[go: up one dir, main page]

RU2267703C1 - Gas radiation burner - Google Patents

Gas radiation burner Download PDF

Info

Publication number
RU2267703C1
RU2267703C1 RU2004113924/06A RU2004113924A RU2267703C1 RU 2267703 C1 RU2267703 C1 RU 2267703C1 RU 2004113924/06 A RU2004113924/06 A RU 2004113924/06A RU 2004113924 A RU2004113924 A RU 2004113924A RU 2267703 C1 RU2267703 C1 RU 2267703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
diffuser
incineration
burner
radiation burner
Prior art date
Application number
RU2004113924/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004113924A (en
Inventor
Николай Иванович Сульжик (UA)
Николай Иванович Сульжик
Павел Николаевич Тимощенко (UA)
Павел Николаевич Тимощенко
Валерий Николаевич Николаенко (UA)
Валерий Николаевич Николаенко
Анатолий Васильевич Степанов (UA)
Анатолий Васильевич Степанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Украинский институт по проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (Укрнефтехимпроект)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Украинский институт по проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (Укрнефтехимпроект) filed Critical Открытое акционерное общество Украинский институт по проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (Укрнефтехимпроект)
Publication of RU2004113924A publication Critical patent/RU2004113924A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2267703C1 publication Critical patent/RU2267703C1/en

Links

Abstract

FIELD: the invention refers to gas radiation burner installations.
SUBSTANCE: the gas radiation burner for mutual incineration of hydrocarbon gas and abgas has a convergent tube, a gas muzzle located in the convergent tube, a diffuser, a metallic body, .a fireproof muffle on the surface of which incineration of the indicated mixture takes place. The burner has a secondary muzzle installed after the diffuser from which a gas-blast injects abgas which mixing with air-gas flow in the socket-mixer comes on incineration.
EFFECT: allows to incinerate gases with low heating calorific capability and also to reduce detrimental ejections.
1 dwg

Description

Изобретение предназначено для использования в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности.The invention is intended for use in the chemical, oil refining, metallurgical and other industries.

В указанных отраслях в процессах производства образуются различные газы, содержащие многие вредные компоненты и имеющие низкую теплотворную способность, называемые абгазами. Абгазы обычно отводятся под низким давлением, а это затрудняет их использование. Сжигание газов с малым содержанием горючих компонентов крайне затруднено, так как для бедных смесей температура воспламенения резко возрастает, особенно с уменьшением концентрации горючих компонентов, что делает невозможным сжигание таких газов факельным способом. С другой стороны, вследствие низкого давления абгазов скорость газов на выходе из сопла мала и не представляется возможным обеспечить инжекцию необходимого количества воздуха для их сгорания. Кроме того, большое количество балласта не позволяет обеспечить устойчивое их горение. Как правило, большая часть таких газов выбрасывается в атмосферу или сжигается в открытых факелах, как это делается на нефтеперерабатывающих заводах, что приводит не только к значительным потерям тепла, но и к загрязнению атмосферы.In these sectors, various gases are formed in the production processes that contain many harmful components and have a low calorific value, called gases. Abhaz are usually discharged under low pressure, and this makes their use difficult. The combustion of gases with a low content of combustible components is extremely difficult, since for poor mixtures the ignition temperature rises sharply, especially with a decrease in the concentration of combustible components, which makes it impossible to flare such gases. On the other hand, due to the low pressure of the gases, the gas velocity at the outlet of the nozzle is small and it is not possible to provide the injection of the required amount of air for their combustion. In addition, a large amount of ballast does not allow for sustainable burning. As a rule, most of these gases are emitted into the atmosphere or burned in open flares, as is done at refineries, which leads not only to significant heat loss, but also to air pollution.

Известны различные конструкции радиационных горелок [1, 2]. Но они плохо приспособлены для сжигания газов низкой теплотворной способности. Например, горелки фирмы «ВНИИНефтемаш», «Нефтехимэкология», Луммус и др. могут работать только на углеводородных газах с теплотворной способностью не ниже 10000 кДж/м3 [3].There are various designs of radiation burners [1, 2]. But they are poorly adapted for burning gases of low calorific value. For example, burners of the VNIINeftemash, Neftekhimekologiya, Lummus, and other companies can only operate on hydrocarbon gases with a calorific value of at least 10,000 kJ / m 3 [3].

Целью настоящего изобретения является создание устройств для сжигания газов любой теплотворной способности и снижения вредных выбросов в атмосферу.The aim of the present invention is to provide devices for burning gases of any calorific value and reduce harmful emissions into the atmosphere.

