【正文】 該燃料中央芯體保持不被觸動(dòng)，直至火焰包面的外部開(kāi)始燃燒掉，空氣可以進(jìn)入火焰包面的內(nèi)部限定區(qū)域，以完成氧化過(guò)程，遺憾的是很難使中央芯體在不引起火焰長(zhǎng)度增加或冒煙的情況下增加燃料的流率以支持更大的火焰。John Zink 公司發(fā)明的部分預(yù)混合方法允許隨著燃料被火焰燃燒在相同的火焰包面內(nèi)引起兩個(gè)火焰區(qū)，外火焰區(qū)典型的與之前所使用的燃燒器即只使用擴(kuò)散混合的類型中所觀測(cè)到的普通火焰區(qū)一致，外層的氣體被擊碎以暴露相繼層的氣體以實(shí)現(xiàn)重復(fù)的擴(kuò)散和后續(xù)燃燒，第二火焰區(qū)由燃燒器的預(yù)混合區(qū)產(chǎn)生，預(yù)混合區(qū)將可燃燒混合物傳輸?shù)街骰鹧姘鎯?nèi)部，這一燃燒流動(dòng)場(chǎng)用于在火焰芯部產(chǎn)生明顯的紊流條件，火焰隨著傳輸至火焰芯部的空氣的含量增多而變短，過(guò)量的空氣被剩余浮煙使用，可整體降低火焰包面的高度，從而降低燃燒室和防輻射消音屏的高度，最終降低地面火炬裝置的成本。圖 11圖 121．2．2 國(guó)內(nèi)地面火炬研究動(dòng)態(tài)和水平目前國(guó)內(nèi)地面火炬成套設(shè)備生產(chǎn)廠家有：(1).沈陽(yáng)黎明機(jī)械設(shè)備加工廠實(shí)用新型名稱：空地點(diǎn)火蒸汽消煙火炬燃燒器申請(qǐng)?zhí)枺? 申請(qǐng)日：專利權(quán)人：沈陽(yáng)市黎明波紋管補(bǔ)償器制造廠。共同專利權(quán)人：沈陽(yáng)市黎明機(jī)械設(shè)備加工廠。設(shè)計(jì)人：任大偉，馬成立，費(fèi)志剛，陳承智。本實(shí)用新型的目的：提出一種采用梅花形蒸汽噴嘴消煙，穩(wěn)定燃燒，既能做地面點(diǎn)火，又能空中點(diǎn)火并且點(diǎn)火可靠的火炬燃燒器，具有結(jié)構(gòu)新穎、性能安全可靠、工作壽命長(zhǎng)、通用性強(qiáng)，可靠點(diǎn)火、消煙更徹底，是比較理想的火炬頭更新產(chǎn)品，它是對(duì)當(dāng)時(shí)高架火炬的一種改進(jìn)。本實(shí)用新型燃燒器包括：筒體、中心蒸汽管，梅花形蒸汽噴嘴、蒸汽立管、環(huán)繞筒體的蒸汽環(huán)管、筒體頭部燃?xì)獬隹趦?nèi)側(cè)邊緣的穩(wěn)火裝置、位于筒體頭部?jī)?nèi)壁上的龜甲網(wǎng)耐火襯里、擋板式射流密封器、帶擋板式射流密封器的酸性氣體管、環(huán)形風(fēng)擋、空地點(diǎn)火引火裝置。其中空地點(diǎn)火引火裝置由長(zhǎng)明燈罩、長(zhǎng)明燈保護(hù)罩、引火罩、引火管、長(zhǎng)明燈地面引火管和半導(dǎo)體高能電嘴組成。優(yōu)點(diǎn)：（a）采用至少一個(gè)帶空地點(diǎn)火引火裝置的長(zhǎng)明燈，保證地面及空中均可以點(diǎn)火，可燃?xì)怆S來(lái)隨燒，保證常年不熄火，高能電嘴遠(yuǎn)離火炬頭出口處，避免了高溫腐蝕、燒損等隱患。（b）梅花形蒸汽噴嘴帶入空氣形成蒸汽空氣混合氣體進(jìn)入火焰心部，起到消煙、穩(wěn)定燃燒的作用。（c）帶孔的環(huán)形風(fēng)擋，減少了高空多變風(fēng)向的干擾（d）射流密封器，有效的防止回火逆燃，保障設(shè)備安全運(yùn)行。