一种新型放空火炬头燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及点火设备技术领域，特别是涉及一种新型放空火炬头燃烧器。


背景技术：

2.放空火炬系统主要应用于石油、天然气、化工、冶金等行业，其主要作用是对生产过程中产生的排放气体及事故状态下排放的可燃气体进行排放燃烧，是天然气集输工艺中用以保障工艺装置安全生产的辅助生产设备，也是hse管理的重要设施之一。同时在石油、天然气钻探工程压井分离排放或者放喷过程中其排放气体含有大量有害气体，需要对其点燃，进行无害化处理，因此会使用到点火装置，通常会使用放喷点火装置和分离器点火装置。
3.目前放空火炬系统和钻探放喷或者分离器排放点火原理是：放空火炬系统或者钻探放喷或者分离器点火系统都设置了引火（母火）介质的控制阀组、安装了引火燃烧器或者长明灯燃烧器，配置了引火燃料气管道（从阀组到引火燃烧器或者长明灯燃烧器），首先将通有辅助介质（天然气或者液化气）引火燃烧器（或者长明灯燃烧器）点燃，然后引火燃烧器（或者长明灯燃烧器）喷出的火焰将放空气体或者钻探放喷、分离器排放气体引燃。这种点火结构工艺复杂，需要配置较多数量的引火工艺控制阀组，维护困难，且不符合现有的节约增效目的，因此需要改进。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种新型放空火炬头燃烧器。
5.一种新型放空火炬头燃烧器，包括点火源，火炬头筒体，火炬头分配取气组件，火炬头提速组件与火炬头防风罩，所述火炬头筒体上端与火炬头防风罩连接，所述火炬头提速组件活动安装在火炬头筒体内部，所述点火源设置在火炬头防风罩内，所述火炬头分配取气组件包括取气接头，连接管与辅助燃烧器，所述取气接头下端穿过火炬头筒体而引入火炬头筒体内，所述取气接头上端通过连接管与辅助燃烧器连通，所述辅助燃烧器的出气口与点火源相邻。
6.优选的，所述辅助燃烧器包括从下往上依次连通的喷嘴，引射段，混合段，扩散段与整流段，所述引射段的直径是从下往上逐渐缩小的，所述扩散段的直径是从下往上逐渐增大的。
7.优选的，所述辅助燃烧器还包括有燃烧器防风罩，所述燃烧器防风罩安装在整流段的端口处。
8.优选的，所述辅助燃烧器还包括有调风盘，所述调风盘安装在连接管出口段上，喷嘴安装在连接管出口端处。
9.优选的，所述火炬头提速组件包括提速块与复位弹簧，所述提速块呈喇叭状，提速块的缩口端插接在火炬头筒体内并通过铰链与火炬头筒体内壁活动连接，所述复位弹簧安装在火炬头筒体内壁与提速块之间。
10.优选的，所述点火源是高压电弧放电板或者火焰炬或者高温发热体。
11.优选的，所述火炬头筒体内还设置有三级动态密封器，所述火炬头筒体下端端口设置有连接法兰。
12.优选的，所述火炬头筒体上端通过连接筋板与火炬头防风罩连接。
13.本实用新型的有益之处在于：利用火炬头分配取气组件小量引流排放气体，并在辅助燃烧器中与空气进行充分混合后，被点火源点燃，进而引燃火炬头筒体排放的气体，无需设置复杂的引火工艺控制阀组，减少了引火工艺控制阀组、减少引火或者长明灯燃烧器，降低了点火成本，提高了点火效率，且售后维护更加简单。
附图说明
14.图1为其中一实施例一种新型放空火炬头燃烧器结构示意图；
15.图2为火炬头分配取气组件结构示意图；
16.图3为辅助燃烧器结构示意图；
17.图4为火炬头筒体与火炬头提速组件组装结构示意图；
18.图5为火炬头提速组件排放状态示意图。
实施方式
