Металлические огнеупорные элементы горелок - RU2019103376A

1. По существу металлическая горелка, имеющая рабочую температуру, составляющую не менее, чем приблизительно 1200°С, для крекинг-печи, функционирующей при температурах стенок в диапазоне от 700°С до 1350°С, и включающая в себя:

i) по существу металлический проточный проход, определенный, по меньшей мере, одной поверхностью и имеющий выпускное отверстие, расположенное ниже по потоку, и, по меньшей мере, одно впускное отверстие, расположенное выше по потоку, для, по меньшей мере, одного газообразного окислителя;

ii) содержащуюся в указанном по существу металлическом проточном проходе, по меньшей мере, одну перегородку, направляющую поток окислителя и топлива на внутреннюю поверхность горелки, обращенной к печи; и

iii) при необходимости, один или более массивов поверхностей конвективной теплопередачи, выбираемых из перегородок, ребер, гребней и выступов, для направления потока упомянутого, по меньшей мере, одного газообразного окислителя по упомянутому одному или более массивам на внутренней поверхности упомянутого по существу металлического проточного прохода.

2. Горелка по п. 1, которая имеет массив поверхностей конвективной теплопередачи, которые представляют собой ребра, определяющие, по меньшей мере, одну непрерывную последовательность из параллельных каналов, по меньшей мере, на внутренней поверхности участков горелки, подвергнутых воздействию крекинг-печи.

3. Горелка по п. 2, в которой каналы имеют отношение высоты к ширине в диапазоне от 0,1 до 2.

4. Горелка по п. 3, в которой металлическая топливная магистраль оканчивается вблизи внешней передней поверхности упомянутого проточного прохода на интервале от 25 до 75% от высоты передней части проточного прохода.

5. Горелка по п. 4, в которой упомянутая, по меньшей мере, одна металлическая поверхность имеет толщину в диапазоне от 4 до 25 мм.

6. Горелка по п. 5, включающая в себя во взаимодействующей компоновке:

i) нижний металлический проточный проход для одного или более газообразных окислителей, имеющий открытый задний конец, закрытые боковые стенки и закрытую нижнюю стенку, переднюю стенку и верхнюю стенку, которая не простирается на полную длину боковых стенок, определяя открытый обращенный вверх вентиляционный проем на верхнем переднем конце проточного прохода; и при этом металлическая передняя стенка непрерывно соединена с нижней стенкой проточного прохода;

ii) металлическую верхнюю секцию, имеющую ту же самую ширину, что и металлический проточный проход, и включающую в себя переднюю стенку, две параллельные боковые стенки и заднюю стенку, определяющие камеру, открытую нижнюю часть, которая взаимодействует с открытым вентиляционным проемом в проточном проходе и передней стенкой, и открытую верхнюю часть, при этом упомянутые передняя стенка и задняя стенка содержат отверстия по существу на одной и той же высоте и с боковым смещением для прохождения одной или более магистралей для подачи топлива от задней части к передней части упомянутой верхней секции;

iii) либо:

а) одну или более металлических или металлических с керамическим покрытием верхних пластин, взаимодействующих с открытой верхней частью верхней металлической секции, при этом упомянутые одна или более верхних пластин имеют по существу плоскую поверхность и, при необходимости, имеют изогнутую переднюю кромку и один или более по существу круглых пропускных проходов сквозь нее, причем упомянутая задняя секция имеет одно или более многоугольных выпускных отверстий для пропускания упомянутых одного или более газообразных окислителей через них; или

b) продолжение верхней передней стенки, простирающееся до задней стенки верхней секции, при этом упомянутое продолжение имеет переднюю кромку, при необходимости, изогнутую, и, при необходимости, имеет один или более по существу круглых пропускных проходов сквозь нее, и по существу плоскую заднюю секцию, имеющую одно или более многоугольных выпускных отверстий для прохождения окислителя сквозь них, причем на упомянутую заднюю секцию, при необходимости, нанесено покрытие из керамического материала; и

iv) одну или более перегородок, простирающихся в упомянутую металлическую верхнюю секцию.

7. Горелка по п. 6, которая имеет нисходящую перегородку, простирающуюся от участка, выходящего не более, чем на 10% вперед от переднего края упомянутых одного или более выпускных отверстий для одного или более газообразных окислителей, до переднего края упомянутых одного или более выпускных отверстий для упомянутых одного или более газообразных окислителей, при этом упомянутая нисходящая перегородка нисходит внутри верхней металлической секции горелки на интервале от 50 до 90% от высоты передней поверхности упомянутой горелки и простирается в боковом направлении по внутренней поверхности горелки на интервале от 100 до 75% от ширины поверхности упомянутой горелки, причем упомянутая нисходящая перегородка расположена таким образом, чтобы имелись по существу равные просветы на каждой стороне нисходящей перегородки по отношению к боковым стенкам металлической верхней секции, и при этом, по мере необходимости, упомянутая нисходящая перегородка имеет один или более круглых каналов сквозь нее для обеспечения прохождения сквозь нее одной или более магистралей для подачи топлива.

8. Горелка по п. 7, включающая в себя последовательности из параллельных продольных внутренних ребер для направления потока упомянутого, по меньшей мере, одного газообразного окислителя по обращенной вперед поверхности упомянутой нисходящей перегородки.

9. Горелка по п. 8, дополнительно включающая в себя восходящую перегородку, простирающуюся вперед от верхней стенки упомянутого нижнего металлического проточного прохода на интервале от 45 до 85% от площади пропускного сечения в камере металлической верхней секции.