（e）梅花形蒸汽噴嘴、穩(wěn)火裝置、長(zhǎng)明燈罩、引火罩等高溫零件，燒結(jié)高溫陶瓷，以及筒體頭部?jī)?nèi)壁的耐火襯里，大大增強(qiáng)了耐高溫、耐腐蝕的性能，從而延長(zhǎng)了火炬燃燒器的使用壽命，減少了火炬頭檢修的工作量。缺點(diǎn)：（a）由于在燃燒器的頂端有廢氣燃燒而產(chǎn)生的煙氣，該煙氣中含有大量的燃燒產(chǎn)物二氧化碳，水蒸汽在卷入空氣的同時(shí)，將二氧化碳也卷入燃燒區(qū)域，因此，該裝置引射空氣的能力有限，消煙效果不理想，最大消煙能力不夠，通常此類火炬燃燒器只能在火炬氣的最大負(fù)荷的30%范圍內(nèi)消除黑煙；圖 13（b）由水蒸汽噴射引起的噪音是水蒸汽助燃型火炬燃燒器最主要的噪音來(lái)源，它比火炬氣放空、湍流燃燒等產(chǎn)生的噪音大很多，在火炬燃燒器地面處的噪音一般都在90分貝以上，由于該燃燒器的水蒸汽環(huán)管和噴嘴布置在頂部的高溫區(qū)域，不能采取有效的消音措施來(lái)消除水蒸汽噴射產(chǎn)生的巨大噪音；（c）水蒸汽環(huán)管和噴嘴布置在火炬燃燒器頂部的高溫區(qū)域，其自身使用壽命不夠長(zhǎng)，另外，由于頂部水蒸汽的注入，高壓水蒸汽通過(guò)噴嘴臨界出流后需要繼續(xù)膨脹，對(duì)火炬氣火焰起到壓制作用，使火炬燃燒器長(zhǎng)期處于高溫區(qū)域，會(huì)縮短火炬燃燒器的使用壽命。（1）上海中船重工集團(tuán)公司 711 研究所目前做地面火炬做的最多的廠家，上海賽科地面火炬就是美國(guó)John Zink公司和它合作開(kāi)發(fā)的，711所負(fù)責(zé)設(shè)備材料供貨和調(diào)試，而John Zink負(fù)責(zé)技術(shù)，這是我國(guó)首次在大型石化裝置中引進(jìn)大型地面火炬的設(shè)計(jì)方案。在這套設(shè)備中所選用的地面燃燒器是梅花形多孔結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但引射空氣的量很有限，很難達(dá)到充分燃燒，且火焰在燃燒器上方擴(kuò)散燃燒，溫度很高，燃燒器頂部燃燒損壞嚴(yán)重。后來(lái)，為了消煙，并使燃燒更為充分，在燃燒器的噴嘴上增設(shè)了水蒸汽環(huán)管，但擴(kuò)散燃燒使得燃燒器頂部及其周圍的水蒸汽環(huán)管及噴嘴燃燒損壞嚴(yán)重。 圖14 圖15實(shí)用新型名稱：蒸汽助燃型火炬燃燒器 申請(qǐng)?zhí)枺? 申請(qǐng)日： 專利權(quán)人：中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第711研究所發(fā)明人：張世程 朱國(guó)慶 劉世俊 奚文杰 劉柏鏞 陳斌本實(shí)用新型的目的：提供一種能夠提高消煙能力的，便于采用消音措施的并且易于延長(zhǎng)其壽命的蒸汽助燃型火炬燃燒器。本實(shí)用新型蒸汽助燃型火炬燃燒器包括筒體、引射水蒸汽至筒體中心處的中心引射管、環(huán)繞筒體的水蒸汽環(huán)管以及與所述水蒸汽環(huán)管套合的噴嘴、蒸汽空氣引射管。優(yōu)點(diǎn)：（a）將頂部引射水蒸汽改為了底部引射水蒸汽，高速出圖 16 流的水蒸汽通過(guò)噴嘴后可引射十倍量的空氣參與廢氣的燃燒，使燃燒更為充分；蒸汽空氣引射管有利于水蒸汽和空氣的均勻混合，能提高燃燒器的消煙能力；水煤氣反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，水蒸汽和空氣的混合物通過(guò)引射管進(jìn)入火焰高溫區(qū)域，有利于反應(yīng)向正方向進(jìn)行，促進(jìn)水蒸汽的分解，提高水蒸汽的利用率，從而提高燃燒器的消煙能力。