【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种新型火炬燃烧器，尤其适用于海上平台火炬，具体地说是一种可以在海上油气田的局限空间内，满足高压火炬气完全燃烧且不会产生火雨，对周围环境与工作人员没有任何危险的海上平台火炬燃烧器。
技术介绍
1、火炬系统是保证可燃废气安全放空燃烧的关键系统，海上油气田生产过程中一些无法利用的伴生气需要通过火炬燃烧后放空。海上油气田空间狭小，所以火炬系统通常沿平台边缘安装，且悬伸出平台之外；或将火炬系统垂直安装在船体主甲板上，但平台附近常有人或其他工作设备，存在一定的安全隐患。因此在火炬工作过程中对辐射的要求更高，操作人员经常出入区域应控制在4.73kw/m2（包括太阳辐射0.78kw/m2）以下。对于浮式生产储油装置，考虑到太阳光直射甲板且发生反射，甲板下油舱的热辐射，需要将甲板上的辐射控制到更低。同时，火炬气压力高速度极快，伴生气进入火炬系统时易夹带水滴，因此海上平台的火炬系统还需要避免发生火雨现象。此外，由于海上环境的特殊性，环境风速要远大于陆地上的风速，为了避免在大风速下火焰接触到平台，海上平台火炬的抗风性能要更强。综上所述，海上平台无法利用传统的地面火炬燃烧器。
2、现有技术的一种音速自动可调的自变径燃烧器可通过自动调节弹簧来改变火炬气出口面积，一定程度上可提高火焰的刚性和抗风性能，但此种燃烧器的弹簧自身、弹簧与内部支撑杆之间、内部支撑杆和导向套管之间就可能被废气中杂质堵塞，造成力学参数变化甚至直接卡死，火炬气出口面积不能按预定的设计自由自主变动。当火炬气流量较小时，可能造成火炬气流速过低，引射空气量不足，燃烧不充
技术实现思路
1、本技术的目的是针对现有的火炬燃烧器不能满足海上油气田平台空间狭小，火炬工作过程中对低辐射值要求高、抗风性能要强，还需避免火雨以及火焰接触到平台，火炬气中含有较多的颗粒杂质、焦质的问题，设计一种低辐射强抗风型防回火火炬燃烧器。
2、本技术的技术方案是：
3、一种低辐射强抗风型防回火火炬燃烧器，其特征是：它包括导流罩1、外部套管2和支撑管3，所述的导流罩1安装在支撑管3的上端，外部套管2套装在支撑管3上，外部套管2的下端与火炬支管8连接，外部套管2的上端与导流罩1下表面之间留有供火炬气通过的出气通道；外部套管2和支撑管3之间设置有若干连接板4以实现支撑管3在外部套管2中的径向定位，支撑管3上、连接板4的下部设置有环板5以便与连接板4配合实现对火炬气出口最大面积的控制；支撑管3的底部设置有配重块6。
4、所述的连接板4的数量至少为3个，它们均布在支撑管3的周围。
5、所述的配重块6的重量和数量能更换。
6、所述的导流罩1为康达体结构，它是一个精细加工的类碗状曲面体。
7、所述的燃烧器可以用在单头火炬或者多头火炬中。
8、所述的配重块是代替弹簧能够实现自动调节火炬气出口面积的装置，所述的燃烧器不仅适用于海上平台火炬，还可以用于其他高压火炬上。
9、本技术的燃烧器主要利用了康达体特殊曲面的特性。流体流过弯曲的壁面时，流体会沿壁面做曲线运动，若流体流动的曲率半径大于壁面的曲率半径，壁面附近的流体因膨胀而产生了负压，远离壁面的正压流体将壁面附近的流体压向壁面，这样也就有了所谓的康达效应（附壁效应）。在康达效应的影响下，与常规燃烧器相比本技术能卷吸20倍的空气，能够更好、更快地与空气进行混合，保证火炬气高效分解。
10、因此本技术中，火炬气通过导流罩1与外部套管2之间的火炬气出口时，通过康达效应贴近康达体表面，与空气更好地混合，配风更充足，实现了火炬气的高效燃烧。
11、本技术的有益效果是：
12、1、火炬气出口在康达效应的影响下，在贴近导流罩表面处火炬气能够更好、更快地与空气进行混合，从而提高燃尽率，可燃烧比普通管式火炬头更多的气中携带的油滴，避免了火雨现象的发生。同时降低了污染物的排放，减少了碳烟的形成， 降低了碳烟发射的热辐射，使得操作人员经常出入区域的热辐射在2.5kw/m2（包括太阳辐射0.78kw/m2）以下。
13、2、处理高压火炬气时，火炬气在出口速度可达音速，火焰刚性大大提高，抗风性能增强，不会对海上平台表面设备与工作人员造成危害。
14、3、在无排放和排放结束时排放口自动关闭，排放时排放口面积可随气源流量（压力）的变化而变化。当极低流量时，对应压力也低，推动康达体抬起高度也低，因此出口面积就会小，从而保证出口流速远大于燃烧速度，防止回火发生，进而保证了火焰的稳定燃烧。
15、4、使用配重块代替弹簧来实现自动调整火炬气出口面积，解决了弹簧自身、弹簧与内部支撑杆之间、内部支撑杆和导向套管之间被杂质堵塞的问题，消除了需要定期对燃烧器进行弹簧配件更换与清洁的缺陷。
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1.一种低辐射强抗风型防回火火炬燃烧器，其特征是：它包括导流罩（1）、外部套管（2）和支撑管（3），所述的导流罩（1）安装在支撑管（3）的上端，外部套管（2）套装在支撑管（3）上，外部套管（2）的下端与火炬支管（8）连接，外部套管（2）的上端与导流罩（1）下表面之间留有供火炬气通过的出气通道；外部套管（2）和支撑管（3）之间设置有若干连接板（4）以实现支撑管（3）在外部套管（2）中的径向定位，支撑管（3）上、连接板（4）的下部设置有环板（5）以便与连接板（4）配合实现对火炬气出口最大面积的控制；支撑管（3）的底部设置有配重块（6）。
2.根据权利要求1所述的低辐射强抗风型防回火火炬燃烧器，其特征是：所述的连接板（4）的数量至少为3个，它们均布在支撑管（3）的周围。
3.根据权利要求1所述的低辐射强抗风型防回火火炬燃烧器，其特征是：所述的导流罩（1）为康达体结构，它是一个类碗状曲面体。
4.根据权利要求1所述的低辐射强抗风型防回火火炬燃烧器，其特征是：所述的配重块（6）的重量和数量能更换。
【技术特征摘要】
1.一种低辐射强抗风型防回火火炬燃烧器，其特征是：它包括导流罩（1）、外部套管（2）和支撑管（3），所述的导流罩（1）安装在支撑管（3）的上端，外部套管（2）套装在支撑管（3）上，外部套管（2）的下端与火炬支管（8）连接，外部套管（2）的上端与导流罩（1）下表面之间留有供火炬气通过的出气通道；外部套管（2）和支撑管（3）之间设置有若干连接板（4）以实现支撑管（3）在外部套管（2）中的径向定位，支撑管（3）上、连接板（4）的下部设置有环板（5）以便与连接板（4）配合...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏新，王伟，袁自伟，王建果，何松，赵志红，史荣富，
申请(专利权)人：江苏中圣高科技产业有限公司，
类型：新型
国别省市：
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