用于蒸发气体的焚烧炉制造技术

用于蒸发气体的焚烧炉。本发明专利技术提供一种用于在液化天然气运输船上处理蒸发气体的焚烧炉，该焚烧炉在其燃烧部分（８２）的上端具有用于输送由稀释空气风扇（１００）加压的稀释空气的增压室（９８）或类似结构。一定比例（ＤＰ）的稀释空气通过喷嘴（１０２）被横向于该燃烧部分（８２）以径向喷射流的形式吹送，该径向喷射流贯穿燃烧产物（Ｃ）的气流，并将该燃烧产物（Ｃ）的气流驱散成紊流混合物（Ｍ）。燃烧产物（Ｃ）的气流可能含有过热点，但在该混合物（Ｍ）中，没有任何部分处于所述蒸发气体的自燃温度或高于该自燃温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焚烧炉，该焚烧炉尤其用于(但并非必须专门用于)在经海路运输液 化天然气(LNG)货物的船只上处理蒸发气体，这种船只通常称为LNG运输船。
技术介绍
本申请人的共同待决欧洲专利申请No. 05802431. 6涉及这样一种焚烧炉，在该焚 烧炉内，特别是在燃烧部分的近端，蒸发气体被允许在燃烧空气参与的情况下在该焚烧炉 中燃烧，并且稀释空气与燃烧产物混合从而使燃烧产物冷却。该稀释空气的功能主要是将 燃烧产物冷却到低于该气体的自燃温度的温度。同时，引入稀释空气在把燃烧产物的平均温度降低到可接受水平方面是有效的， 通常，一部分燃烧产物比目标最大温度热，而其他部分较冷。特别地，燃烧产物有形成带较 热热核的气流的趋势，即，其所处的温度高于气流的平均温度并且可能高于该气体的自燃 温度。除非驱散这种结构，否则将存在如下风险来自焚烧炉的一部分排气会高于该气体的 自燃温度，并伴随着可能危险的结果。之前的驱散该燃烧气流的尝试是在焚烧炉内设置某种混合装置。在一种已知的布 置结构中，燃烧部分覆盖有多孔的金属圆顶盖，该金属圆顶盖在燃烧产物与稀释空气混合 之前使燃烧产物分散。另一种已知的布置结构具有金属盘，它将燃烧产物引向焚烧炉的侧 面，在那里与稀释空气混合。这样的混合装置直接暴露于热的燃烧产物，由于高温氧化作 用，其具有有限的工作寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是在不需要暴露于燃烧产物的混合装置的情况下，将燃烧产物的 温度整体降低到可接受水平。因此，根据本专利技术，提供了一种用于在液化天然气运输船上处理蒸发气体的焚烧 炉，该焚烧炉包括燃烧部分，其中，蒸发气体在空气参与的情况下燃烧，从而形成燃烧产物 流，并且稀释空气被允许进入焚烧炉以冷却燃烧产物，其特征在于，至少一定比例Dp的稀释 空气被横向于该焚烧炉吹送，以驱散燃烧产物流。本专利技术尤其但并非仅适用于在本申请人的共同待决欧洲专利申请No. 05802431. 6 中描述并要求保护的那种焚烧炉，上述申请的内容在此通过引用的方式并入。本申请人的 该共同待决欧洲专利申请的焚烧炉的特征是稀释空气在燃烧产物流与燃烧部分的壁之间 穿过该燃烧部分，从而使燃烧产物与第一壁分离。该特征的结果是热的燃烧产物流被相对 冷的稀释空气层包围，在二者之间几乎不存在混合。横向于该焚烧炉吹送一定比例Dp的稀 释空气驱散了该本来为流线型的结构。燃烧产物流可基本竖直地流动，并且，所述比例Dp的稀释空气被基本水平地横向 于该焚烧炉吹送。在一种优选形式中，该焚烧炉包括多个喷嘴，所述多个喷嘴布置成围绕燃烧产物3流且位于该燃烧产物流外侧，并且所述多个喷嘴被定向成横向于该焚烧炉吹送所述比例Dp 的稀释空气。喷嘴可沿着燃烧产物流分别位于不同的位置。该焚烧炉可以包括增压室或类 似结构，所述比例Dp的稀释空气通过该增压室或类似结构输送到喷嘴，并且优选地，所述比 例Dp的稀释空气被加压，且每个喷嘴均形成为使得从所述喷嘴内经过的稀释空气加速。优选地，所述比例Dp的稀释空气与燃烧产物以紊流的方式混合，且该混合物在从 焚烧炉排出之前具有基本均勻的温度，并且优选地，该混合物中没有任何部分具有等于或 高于蒸发气体的自燃温度的最大温度。一定比例Dq的稀释空气可以经过所述第一壁从而使该第一壁冷却。对于这种布置 结构，燃烧部分优选具有第二壁，该第二壁在第一壁外侧，并与第一壁一起形成第一通道， 所述比例Dq的稀释空气在允许进入燃烧部分之前穿过该第一通道。优选地，所述比例Dq的 稀释空气以与燃烧部分中的燃烧产物反向流动的方式流过所述第一通道。该燃烧部分还包 括耐火屏蔽件，该耐火屏蔽件在所述燃烧部分的第一壁内侧并与该第一壁间隔开，从而与 该第一壁一起限定第二通道，该第二通道在近端处或近端附近与第一通道连通，并从第一 通道延伸至燃烧部分中。本专利技术扩展到包括前述焚烧炉的液化天然气运输船。 附图说明从参照附图仅作为示例进行的以下描述中，本专利技术的其他方面将显而易见，在附 图中图1为从左舷观察到的液化天然气运输船的垂直剖面图，包括用于蒸发气体的焚 烧炉；图2为以放大比例示出的、如图1的液化天然气运输船上的用于蒸发气体的公知 焚烧炉的垂直剖面图；图3为以与图2基本相同的比例示出的、如图1的液化天然气运输船上的用于蒸 发气体的另一种公知焚烧炉的垂直剖面图；图4为以更大比例示出的、根据本专利技术的焚烧炉的垂直剖面图；图5为图4的焚烧炉的示意性平面图，示出了稀释空气喷嘴的径向布置。