（b）由水蒸汽噴射引起的噪音是水蒸汽助燃火炬燃燒器最主要的噪音來(lái)源，比火炬氣放空、湍流燃燒等產(chǎn)生的噪音大很多，將頂部引射蒸汽改為底部引射蒸汽，使蒸汽環(huán)管和噴嘴都設(shè)置在遠(yuǎn)離燃燒器頂部得高溫區(qū)域，可以在其外圍設(shè)置消音器來(lái)消除水蒸汽噴射所產(chǎn)生的巨大噪音，采用盤(pán)式消音器，使地面處的噪音低于了70分貝。（c）水蒸汽環(huán)管和噴嘴都設(shè)置在遠(yuǎn)離火炬燃燒器頂部的高溫區(qū)域，有利于延長(zhǎng)這些部件的使用壽命，另外，在燃燒器頂端的廢氣排出口，蒸汽空氣引射管分層次的幾何均勻的布滿整個(gè)排出口，將火炬氣流道分割成很多小塊，均勻混合后的水蒸汽和空氣被蒸汽空氣引射管從燃燒器的下部送至頂部的高溫區(qū)域，不僅能托高火焰，縮短火焰長(zhǎng)度，還能增強(qiáng)火焰的剛度，防止外界空氣沖進(jìn)火炬燃燒器內(nèi)部形成可燃性混合氣體，阻止內(nèi)部燃燒現(xiàn)象的產(chǎn)生，穩(wěn)定火焰，延長(zhǎng)火炬燃燒器的使用壽命。（d）增加的蒸汽引射部件能同時(shí)保證大排量小排量廢氣的消煙能力。缺點(diǎn)：僅僅實(shí)現(xiàn)了水蒸汽與空氣的均勻混合，在火炬氣正常排放時(shí)，引射的水蒸汽可能熄滅火炬，并且增加的蒸汽引射部件不僅使燃燒器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還使其造價(jià)提高，經(jīng)濟(jì)性變差。(3)上海凱鴻環(huán)保工程有限公司實(shí)用新型名稱：一種蒸汽助燃型火炬燃燒器申請(qǐng)?zhí)枺?申請(qǐng)日：專利權(quán)人：上海凱鴻環(huán)保工程有限公司發(fā)明人：李靜如本實(shí)用新型的目的：提供一種低噪音、高燃盡率的火炬燃燒器，徹底解決以往燃燒器排放量不穩(wěn)定帶來(lái)的消煙不穩(wěn)定的難題，使其達(dá)到徹底的無(wú)煙燃燒的效果。本實(shí)用新型燃燒器包括：筒體、環(huán)繞筒體的水蒸汽環(huán)管、筒體內(nèi)部所設(shè)有的若干水蒸汽引射管，且所述水蒸汽引射管上還設(shè)有消音器，穩(wěn)火環(huán)，火炬頭內(nèi)部設(shè)置有回火及燜燒檢測(cè)及聯(lián)鎖控制裝置。特點(diǎn)：（a）本實(shí)用新型燃燒器采用310SS材質(zhì)，耐高溫，且采用內(nèi)、中、外環(huán)三路蒸汽消煙技術(shù)，包括：位于燃燒器圓柱形筒體下端的蒸汽主管、位于蒸汽主管上端的蒸汽環(huán)管和深入到燃燒器筒體內(nèi)部的蒸汽引射管。