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.如图1~2所示，一种新型放空火炬头燃烧器，包括点火源1，火炬头筒体2，火炬头分配取气组件3，火炬头提速组件4与火炬头防风罩5，所述火炬头筒体2上端与火炬头防风罩5连接，火炬头提速组件4活动安装在火炬头筒体2内，所述点火源1设置在火炬头防风罩5内，所述火炬头分配取气组件3包括取气接头31，连接管32与辅助燃烧器33，所述取气接头31下端穿过火炬头筒体2而引入火炬头筒体2内，所述取气接头31上端通过连接管32与辅助燃烧器33连通，所述辅助燃烧器33的出气口与点火源1相邻。具体的，使用时，火炬头筒体2与排放气体排放管连通，当排放气体进入火炬头筒体2内后，由于火炬头提速组件4的节流作用，在气体排放初期将进入火炬头筒体2内的排放气体进行节流提速，提速后的排放气体吸入足量空气，并混合，保证排放气体燃烧充分。同时由于火炬提速组件4安装在火炬头筒体2内
的，排放气体排出时，可起到阻拦憋压作用，可以保证排放气体可靠的进入火炬头分配取气组件3中，使得在排气初期，实现辅助燃烧器33有混合气体出来，被点火源1点燃。进一步的，为了实现了排放气体的直接点火，而不需要外加引火（母火）介质及介质控制阀组、引火配送管道（从地面到火炬顶部）的设计目的，本设计增设了火炬头分配取气组件3，利用取气接头31，从火炬头筒体2内引流排放气体，并通过连接管32输送给辅助燃烧器33，利用辅助燃烧器33与空气充分混合后，从出气口排出，点火源1同步进行点火，点燃辅助燃烧器33放出的排放气体，火焰再引燃火炬头提速组件4端口提速的排放气体，以实现节能增效的目的，且整个结构更加简单，成本更低，售后维修极为简单。具体的，本技术中使用的点火源1可以是高压电弧放电板，产生电弧进行放电点火，或者使用长明灯引燃点火，或者使用金属高温发热体进行点火，点火方式多种多样，且为现有技术，在此不做具体限定。
23.如图2~3所示，所述辅助燃烧器33包括从下往上依次连通的喷嘴331，引射段332，混合段333，扩散段334与整流段335，所述引射段332的直径是从下往上逐渐缩小的，所述扩散段334的直径是从下往上逐渐增大的。具体的，通过取气接头31，将火炬头筒体2内的排放气体引入连接管32中，然后依次经过喷嘴331，引射段332，混合段333，扩散段334与整流段335，喷嘴331可起到提速作用，提高排放气体的流速，在引射段332中通过负压作用吸入空气，并且在混合段333中充分混合，然后混合气体经过扩散段334与整流段335排出，喷射到点火源1电极处，点火源1即可将混合气体引燃，引燃的火焰即可将火炬头提速组件4提速后的排放气体点燃。
24.如图3所示，所述辅助燃烧器33还包括有燃烧器防风罩336，所述燃烧器防风罩336安装在整流段335的端口处。具体的，燃烧器防风罩336可防止整流段335点燃的排放气体被大风吹灭，确保整流段335燃烧的排放气体能顺利引燃火炬头提速组件4处排放出来的排放气体。
25.如图3所示，所述辅助燃烧器33还包括有调风盘337，喷嘴331安装在连接管32的出口端处，调风盘337安装在连接管32的出口段上，即可通过调风盘337调节引射段332下端端口进气面积，控制空气进气量，保证火焰的刚度，不被风吹灭。
26.如图1~5所示，所述火炬头提速组件4包括提速块41与复位弹簧42，所述提速块41呈喇叭状，提速块41的缩口端插接在火炬头筒体2内并通过铰链与火炬头筒体2内壁活动连接，所述复位弹簧42安装在火炬头筒体2内壁与提速块41之间。具体的，排放初期，当排放气体进入火炬头筒体2内后，因为提速块41直径从下往上逐渐增大，使得排放气体经过提速块41的缩口端时，气体流速增加，实现节流提速效果，当提速后的排放气体吸入足量空气后，充分燃烧，同时提速块41缩口端插接在火炬头筒体内，可起到阻拦憋气作用，可适当淤积在火炬头筒体内的排放气体顺利进入火炬头分配取气组件中，然后通过辅助燃烧器排出，点燃。在排放中期，排放气体流量增加，气体流速增加，提速块41受气压作用，向火炬头筒体2的中心线一侧运动，复位弹簧42被拉伸，火炬头筒体2内的排放气体横截面增加，排放气体流速降低，可防止排放气体因流速过快导致排放气体燃烧脱火熄灭，在排放后期，排放气体排放量降低，提速块41在复位弹簧42作用下复位，气体排放横截面减小，使得排放气体流速增加，提速后的少量排放气体可吸引充分空气，混合，保证排放气体的充分燃烧。
27.如图1所示，所述火炬头筒体2内还设置有三级动态密封器21，防止排放气体回火，所述火炬头筒体下端端口设置有连接法兰22，用于与排放气体管道连通。
28.具体的，在本实施例中，火炬头筒体2上端通过连接筋板与火炬头防风罩5连接，利用连接筋板承托住金属的火炬头防风罩5，提高连接强度，在其他实施例中，还可使用打螺栓的方式连接。
29.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：包括点火源，火炬头筒体，火炬头分配取气组件，火炬头提速组件与火炬头防风罩，所述火炬头筒体上端与火炬头防风罩连接，所述火炬头提速组件活动安装在火炬头筒体内部，所述点火源设置在火炬头防风罩内，所述火炬头分配取气组件包括取气接头，连接管与辅助燃烧器，所述取气接头下端穿过火炬头筒体而引入火炬头筒体内，所述取气接头上端通过连接管与辅助燃烧器连通，所述辅助燃烧器的出气口与点火源相邻。2.如权利要求1所述的一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：所述辅助燃烧器包括从下往上依次连通的喷嘴，引射段，混合段，扩散段与整流段，所述引射段的直径是从下往上逐渐缩小的，所述扩散段的直径是从下往上逐渐增大的。3.如权利要求2所述的一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：所述辅助燃烧器还包括有燃烧器防风罩，所述燃烧器防风罩安装在整流段的端口处。4.如权利要求3所述的一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：所述辅助燃烧器还包括有调风盘，所述调风盘安装在连接管出口段上，喷嘴安装在连接管出口端处。5.如权利要求1所述的一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：所述火炬头提速组件包括提速块与复位弹簧，所述提速块呈喇叭状，提速块的缩口端插接在火炬头筒体内并通过铰链与火炬头筒体内壁活动连接，所述复位弹簧安装在火炬头筒体内壁与提速块之间。6.如权利要求1所述的一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：所述点火源是高压电弧放电板或者火焰炬或者高温发热体。7.如权利要求1所述的一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：所述火炬头筒体内还设置有三级动态密封器，所述火炬头筒体下端端口设置有连接法兰。8.如权利要求1所述的一种新型放空火炬头燃烧器，其特征在于：所述火炬头筒体上端通过连接筋板与火炬头防风罩连接。

技术总结
本实用新型涉及一种新型放空火炬头燃烧器，包括点火源，火炬头筒体，火炬头分配取气组件，火炬头提速组件与火炬头防风罩，所述火炬头筒体上端与火炬头防风罩连接，所述火炬头提速组件活动安装在火炬头筒体内部，所述点火源设置在火炬头防风罩内，所述火炬头分配取气组件包括取气接头，连接管与辅助燃烧器，所述取气接头下端穿过火炬头筒体而引入火炬头筒体内，所述取气接头上端通过连接管与辅助燃烧器连通，所述辅助燃烧器的出气口与点火源相邻。利用火炬头分配取气组件小量引流排放气体，并在辅助燃烧器中与空气进行充分混合后点燃，引燃火炬头筒体排放的气体，无需设置复杂的引火工艺控制阀组，减少引火或者长明灯燃烧器，降低了点火成本。低了点火成本。低了点火成本。


技术研发人员：刘伟 余翠 邱建军
受保护的技术使用者：成都明为燃烧控制设备有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/8/19