Факельная установка для сжигания сжиженных углеводородных газов

Авторы патента:

F23G7/06 - газообразных отходов или вредных газов, например выхлопных (выпускные приспособления для машин, двигателей вообще или двигателей внутреннего сгорания F01N; сжигание остатков твердых или текучих топлив, не сгоревших при первичном сжигании F23B 5/00,F23C 9/00)

F23D14/00 - Горелки для сжигания газа, например сжиженного газа, хранящегося под давлением

Владельцы патента RU 2594905:

Климов Владислав Юрьевич (RU)

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сжиженных углеводородных газов с целью их утилизации. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания сжиженных углеводородных газов. Факельная установка для сжигания сжиженных углеводородных газов содержит, как минимум, сепаратор, во внутренней полости которого расположен змеевик, теплогенератор, состоящий из корпуса, заполненного теплоносителем, камеры сгорания, установленной во входной части корпуса, при этом внутри камеры сгорания расположена атмосферная горелка, пучка дымогарных труб и дымовой трубы, расположенной в выходной части корпуса. Причем вход змеевика соединен с корпусом теплогенератора с помощью трубопровода подачи теплоносителя, а выход змеевика соединен с корпусом теплогенератора с помощью всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса, горелочное устройство, соединенное с помощью газопровода с сепаратором и включающее в себя обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, оголовок, выполненный в виде полой обечайки преимущественно цилиндрической формы, в выходной части которой расположено профилированное днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки равномерно по окружности расположены глухие патрубки, в которых выполнены отверстия. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сжиженных углеводородных газов с целью их утилизации.

В настоящее время при полном освобождении изотермических хранилищ и магистральных трубопроводов образуется значительное количество сжиженных углеводородных газов, которые подлежат утилизации. Часто сжиженные углеводородные газы утилизируют путем сжигания.

Сжигание сжиженных углеводородных газов сложно обеспечить, поскольку исходя из условий и режима опорожнения сжиженные углеводородные газы поступают из изотермических хранилищ и магистральных трубопроводов в разных фазах (газ, жидкость, газожидкостная смесь). Также сжигание сжиженных углеводородных газов сопровождается выделением значительного количества сажи, что негативно влияет на окружающую среду и условия труда персонала.

Известна горелка, содержащая корпус с соосно установленной трубой, снабженной по периферии участка, выведенного за пределы корпуса, рассекателем в виде тела Коанда, размещенным с зазором относительно верхнего торца корпуса, при этом в трубе дополнительно установлена отсасывающая трубка, нижний конец которой выведен в корпус, и на участке трубы, размещенном в корпусе, выполнено уширение с отверстиями по его образующей, при этом отношение площади зазора к площади выходного сечения трубы составляет 0,75-1,3, участок трубы, выведенный за пределы корпуса, выполнен в виде сопла Лаваля, а верхний торец отсасывающей трубки размещен на входе в указанное сопло (А.с. СССР №937888 от 01.10.80, дополнительное к а.с. №643719, МКИ F23D 13/20 - прототип).

Указанная горелка работает следующим образом.

Сбрасываемый из скважины газ подается к трубе и разделяется на два потока. Первый поток газа поступает к соплу Лаваля, а второй поток - через отверстия трубы - в корпус горелки. При выходе из отверстий газ в начальный момент времени движется в направлении нижней части корпуса, а затем изменяет направление движения на противоположное и движется к боковому кольцевому зазору. При изменении направления движения газ отделяется от жидкой фазы (конденсата), которая собирается в нижней части корпуса. Очищенный поток газа, выходя из бокового кольцевого зазора, вследствие возникающего эффекта Коанда, прилипает к поверхности рассекателя и создает вокруг него зону пониженного давления, в которую вовлекается окружающий воздух. Воздух смешивается с поступающим газом и полученная газовоздушная смесь движется в направлении образующей конического участка рассекателя к выходу первого потока газа.

Первый поток газа, выходя по трубе из сопла Лаваля, подсасывает из корпуса, при помощи отсасывающей трубки, конденсат. Поток конденсата, за счет повышенной скорости газа в узком сечении сопла Лаваля, дробится на мелкодисперсные капли, смешивается с первым потоком газа и вторым газовоздушным потоком. Полученная смесь газа, воздуха и конденсата бездымно сгорает.