所述的三路蒸汽消煙技術(shù)徹底解決了火圖 17 炬頭排放量不穩(wěn)定帶來(lái)的消煙不穩(wěn)定的難題，使其達(dá)到徹底的無(wú)煙燃燒的效果；（b）消音器位于內(nèi)、中、外環(huán)三路蒸汽引射管的中路蒸汽引射管上，并設(shè)置在該引射管的低端并引射空氣進(jìn)入的位置處，采用消音棉作為消音介質(zhì)，設(shè)置的消音器極大的降低了水蒸汽噴射噪音，大大提高了火炬燃燒器的環(huán)保性能；（c）火炬燃燒器外部設(shè)有圍成環(huán)狀的成流線型的與筒體幾何形狀相配合的導(dǎo)流板，且所述導(dǎo)流板與筒體之間設(shè)有一定的距離，導(dǎo)流板之間設(shè)有縫隙，且導(dǎo)流板的縫隙處的上下兩端分別設(shè)置有導(dǎo)引流體向上下兩端流向的傾角，設(shè)置的這種助燃導(dǎo)流板將高空橫向流動(dòng)的大量空氣由橫向力轉(zhuǎn)為豎直向上，使空氣源源不斷的導(dǎo)向燃燒著的火炬區(qū)域上方，提高了火焰的剛度，使火炬無(wú)煙排放量在常規(guī)技術(shù)上大大提升；（d）火炬燃燒器燃燒處設(shè)置有提高火焰剛度的穩(wěn)火環(huán)；（e）火炬燃燒器內(nèi)部設(shè)置有防止回火及燜燒發(fā)生的回火及燜燒檢測(cè)及聯(lián)鎖控制裝置，進(jìn)一步增加了本實(shí)用新型燃燒器的自動(dòng)化程度，大大提高了其安全性能。(4)上海華力燃燒設(shè)備有限公司實(shí)用新型名稱：一種環(huán)保型尾氣排放地面焚燒裝置申請(qǐng)?zhí)枺? 申請(qǐng)日：專利權(quán)人：張世程設(shè)計(jì)人：張世程 朱國(guó)慶 劉世俊 沃開(kāi)宇本實(shí)用新型的目的：提供一種無(wú)煙、低噪音、第熱輻射、安全以及環(huán)保型尾氣排放焚燒裝置。本實(shí)用新型包括燃燒室本體、若干根用于支撐燃燒室本體的燃燒室支柱、地面燃燒器、環(huán)設(shè)在燃燒室本體外的防輻射消音屏、至少一個(gè)長(zhǎng)明燈點(diǎn)火裝置以及與若干個(gè)地面燃燒器分別管路相連的燃燒室分級(jí)燃燒控制系統(tǒng)。所述的分級(jí)燃燒控制系統(tǒng)包括一集氣總管，與該集氣總管相連的N級(jí)燃燒器支管，其中第一級(jí)燃燒器支管的管道上設(shè)有阻火器，其余N1級(jí)燃燒器支管的管道上設(shè)有壓力控制閥，并且在其兩端并聯(lián)一個(gè)設(shè)有防爆膜的旁路管道。所述的長(zhǎng)明燈點(diǎn)火裝置設(shè)置在第一級(jí)燃燒器支管連接的地面燃燒器上，且點(diǎn)火裝置上設(shè)有自動(dòng)點(diǎn)火裝置。優(yōu)點(diǎn)：(a)地面燃燒器采用梅花形多孔結(jié)構(gòu)，可將大股的火炬氣分成許多小股，以利于空氣混合，增加與空氣的接觸面積，達(dá)到無(wú)煙燃燒，空氣與排放氣的混合主要是依靠排放氣自身壓力和特殊設(shè)計(jì)的燃燒器來(lái)完成。為確保燃燒室完全無(wú)煙燃燒，地面燃燒器還配設(shè)有蒸汽消煙噴嘴，即火炬氣大排量燃燒時(shí)，可通過(guò)蒸汽噴嘴向高溫燃燒區(qū)域噴圖 18入一定量的蒸汽，這使蒸汽與燃燒時(shí)可能產(chǎn)生的碳黑發(fā)生水煤氣反應(yīng)，從而消除碳黑，保證無(wú)煙燃燒。(b)分級(jí)燃燒控制系統(tǒng)是為適應(yīng)不同工況和排放尾氣流量變化的要求。排放量較小時(shí)，第一級(jí)燃燒系統(tǒng)投入使用，管路為常開(kāi)，當(dāng)排放氣量增大或事故排放時(shí)，第二級(jí)以后的各級(jí)燃燒系統(tǒng)管路上的壓力控制閥相繼打開(kāi)，各燃燒器分別投入工作，壓力控制閥的啟閉信號(hào)來(lái)自于集氣總管的壓力信號(hào)。