10. Горелка по п. 9, в которой упомянутая восходящая перегородка, простирающаяся вперед от верхней стенки упомянутого нижнего металлического проточного прохода, является изогнутой в своей передней секции вверх в направлении упомянутых одного или более выпускных отверстий с образованием обращенной вверх восходящей перегородки, параллельной внутренней передней стенке верхней секции, и при этом, по мере необходимости, простирающаяся вверх секция упомянутой восходящей перегородки имеет один или более круглых каналов сквозь нее для обеспечения прохождения сквозь нее одной или более магистралей для подачи топлива.

11. Горелка по п. 10, в которой упомянутая восходящая перегородка, простирающаяся вперед от верхней стенки упомянутого нижнего металлического проточного прохода, дополнительно включает в себя на поверхности, обращенной к внутренней передней стенке верхней секции, последовательность из параллельных продольных внутренних ребер для направления потока упомянутого, по меньшей мере, одного газообразного окислителя по внутренней поверхности упомянутого по существу металлического проточного прохода.

12. Горелка по п. 11, в которой каналы имеют отношение высоты к ширине в диапазоне от 0,1 до 2.

13. Горелка по п. 5, включающая в себя во взаимодействующей компоновке:

i) нижний металлический проточный проход для одного или более газообразных окислителей, имеющий открытый задний конец, закрытые боковые стенки и закрытую нижнюю стенку, переднюю стенку и верхнюю стенку, которая не простирается на полную длину боковых стенок, определяя открытый обращенный вверх вентиляционный проем на верхнем переднем конце проточного прохода; и при этом металлическая передняя стенка непрерывно соединена с нижней стенкой проточного прохода;

ii) металлическую верхнюю секцию, имеющую ту же самую ширину, что и металлический проточный проход, и включающую в себя переднюю стенку, две параллельные боковые стенки и заднюю стенку, определяющие камеру, открытую нижнюю часть, которая взаимодействует с открытым вентиляционным проемом в проточном проходе и передней стенкой, и открытую верхнюю часть, при этом упомянутые передняя стенка и задняя стенка имеют отверстия по существу на одной и той же высоте и с боковым смещением для прохождения одной или более магистралей для подачи топлива от задней части к передней части упомянутой верхней секции;

iii) либо:

а) одну или более металлических или металлических с керамическим покрытием верхних пластин, взаимодействующих с открытой верхней частью верхней металлической секции, при этом упомянутые одна или более верхних пластин имеют плоскую поверхность, при необходимости, имеющую изогнутую переднюю кромку и один или более по существу круглых пропускных проходов сквозь нее, причем упомянутая задняя секция имеет одно или более многоугольных выпускных отверстий для пропускания упомянутых одного или более газообразных окислителей через них; или

b) продолжение верхней передней стенки, простирающееся до задней стенки верхней секции, при этом упомянутое продолжение имеет переднюю кромку, при необходимости, изогнутую, и, при необходимости, имеет один или более по существу круглых пропускных проходов сквозь нее, и по существу плоскую заднюю секцию, имеющую проходящие сквозь нее одно или более многоугольных выпускных отверстий для окислителя, причем на упомянутую заднюю секцию, при необходимости, нанесено покрытие из керамического материала; и

iv) восходящую перегородку, простирающуюся вперед от верхней стенки упомянутого нижнего металлического проточного прохода на интервале от 45 до 85% от площади пропускного сечения в камере металлической верхней секции.

14. Горелка по п. 13, где упомянутая восходящая перегородка, простирающаяся вперед от верхней стенки упомянутого нижнего металлического проточного прохода, является изогнутой в своей передней секции вверх в направлении упомянутых одного или более выпускных отверстий для получения обращенной вверх восходящей перегородки, параллельной внутренней передней стенке верхней секции, и при этом, по мере необходимости, простирающаяся вверх секция упомянутой восходящей перегородки имеет один или более круглых каналов сквозь нее для обеспечения прохождения сквозь нее одной или более магистралей для подачи топлива.

15. Горелка по п. 14, где упомянутая восходящая перегородка, простирающаяся вперед от верхней стенки упомянутого нижнего металлического проточного прохода, дополнительно включает в себя на поверхности, обращенной к внутренней передней стенке верхней секции, последовательность из параллельных продольных внутренних ребер для направления потока упомянутого, по меньшей мере, одного газообразного окислителя по внутренней поверхности упомянутого по существу металлического проточного прохода.

16. Горелка по п. 15, в которой каналы имеют отношение высоты к ширине в диапазоне от 0,1 до 2.

17. Горелка по п. 7, в которой упомянутая одна или более верхних пластин являются металлическими.

18. Горелка по п. 7, в которой упомянутая одна или более верхних пластин являются металлическими с нанесенным покрытием из керамического материала.

19. Горелка по п. 9, в которой упомянутая одна или более верхних пластин являются металлическими.

20. Горелка по п. 9, в которой упомянутая одна или более верхних пластин являются металлическими с нанесенным покрытием из керамического материала.

21. Горелка по п. 13, в которой упомянутая одна или более верхних пластин являются металлическими.

22. Горелка по п. 13, в которой упомянутая одна или более верхних пластин являются металлическими с нанесенным покрытием из керамического материала.

23. Горелка по п. 7, в которой верхняя передняя стенка продолжается до верхней задней стенки, а на заднюю секцию не нанесено покрытие из керамического материала.

24. Горелка по п. 7, в которой верхняя передняя стенка продолжается до верхней задней стенки, и на заднюю секцию нанесено покрытие из керамического материала.

25. