Оголовок факельной установки

Изобретение относится к оголовкам факельных установок для постоянного, периодического или аварийного сброса и последующего сжигания утилизируемых горючих газов и паров, может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности и позволяет повысить надежность запуска факельных установок как при первичном розжиге, так и при повторном розжиге в аварийной ситуации несанкционированного срыва пламени. Указанный технический результат достигается тем, что в оголовке факельной установки, содержащей факельный наконечник, дежурную горелку, камеру розжига дежурной горелки, электрический запальник и электроды розжига электрического запальника, согласно изобретению электрический запальник расположен между факельным наконечником и дежурной горелкой таким образом, что оси факельного наконечника, электрического запальника и дежурной горелки расположены в одной плоскости, причем искровой промежуток электрического запальника размещен в упомянутой плоскости выше нижней точки пересечения продолжения образующих конусов диффузоров факельного наконечника и дежурной горелки, при этом искровой промежуток располагается в границах конусов распыла факельного наконечника и дежурной горелки, а ось электрического запальника расположена между осями наконечника факельного оголовка и дежурной горелки. 1 ил.

 

Изобретение относится к оголовкам факельных установок для постоянного, периодического или аварийного сброса и последующего сжигания утилизируемых горючих газов и паров и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Известен оголовок факельной установки (1) (RU 2244875, F23D 14/20), содержащий вертикальный факельный ствол с входным и выходным патрубками и снабженный запальным выходным участком, газопроводящим патрубком и дежурной горелкой, подключенной к подводящему трубопроводу. Он состоит из 3-х соосно расположенных вертикальных контуров с предусмотренными между ними щелевидными зазорами для эжекции воздуха из окружающей среды, также оголовок снабжен газоподводящими патрубками, заканчивающимися сменными газораспределительными форсунками, два верхних контура имеют турболизатор газовоздушных потоков, кроме того, первый контур, расположенный в нижней части оголовка представляет собой футерованную жаростойким композитным материалом ускорительную камеру потока продуктов сгорания части газа за счет наличия во внутренней полости камеры местного сужения, причем два верхних контура скреплены между собой косынками.

Известна камера розжига с отводным потоком (2) для контроля условий зажигания сжигаемого в факеле газа с использованием высоковольтной дуги. Камера розжига содержит отводную трубку, которая подвешивается к центральной части факельного наконечника и устанавливается таким образом, чтобы электроды располагались ниже конца факельного наконечника. Часть газа отводится через отводную трубку в камеру розжига, где газ смешивается с воздухом, поджигается высоковольтным разрядом и зажигает основной факел. При высоких скоростях потока работа осуществляется аналогичным образом. При этом отводимый газ расширяется и замедляется внутри камеры, смешивается с воздухом, поджигается и горит рядом с основной факельной стойкой.

Недостатком указанных технических решений является возможность несанкционированного срыва пламени и незапуска факельной установки, и соответственно утечка утилизируемого компонента.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности запуска факельных установок как при первичном розжиге утилизируемого компонента, так и при повторном розжиге в аварийной ситуации несанкционированного срыва пламени.

Сущность изобретения заключается в том, что предложен оголовок факельной установки, содержащий факельный наконечник, дежурную горелку, камеру розжига дежурной горелки, электрический запальник и электроды розжига электрического запальника, при этом электрический запальник расположен между факельным наконечником и дежурной горелкой таким образом, что оси факельного наконечника, электрического запальника и дежурной горелки расположены в одной плоскости, причем искровой промежуток электрического запальника размещен в упомянутой плоскости выше нижней точки пересечения продолжения образующих конусов диффузоров факельного наконечника и дежурной горелки, при этом искровой промежуток располагается в границах конусов распыла факельного наконечника и дежурной горелки, а ось электрического запальника расположена между осями наконечника факельного оголовка и дежурной горелки.

На чертеже схематично представлен предлагаемый оголовок факельной установки.