Поставленная цель достигается тем, что газовая радиационная горелка, которая содержит конфузор, газовое сопло, размещенное в конфузоре, диффузор, металлический корпус, огнеупорный муфель для сжигания указанной смеси добавочно имеет вторичное сопло, установленное после диффузора, газовая струя с которого инжектирует абгаз, где, смешиваясь с газовоздушным потоком в патрубке-смесителе, поступает на сжигание. Сгорание смеси (углеводородный газ, абгаз, воздух) происходит на огнеупорной раскаленной поверхности, на которой реакции горения протекают даже при минимальных концентрациях горючих компонентов в смеси.This goal is achieved in that the gas radiation burner, which contains a confuser, a gas nozzle located in the confuser, a diffuser, a metal body, a refractory muffle for burning this mixture additionally has a secondary nozzle installed after the diffuser, the gas jet from which injects gas, where, mixing with the gas flow in the mixer pipe, it enters the combustion. Combustion of the mixture (hydrocarbon gas, gas, air) takes place on a refractory hot surface, on which combustion reactions proceed even at minimal concentrations of combustible components in the mixture.

Газовая радиационная горелка (см. чертеж) имеет следующие элементы: колпачок-рассекатель 1, огнеупорный муфель 2, металлический корпус 3, патрубок-смеситель 4, камеру абгаза 5, вторичное сопло 6, диффузор-смеситель 7, газовое сопло 8, конфузор 9, газоподводящий патрубок 10, шайбу-заслонку 11, патрубок абгаза 12.The gas radiation burner (see drawing) has the following elements: cap-divider 1, refractory muffle 2, metal body 3, nozzle-mixer 4, gas chamber 5, secondary nozzle 6, diffuser-mixer 7, gas nozzle 8, confuser 9, gas supply pipe 10, washer-flapper 11, exhaust gas pipe 12.

Горелка работает следующим образом: топливный углеводородный газ под давлением 0,2-0,5 МПа подается в сопло 8, истекает из него с большой скоростью и инжектирует первичный воздух (воздух I), количество которого регулируется шайбой-заслонкой 11. За счет кинетической энергии газа, вытекающего из сопла 8, в диффузоре 7 происходит повышение давления газовоздушной смеси. Для обеспечения необходимого давления в диффузоре требуется и более высокое, чем в существующих горелках, давление газа перед соплом 8. Газовоздушная смесь под давлением 0,102-0,105 МПа поступает во вторичное сопло 6, конструктивно выполненное в виде патрубка с коническим концом. Абгаз через патрубок 12 поступает в камеру 5. За счет кинетической энергии газовоздушной струи абгаз инжектируется в патрубок-смеситель 4, где образуется смесь топливного газа, воздуха и абгаза. Газовая смесь через кольцевой зазор "i", образованный рассекателем 1 и патрубком 4, растекается по поверхности раскаленного до 1100-1200°С горелочного камня (муфеля) и сгорает. При этом через кольцевой зазор "s", образованный амбразурой горелочного камня 2 и патрубком-смесителем 4, подсасывается вторичный воздух, который поступает через отверстия в корпусе 3. При сгорании газовоздушной смеси у поверхности горелочного камня его поверхность разогревается до температуры 1100 -1200°С и служит источником лучистой энергии. Вследствие относительно невысокой температуры горения (1000-1200°С) образование оксидов азота незначительно и не превышает 100 мг/м3. Но такой температуры достаточно для полного окисления всех органических соединений, содержащихся в абгазе. Таким образом, предложенная горелка является экологически чистой.The burner operates as follows: fuel hydrocarbon gas at a pressure of 0.2-0.5 MPa is supplied to the nozzle 8, flows out of it at high speed and injects primary air (air I), the amount of which is regulated by the damper plate 11. Due to kinetic energy gas flowing from the nozzle 8, in the diffuser 7 there is an increase in the pressure of the gas-air mixture. To ensure the required pressure in the diffuser, a higher gas pressure in front of the nozzle is required than in the existing burners 8. The gas-air mixture at a pressure of 0.102-0.105 MPa enters the secondary nozzle 6, which is structurally made in the form of a pipe with a conical end. The gas through the pipe 12 enters the chamber 5. Due to the kinetic energy of the gas-air jet, the gas is injected into the mixer pipe 4, where a mixture of fuel gas, air and gas is formed. The gas mixture through the annular gap "i", formed by the divider 1 and the pipe 4, spreads over the surface of the burning stone (muffle) heated to 1100-1200 ° C and burns. In this case, through the annular gap "s" formed by the embrasure of the burner stone 2 and the nozzle-mixer 4, secondary air is sucked in, which enters through the openings in the housing 3. When the gas-air mixture is burned near the surface of the burner stone, its surface is heated to a temperature of 1100 -1200 ° С and serves as a source of radiant energy. Due to the relatively low combustion temperature (1000-1200 ° C), the formation of nitrogen oxides is negligible and does not exceed 100 mg / m 3 . But such a temperature is sufficient for the complete oxidation of all organic compounds contained in the exhaust gas. Thus, the proposed burner is environmentally friendly.