Основными недостатками данной горелки является низкая полнота сгорания газа и большой объем вредных выбросов в атмосферу.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сжиженных углеводородных газов.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная факельная установка для сжигания сжиженных углеводородных газов, согласно изобретению, содержит, как минимум, сепаратор, во внутренней полости которого расположен змеевик, теплогенератор, состоящий из корпуса, заполненного теплоносителем, камеры сгорания, установленной во входной части корпуса, при этом внутри камера сгорания расположена атмосферная горелка, пучка дымогарных труб и дымовой трубы, расположенной в выходной части корпуса, причем вход змеевика соединен с корпусом теплогенератора с помощью трубопровода подачи теплоносителя, а выход змеевика соединен с корпусом теплогенератора с помощью всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса, горелочное устройство, соединенное с помощью газопровода с сепаратором и включающее в себя обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, оголовок, выполненный в виде полой обечайки преимущественно цилиндрической формы, в выходной части которой расположено профилированное днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки равномерно по окружности расположены глухие патрубки, в которых выполнены отверстия.

Предлагаемая факельная установка для сжигания сжиженных углеводородных газов за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение уровня загрязнения окружавшей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сжиженных углеводородных газов.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана схема факельной установки для сжигания сжиженных углеводородных газов, на фиг. 2 - продольный разрез теплогенератора, на фиг. 3 - вид спереди горелочного устройства факельной установки для сжигания сжиженных углеводородных газов, на фиг. 4 - вид сверху горелочного устройства факельной установки для сжигания сжиженных углеводородных газов, на фиг. 5 - вид справа горелочного устройства факельной установки для сжигания сжиженных углеводородных газов, на фиг. 6 - продольный разрез оголовка горелочного устройства.

Предложенная факельная установка для сжигания углеводородных газов содержит сепаратор 1, во внутренней полости которого расположен змеевик 2, теплогенератор 3, циркуляционный насос 4 и горелочное устройство 5, соединенное с помощью газопровода 6 с сепаратором 1.

Вход змеевика 2 соединен теплогенератором 3 с помощью трубопровода подачи теплоносителя 7, а выход змеевика 2 соединен с теплогенератором 3 с помощью всасывающего трубопровода 8 и напорного трубопровода 9 циркуляционного насоса 4.

Теплогенератор 3 состоит из корпуса 10, заполненного теплоносителем, камеры сгорания 11, установленной во входной части корпуса 10, пучка дымогарных труб 12 и дымовой трубы 13, расположенной в выходной части корпуса 10. Внутри камеры сгорания 11 расположена атмосферная горелка 14.

Горелочное устройство 5 включает в себя обечайку 15, установленную на раме 16, дежурную горелку 17, расположенную внутри обечайки 15, оголовок 18, выполненный в виде полой обечайки преимущественно цилиндрической формы, в выходной части которой расположено профилированное днище 19, при этом на цилиндрической поверхности обечайки равномерно по окружности расположены глухие патрубки 20, в которых выполнены отверстия 21. В выходной части обечайки 15 установлен отражатель 22.

Предложенная факельная установка для сжигания углеводородных газов работает следующим образом.

На дежурную горелку 17 горелочного устройства 5 подается топливный газ. Из системы управления подается команда на розжиг дежурной горелки 17.

После розжига дежурной горелки 17 сжиженный углеводородный газ подается в сепаратор 1, где происходит отделение жидкой фазы сжиженного углеводородного газа от газообразной фазы.

В атмосферную горелку 14, установленную в камере сгорания 11 теплогенератора 3, подается топливный газ. Из системы управления подается команда на розжиг атмосферной горелки 14. Выделившееся тепло от продуктов сгорания передается через стенки дымогарных труб 12, установленных в корпусе 10 теплогенератора 3, теплоносителю, движущемуся в межтрубном пространстве в противоположном направлении. Охлажденные продукты сгорания через дымовую трубу 13, установленную в выходной части корпуса 10, поступают в атмосферу. Нагретый теплоноситель поступает по трубопроводу подачи теплоносителя 7 на вход змеевика 2. Охлажденный теплоноситель из змеевика 2 по всасывающему трубопроводу 8 поступает на вход циркуляционного насоса 4. Из циркуляционного насоса 4 теплоносителя по напорному трубопроводу 9 подается в теплогенератор 3.

Змеевик 2, омываемый в сепараторе 1 жидкой фазой сжиженного углеводородного газа, нагревает и испаряет его, переводя из жидкой фазы в газообразную фазу. Газообразный сжиженный углеводородный газ поступает по газопроводу 6 в оголовок 18, горелочное устройство 5 и далее в глухие патрубки 20, где равномерно распределяются между отверстиями 21. При выходе из отверстий 21 струя газообразного сжиженного газа смешивается с воздухом и образует горючую смесь, которая поджигается пламенем дежурной горелки 17 и бездымно сгорает.

Использование предложенного технического решения позволит снизить уровень загрязнения окружающей среды за счет повышения эффективности и полноты процесса сжигания сжиженных углеводородных газов.

Факельная установка для сжигания сжиженных углеводородных газов, характеризующаяся тем, что содержит сепаратор, во внутренней полости которого расположен змеевик, теплогенератор, состоящий из корпуса, заполненного теплоносителем, камеры сгорания, установленной во входной части корпуса, при этом внутри камеры сгорания расположена атмосферная горелка, пучка дымогарных труб и дымовой трубы, расположенной в выходной части корпуса, причем вход змеевика соединен с корпусом теплогенератора с помощью трубопровода подачи теплоносителя, а выход змеевика соединен с корпусом теплогенератора с помощью всасывающего и напорного трубопроводов циркуляционного насоса, горелочное устройство, соединенное с помощью газопровода с сепаратором и включающее в себя обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, оголовок, выполненный в виде полой обечайки преимущественно цилиндрической формы, в выходной части которой расположено профилированное днище, при этом на цилиндрической поверхности обечайки равномерно по окружности расположены глухие патрубки, в которых выполнены отверстия.

Изобретение относится к факелам для сжигания газа и предназначено для применения в нефтяной газовой и газохимической отрасли промышленности. Техническим результатом является полный отказ от применения заторного газа при сжигании сбросных газов.

Факельная установка для сжигания сбросных газов // 2592294

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сбросных газов с целью их утилизации. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания сбросных газов.

Комбинированная горелка // 2587813

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Комбинированная горелка содержит, как минимум, полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса и состоящей из полого наконечника для подачи жидкостных сбросов, патрубка, выполненного глухим со стороны его выходной части и охватывающего с зазором наконечник, при этом канал наконечника выполнен закрытым со стороны его выходной части, а на его наружной поверхности выполнены пилоны, взаимодействующие с внутренней поверхностью патрубка и центрирующие наконечник относительно патрубка, причем на торце наконечника выполнены отверстия, расположенные под углом к оси пневматической форсунки, при этом выходной участок внутренней поверхности патрубка выполнен эквидистантно наружной поверхности наконечника, а на торце патрубка выполнены отверстия, расположенные соосно относительно отверстий, выполненных на торце наконечника, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки.

Факельный оголовок // 2587797

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сбросных газов с целью их утилизации. Факельный оголовок содержит газоподводящий патрубок, установленный на входе в смеситель, представляющий собой полую обечайку с профилированным входом и выходом, при этом на смесителе закреплены два кольцевых коллектора, расположенных на одной оси и соединенных между собой с помощью пневматических форсунок, расположенных равномерно по окружности, причем один коллектор соединен с системой подачи сбросного газа, а другой коллектор соединен с системой подачи воды, в варианте исполнения пневматические форсунки расположены под углом к оси смесителя.

Комбинированное горелочное устройство // 2585341

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Комбинированное горелочное устройство характеризуется тем, что содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса и состоящей из полого наконечника для подачи жидкостных сбросов, патрубка, выполненного глухим со стороны его выходной части и охватывающего с зазором наконечник, при этом канал наконечника выполнен закрытым со стороны его выходной части, а на его наружной поверхности выполнены пилоны, взаимодействующие с внутренней поверхностью патрубка и центрирующие наконечник относительной патрубка, причем на торце наконечника выполнены отверстия, расположенные под углом к оси пневматической форсунки, при этом выходной участок внутренней поверхности патрубка выполнен эквидистантно наружной поверхности наконечника, а на торце патрубка выполнены отверстия, расположенные соосно относительно отверстий, выполненных на торце наконечника, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки.

Способ выработки энергии в химической установке с использованием факельного газа и система для реализации этого способа // 2583315

Изобретение относится к энергетике. В системе и способе для утилизации энергии из факельных газов в химических установках и нефтеперерабатывающих заводах используется двигатель для сжигания части газа, отведенного из факельной системы.

Способ и устройство для получения электроэнергии и гипса из отработанных газов, содержащих сероводород // 2582159

Изобретение относится к способу и устройству для получения электрического тока из сероводородсодержащих отработанных газов, в частности из отработанных газов газовой и нефтяной промышленности.

Способ и многокомпонентное сопло для восстановления нежелательных веществ в дымовых газах и топочная камера парогенератора // 2567626

Изобретение относится к способу восстановления нежелательных веществ за счет распыления реагента в дымовые газы парогенератора. Способ восстановления нежелательных веществ за счет распыления реагента в дымовые газы парогенератора, при котором реагент распыляют через отверстие многокомпонентного сопла в топочную камеру парогенератора, через, по меньшей мере, одно расположенное вне отверстия для реагента отверстие в топочную камеру распыляют обволакивающую среду, посредством которой, по меньшей мере, частично обволакивают реагент в топочной камере, по меньшей мере, частично изолируя его от дымовых газов, при этом распыляют вытеснитель, посредством которого способствуют распылению и/или распределению реагента, посредством реагента и вытеснителя образуют в топочной камере смешанную струю, а посредством обволакивающей среды, по меньшей мере, частично обволакивают смешанную струю в топочной камере, по меньшей мере, частично изолируя реагент от дымовых газов, причем вытеснитель смешивается с реагентом непосредственно перед поступлением в топочную камеру или вытеснитель подается в отверстие для вытеснителя со стороны топочной камеры, выполненное снаружи отверстия для реагента, причем снаружи отверстия для вытеснителя выполнено отверстие для обволакивающей среды.