Оголовок факельной установки содержит:

факельный наконечник 1; дежурную горелку 2; камеру розжига дежурной горелки 3; электрический запальник 4, размещенный между факельным наконечником и дежурной горелкой в одной с ними плоскости; электроды розжига 5 электрического запальника; искровой промежуток 6, размещенный выше нижней точки 7 пересечения продолжения образующих 9 и 8 диффузоров факельного наконечника и дежурной горелки в границах конусов распыла 11 и 10 факельного наконечника и дежурной горелки.

Устройство работает следующим образом.

Газ подается в камеру розжига 3 дежурной горелки 2 и поджигается электрическим запальником 4 при помощи высоковольтной дуги искрового промежутка 6 электрического запальника. Факел дежурной горелки подготовлен к розжигу факельного наконечника 1. При подаче газа в факельный наконечник 1 происходит его воспламенение. Факельный оголовок начинает работать в режиме штатной утилизации газовоздушной смеси. В случае несанкционированного погасания пламени дежурной горелки 2 (загрязнение форсунки дежурной горелки, сбой в работе сепаратора по тракту газа дежурной горелки, аварийный сброс жидкости в форсунку дежурной горелки и т.д.) и срыва пламени факельного наконечника 1 (порыв ветра, воздушный пузырь по газовому тракту факельного оголовка, аварийный заброс жидкости и т.п.), розжиг факельного оголовка будет произведен от электрического запальника 4, размещенного в единой плоскости факельного наконечника 1 и дежурной горелки 2 с одновременным захватом конусов распыла факельного наконечника и дежурной горелки.

Известно, что на практике восстановление работы факельной системы в штатном режиме зачастую не представляется возможным, т.к. требует остановки всей факельной установки, демонтажа факельных систем, профилактического ремонта дежурной горелки, что, как правило, не удается выполнить в сжатые сроки режима аварийного сброса и недопустимости простоя факела.

Таким образом, размещение электрозапальника 4 в единой плоскости осей факельного наконечника и дежурной горелки 2 между ними и одновременно размещение искрового промежутка 6 выше нижней точки 7 образующих конусов диффузоров факельного наконечника 9 и образующей дежурной горелки 10 предлагаемой установки позволяет, по сравнению с прототипом, повысить надежность ее работы за счет обеспечения дублирования розжига топливо-воздушной смеси как камер розжига дежурной горелки, так и камеры розжига факельного наконечника. Кроме того, повышается надежность начального запуска факельной установки.

Проведенными предварительными испытаниями экспериментального образца факельного оголовка в системе ОАО «Татнефть» (предприятие ЗАО «Геология»), оснащенного упомянутой выше конструкцией систем электрического запальника и дежурной горелки, подтверждены следующие ее достоинства:

- полностью ликвидированы как задержки первичного запуска факела утилизации попутного нефтяного газа, так и простои факела в режимах постоянного или аварийного сброса;

- обеспечен бесперебойный запуск и работа факела при наличии в утилизируемом газе негорючих компонентов (до 60-80%), высокой влажности (до 10-25%), при несанкционированном аварийном сбросе из-за перепадов по складкам местности подводящих трубопроводов жидких нефтепродуктов (газолин, газоконденсат).

Источники информации

1. RU Пат. 2244875, МПК F23D 14/20.

2. Камера розжига с отводным потоком Mactronis Enerflex Конвелс Россия, Москва Т: [phone], [e-mail].

Оголовок факельной установки, содержащий факельный наконечник, дежурную горелку, камеру розжига дежурной горелки, электрический запальник и электроды розжига электрического запальника, отличающийся тем, что электрический запальник расположен между факельным наконечником и дежурной горелкой таким образом, что оси факельного наконечника, электрического запальника и дежурной горелки расположены в одной плоскости, причем искровой промежуток электрического запальника размещен в упомянутой плоскости выше нижней точки пересечения продолжения образующих конусов диффузоров факельного наконечника и дежурной горелки, при этом искровой промежуток располагается в границах каждого из конусов распыла факельного наконечника и дежурной горелки, а ось электрического запальника расположена между осями наконечника факельного оголовка и дежурной горелки.