Источники информацииInformation sources

1. Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л. и др. Пиролиз углеводородного сырья. - М.: Химия, 1987. - 240с.1. Mukhina T.N., Barabanov N.L. et al. Pyrolysis of hydrocarbons. - M.: Chemistry, 1987 .-- 240s.

2. Горелки для трубчатых печей. Каталог ВНИИНефтемаш. - М.: ЦНИИТЭНефтемаш, 1990.2. Burners for tube furnaces. VNIINeftemash catalog. - M.: TSNIITENeftemash, 1990.

3. Сульжик Н.И., Степанов А.В. Ресурсосбережение в нефтехимических производствах. - Киев.: Нора-принт, 2000.3. Sulzhik N.I., Stepanov A.V. Resource conservation in petrochemical industries. - Kiev .: Nora-print, 2000.

Claims (1)

Газовая радиационная горелка для совместного сжигания углеводородного газа и абгаза, содержащая конфузор, газовое сопло, расположенное в конфузоре, диффузор, металлический корпус, огнеупорный муфель, на поверхности которого происходит сгорание указанной смеси, отличающаяся тем, что имеет вторичное сопло, установленное после диффузора, газовая струя из которого инжектирует абгаз и он, смешиваясь с газовоздушным потоком в патрубке-смесителе, поступает на сжигание.A gas radiation burner for co-burning hydrocarbon gas and gas containing a confuser, a gas nozzle located in the confuser, a diffuser, a metal body, a refractory muffle, on the surface of which this mixture is combusted, characterized in that it has a secondary nozzle installed after the diffuser, gas the jet from which the gas is injected and it, being mixed with the gas-air flow in the mixer pipe, goes to combustion.
RU2004113924/06A 2003-05-13 2004-05-05 Gas radiation burner RU2267703C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003054306 2003-05-13
UA2003054306A UA62733C2 (en) 2003-05-13 2003-05-13 Gas radiation burner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004113924A RU2004113924A (en) 2005-10-20
RU2267703C1 true RU2267703C1 (en) 2006-01-10

Family

ID=34392540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004113924/06A RU2267703C1 (en) 2003-05-13 2004-05-05 Gas radiation burner

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2267703C1 (en)
UA (1) UA62733C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731378C2 (en) * 2016-07-08 2020-09-02 Нова Кемикалз (Интернэшнл) С.А. Metal burner refractory elements

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1794247B (en) * 2005-12-31 2010-12-08 西昌卫星发射中心 Method for Determining the Diffusion Range of Poisonous Gas in Falling Explosion of Liquid Rocket

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731378C2 (en) * 2016-07-08 2020-09-02 Нова Кемикалз (Интернэшнл) С.А. Metal burner refractory elements
US11885489B2 (en) 2016-07-08 2024-01-30 Nova Chemicals (International) S.A. Metallic burner tiles

Also Published As

Publication number Publication date
UA62733C2 (en) 2005-08-15
RU2004113924A (en) 2005-10-20
UA62733A (en) 2003-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2016202C (en) Multiple oxidant jet combustion method and apparatus
US6238206B1 (en) Low-emissions industrial burner
US5078064A (en) Apparatus and method of lowering NOx emissions using diffusion processes
AU644350B2 (en) Method and apparatus for generating highly luminous flame
CN100476294C (en) Method and device for low-emission non-catalytic combustion of liquid fuel
US6231334B1 (en) Biogas flaring unit
CN101874180B (en) Flameless thermal oxidation apparatus and methods
CN101360950B (en) Dual fuel gas-liquid burner
FI65853C (en) BRAENNARE
SE8105566L (en) BURNER FOR INSTALLATION IN HEATING BOILERS AND ANGGENERATOR
AU2009202864A9 (en) Burner apparatus and methods
CN109724093B (en) Burner and combustion method for treating high-water-content low-calorific-value organic wastewater
US3857672A (en) Tri-fuel burner for process gases
KR101133434B1 (en) Low pollutant emission combustion using high-temperature fgr
RU2267703C1 (en) Gas radiation burner
CA2036654C (en) Process and apparatus for reducing no_ emissions from combustion devices
CA2055028A1 (en) Method of stabilizing a combustion process
JP2009074730A (en) Combustion method and device for emulsion fuel
KR102359252B1 (en) Low nox combution apparatus for excess gas
RU36135U1 (en) MULTI-FUEL BURNER
JP2005521026A (en) Removable ignition port plug for use in burners
RU2453767C2 (en) Method to intensify process of fuel burning and burner device for its realisation
RU2287110C2 (en) Method for intensification of the process of gas burning and burner device for its realization
RU2837182C1 (en) Flare burner for low-calorific gases
RU2013691C1 (en) Cyclone precombustion chamber of boiler

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090506