Установка термической очистки отходящего воздуха // 2554965

Изобретение относится к установке термической очистки отходящего воздуха. Техническим результатом является регулировка выходной температуры очищенного газа без снижения качества очищенного газа.

Способ термического обезвреживания вредных веществ // 2541344

Изобретение относится к технологии обезвреживания монооксида углерода в дренажных газах путем сжигания его в углеводородных компонентах топлива при экспериментальной отработке энергетических установок, а также к области химических технологий при производстве окиси углерода.

Факельная установка для сжигания сбросных газов // 2592294

Устройство для сжигания сжиженных углеводородных газов // 2570581

Факельное устройство // 2537714

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов. Техническим результатом является повышение качества горения газа и утилизация жидкости.

Запальная горелка // 2516071

Изобретение относится к области энергетики, в частности к запальным горелкам в устройствах для сжигания газообразного топлива. Запальная горелка состоит из корпуса, на котором закреплена термобиметаллическая пластина 2, при этом на корпусе установлен датчик 3 сетевого газа с нормально закрытым соплом, и запальника, а пневматическая схема запальной горелки содержит газовый клапан 5, канал 6 управления и регулирования, датчики 7 температуры, датчик 8 тяги, основную горелку 9, датчик 3 сетевого газа, кран 10, запальную горелку 11 с термобиметаллической пластиной 2, при этом газовый клапан 5 содержит седло 12 клапана 5, упругий элемент 13, подмембранное пространство 14, мембрану 15, а датчик сетевого газа 3 содержит дополнительно установленные упругий клапан 16 с осью 17 и пружиной 18, для отодвигания термобиметаллической пластины 2 при погасании пламени запальной горелки 11, при этом все элементы пневматической схемы соединены импульсными трубками.

Разборная горелка // 2447359

Изобретение относится к горелке для введения твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, такой как вращающаяся печь для производства цементного шлака или подобных ему материалов, и обеспечивает при его использовании возможность легко демонтировать для ремонта или замены и/или для ремонта или замены элементы, включенные в наконечник горелки.

Модулируемая атмосферная газовая горелка // 2425287

Изобретение относится к теплоэнергетике. .

Горелка регулируемая газовая теплозащищенная универсальная // 2421660

Изобретение относится к горелочным устройствам инжекционного типа, может быть использовано в аппаратах для сжигания газообразных топлив, установленных в промышленных печах и других теплотехнических устройствах различного назначения, и обеспечивает при его использовании повышение эффективности работы горелки, качество и полноту сжигания топлива, снижение содержания СО и NO в продуктах сгорания.

Рекуперативная горелка // 2406026

Изобретение относится к устройствам для сжигания горючего газа и может быть использовано в промышленных печах. .

Регенеративное горелочное устройство // 2384792

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в металлургии и других отраслях для сжигания газообразного топлива в различных тепловых агрегатах, преимущественно высокотемпературных, и обеспечивает при своем использовании компактность размещенного в кладке печи регенеративного горелочного устройства и технологичность его обслуживания путем замены корундовых шаров насадки без остановки печи и демонтажа горелки.

Рекуперативная горелка для газообразного топлива // 2378573

Изобретение относится к теплотехнике, может быть использовано для сжигания газообразного топлива в процессе обогрева рабочего пространства промышленных печей и других тепловых агрегатов и повышает количество теплоты, отбираемой у дымовых газов, и передачу ее воздуху, идущему на горение, что, соответственно, приводит к повышению температуры подогрева воздуха и снижению расхода топлива.

Газовая горелка в сборе, газовая варочная панель и газовый прибор // 2603312

Группа изобретений относится к бытовым приборам, а именно к бытовой газовой варочной панели с газовой горелкой в сборе. Технический результат - простота обслуживания газовой горелки в сборе. Газовый прибор состоит из газовой варочной панели, к которой присоединена газовая горелка в сборе (3). Газовая горелка в сборе содержит опору для кухонной посуды, корону горелки и крышку горелки. При этом корона горелки прикреплена к нижней стороне опоры для кухонной посуды, а крышка горелки зафиксирована между опорой для кухонной посуды и короной горелки. При этом опора для кухонной посуды содержит по меньшей мере три, предпочтительно по меньшей мере четыре плеча, проходящие в радиальном направлении из центра опоры для кухонной посуды. И каждое плечо содержит на своем конце, расположенном на расстоянии от центра опоры для кухонной посуды, ножку, выступающую из нижней стороны соответствующего плеча. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.