采用分級(jí)燃燒控制系統(tǒng)，可提高地面燃燒室對(duì)排放量變化的適應(yīng)性，不必在每臺(tái)燃燒器旁設(shè)置長(zhǎng)明燈，只需要在第一級(jí)燃燒器旁設(shè)置長(zhǎng)明燈即可。(c)長(zhǎng)明燈點(diǎn)火裝置采用引射技術(shù)，為高效節(jié)能型長(zhǎng)明燈，每臺(tái)長(zhǎng)明燈的耗氣量 /h(當(dāng) 采 用 LPG時(shí) ， 其 耗 氣 量 為 /h)， 并 可 保 證 在 惡 劣 條 件 下 能 夠 可 靠3 3點(diǎn) 火 ， 其 火 焰 可 抵 御 50m/s大 風(fēng) 及 暴 風(fēng) 雨 雪 ， 且 點(diǎn) 火 裝 置 還 配 設(shè) 自 動(dòng) 點(diǎn) 火 裝 置 ， 在長(zhǎng) 明 燈 由 于 外 界 因 素 熄 滅 時(shí) ， 可 自 動(dòng) 將 長(zhǎng) 明 燈 重 新 點(diǎn) 燃 ， 以 確 保 燃 燒 室 點(diǎn) 火 可 靠 。缺點(diǎn)：(d)噪音大：水蒸汽噴射所產(chǎn)生的噪音一般在90分貝以上，而本實(shí)用新型燃燒器的水蒸汽環(huán)管和噴嘴都設(shè)置在頂端的高溫區(qū)域，不能采取有效的消音措施來(lái)消除水蒸汽發(fā)的噴射噪音。(e)由于頂部水蒸汽的注入，高壓水蒸汽通過(guò)噴嘴臨界出流后需要繼續(xù)膨脹，對(duì)火炬氣火焰起到壓制作用，使火炬燃燒器長(zhǎng)期處于高溫區(qū)域，會(huì)縮短火炬燃燒器的使用壽命。(5)陜西金黎明石化工程有限公司實(shí)用新型名稱：蒸汽引射預(yù)混式地面燃燒器申請(qǐng)?zhí)枺? 申請(qǐng)日：專利權(quán)人：陜西金黎明石化工程有限公司設(shè)計(jì)人：陸建本實(shí)用新型的目的：提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)充分燃燒、減少對(duì)相鄰設(shè)備的熱輻射、低噪音、低空氣污染的蒸汽引射預(yù)混式地面燃燒器。技術(shù)方案：一種蒸汽引射預(yù)混內(nèi)燃式地面燃燒器包括豎直設(shè)置的用于輸送燃?xì)獾妮敋馔?，其特征在于：所述輸氣筒的上端口插入設(shè)置在燃燒筒內(nèi)，所述燃燒筒通過(guò)設(shè)置在其底部的支管與環(huán)管連通，而環(huán)管與蒸汽進(jìn)氣管連通，位于燃燒器底部還設(shè)有進(jìn)風(fēng)口。優(yōu)點(diǎn)：（a）采用內(nèi)部燃燒的方式，有效減少了對(duì)相鄰設(shè)備的熱輻射（b）燃燒筒底部進(jìn)氣，降低了工作噪音（c）引射大量的空氣助燃和蒸汽消煙，使得充分燃燒，消除了污染。圖 19缺點(diǎn)：沒(méi)有設(shè)置消音器；內(nèi)部燃燒對(duì)筒體的耐高溫性要求極高。此外，還有江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司、山西亞樂(lè)士環(huán)保技術(shù)股份有限公司（ 與專注于石油石化領(lǐng)域的美國(guó) Flare 火炬公司成為了合作伙伴，是把該公司的產(chǎn)品和技術(shù)引進(jìn)，并未有獨(dú)立的有關(guān)于地面火炬的研發(fā)） 、上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司及洛陽(yáng)華智石化工程公司等也是國(guó)內(nèi)比較出色的地面火炬成