图6示出了图4中的X-X剖面处的沿直径d的典型温度曲线；图7示出了图4中的Y-Y剖面处的沿直径d的典型温度曲线。具体实施例方式首先参考图1，图1示出了总体以10表示的液化天然气运输船。该运输船10装 载有容纳在隔绝储罐中的液化天然气货物12。该运输船10由推进系统16驱动，在这种情 况下，该推进系统16包括柴油机，但它也可以是双燃料(气体/油)系统、双燃料(气体/ 油)柴电系统、或者双燃料(气体/油)蒸汽动力系统。尽管储罐14被隔绝，但在航行期间，部分货物必然会蒸发，因此，运输船10上配备 有液化设备18，该液化设备18连接至储罐14并可工作以再次液化所产生的蒸发气体。在 液化设备18无法满足需求或者失效的情况下，运输船10设有焚烧炉20形式的用于处理蒸 发气体的装置。(为了完整性和避免不确定性，这里请注意，未配备有液化设备的运输船在正常的天然气消耗者(例如双燃料发动机)仅消耗一部分蒸发气体时也需要焚烧炉来处理 过量的蒸发气体)。为了简化说明，焚烧炉20被示出为邻近该船只10的艉部，但本领域的 技术人员将会理解，焚烧炉20可并入该船只的烟囱组件中或以其他方式布置。焚烧炉20通过气体管路22连接至储罐14。控制系统24在26和28处连接至推 进系统16和液化系统18中的每一个，并且在30处连接至焚烧炉20。万一液化系统18 (或 者正常的天然气消耗者)发生故障，或者如果仅有一部分蒸发气体被消耗，则打开气体管 路22，并且启动焚烧炉20以燃烧蒸发气体。处理蒸发气体的这些装置能够持续运行，直到 运行条件不满足或者要进行维修，或者任何必要的时候。之前已经提出了用于处理液化天然气运输船上的蒸发气体的各种焚烧炉，并且在 图2中示出了一个实例，其中箭头指示了天然气、空气和燃烧产物的流向。图2所示的公知 的焚烧炉40包括位于外壳44内的燃烧部分42，外壳44和燃烧部分42每个均为大致圆柱 形并且竖直延伸。燃烧部分42和外壳44每个均由钢制成，另外，燃烧部分42内衬有耐火 砖46。气体管路22 (图1)将蒸发气体G输送至焚烧炉40的近端(即下端)处的气体入口 48。燃烧空气A通过燃烧空气风扇50吹送到燃烧部分42中，并且，该气体G和燃烧空气A 的混合物被点燃(通过未详细示出但本领域的技术人员将容易理解的装置)。因此，蒸发气 体如52所示地燃烧，并且燃烧产物C的气流从燃烧部分42向上流动，穿过该燃烧部分42 的多孔圆顶盖42a。应当理解，该燃烧过程产生了大量的热，为了冷却燃烧产物C，将燃烧产 物C与稀释空气D混合。稀释空气风扇54将稀释空气D吹送到燃烧部分42与外壳44之 间的环形空间中，稀释空气D从该环形空间上升从而与燃烧产物C相遇，多孔圆顶盖42a用 来使燃烧产物C与稀释空气D混合。然后，燃烧产物与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在液化天然气运输船上处理蒸发气体的焚烧炉，所述焚烧炉包括燃烧部分，其中，所述蒸发气体在空气参与的情况下燃烧，从而形成燃烧产物流，并且稀释空气被允许进入所述焚烧炉中以冷却燃烧产物，其特征在于，至少一定比例（ＤＰ）的所述稀释空气被横向于所述焚烧炉吹送，以驱散所述燃烧产物流。

【技术特征摘要】
GB 2009-7-18 0912525.3一种用于在液化天然气运输船上处理蒸发气体的焚烧炉，所述焚烧炉包括燃烧部分，其中，所述蒸发气体在空气参与的情况下燃烧，从而形成燃烧产物流，并且稀释空气被允许进入所述焚烧炉中以冷却燃烧产物，其特征在于，至少一定比例(DP)的所述稀释空气被横向于所述焚烧炉吹送，以驱散所述燃烧产物流。2.如权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，所述燃烧部分具有第一壁，并且其它的稀 释空气(DQ)被允许在所述燃烧产物流与所述壁之间进入所述燃烧部分，以使所述燃烧产物 与所述第一壁分离。3.如权利要求2所述的焚烧炉，其特征在于，所述燃烧产物流基本竖直地流动，并且所 述比例(Dp)的稀释空气被基本水平地横向于所述焚烧炉吹送。4.如前述权利要求中的任一项所述的焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉包括多个喷嘴， 所述多个喷嘴布置成围绕所述燃烧产物流且位于所述燃烧产物流外侧，并且所述多个喷嘴 被定向成横向于所述焚烧炉吹送所述比例(DP)的稀释空气。5.如权利要求4所述的焚烧炉，其特征在于，所述喷嘴沿着所述燃烧产物流分别位于 不同的位置。6.如权利要求4或5所述的焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉包括增压室或类似结构， 所述比例(Dp)的稀释空气通过所述增压室或类似结构输送到所述喷嘴。7.如权利要求4-6中的任一项所述的焚烧炉，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙马克O康诺尔，史蒂芬阿瑟布尔比奇，
申请(专利权)人：哈姆沃西燃烧工程有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]