-10-30 | Горьковский Государственный Институт По Проектированию Предприятий Нефтеперерабатывающей И Нефтехимической Промышленности | Torch system |
SU1078198A1 (en) * | 1982-09-20 | 1984-03-07 | Горьковский Государственный Институт По Проектированию Предприятий Нефтеперерабатывающей И Нефтехимической Промышленности | Device for measuring consumption of torch gases |
AT391196B (en) * | 1987-09-28 | 1990-08-27 | Vaillant Gmbh | METHOD FOR BURNING A PRE-MIXED GAS PRIMARY-AIR MIXTURE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD |
GB2216250B (en) * | 1988-02-23 | 1992-03-04 | Brian Grady | Gas burner head |
SU1746134A2 (en) * | 1990-06-13 | 1992-07-07 | Алма-Атинский городской центр научно-технического творчества молодежи "Контакт" | Jumbo burner |
RU2003925C1 (en) * | 1991-03-25 | 1993-11-30 | Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефт ного машиностроени | Head of flame plant |
RU2095686C1 (en) * | 1995-12-04 | 1997-11-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственной компании "Кедр-89" | Burner device for flare unit |
RU2248502C2 (en) * | 2002-08-29 | 2005-03-20 | Парфёнов Леонид Николаевич | Method of smokeless combustion of gas |
-
2005
- 2005-04-08 RU RU2005110256/06A patent/RU2289755C1/en not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-04-03 WO PCT/RU2006/000159 patent/WO2006107241A1/en active Application Filing
- 2006-04-03 EP EP06747738A patent/EP1870636A4/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008153444A2 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Leonid Nikolaevich Parfenov | Flare device |
WO2008153444A3 (en) * | 2007-06-13 | 2009-04-09 | Leonid Nikolaevich Parfenov | Flare device |
RU2562329C2 (en) * | 2012-06-01 | 2015-09-10 | Леонид Николаевич Парфенов | Parfenov's smokeless flare device |
RU2554684C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-06-27 | Дмитрий Витальевич Арсибеков | Universal flare facility |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1870636A4 (en) | 2009-04-29 |
WO2006107241A1 (en) | 2006-10-12 |
EP1870636A1 (en) | 2007-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2289755C1 (en) | Method for smoke-free gas combustion in flare unit | |
US5863195A (en) | Oxygen-fuel burner | |
RU2511902C2 (en) | Reliable ignition of hot oxygen generator | |
US4245980A (en) | Burner for reduced NOx emission and control of flame spread and length | |
EP1543271A1 (en) | Method and apparatus for heat treatment | |
US20140261111A1 (en) | Combustion Efficiency Control System with a Stoichiometric Controller for a Laminar Burner System | |
WO2009041081A1 (en) | Solid-fuel burner, combustion device using solid-fuel burner, and method of operating the combustion device | |
HRP20170208T4 (en) | Burner | |
RU2403498C1 (en) | Burner for combustion of gas and black oil | |
US3383049A (en) | Means of combating atmospheric pollution and a corresponding burner | |
CA2116172A1 (en) | Process and device for combustion-enhanced atomization and vaporization of liquid fuels | |
US9568195B2 (en) | Combustion efficiency control systems | |
RU2248502C2 (en) | Method of smokeless combustion of gas | |
RU2012108126A (en) | STABILIZING THE BURNER FLAME | |
RU2386897C2 (en) | Parfyonov flame device | |
CN209362252U (en) | A kind of diesel steam atomising device | |
CN109395622A (en) | A kind of diesel steam atomising device and control method | |
WO2004057235A1 (en) | Animal and vegetable oil combustor | |
CN203010619U (en) | Oil-gas double-purpose burner for solid particle-containing fuel oil | |
CN110513705B (en) | A adjustable combustor of regulation ratio for waste gas burns | |
JP2007232328A (en) | Air port for dual-stage combustion, its operation method, and boiler | |
Plavnik | Pulse combustion technology | |
JP2008292157A (en) | Streamlined body and combustion apparatus having streamlined body | |
RU186013U1 (en) | TORCH INSTALLATION | |
CN107076413A (en) | By the method for oxygen feeding mechanism burning waste gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090409 |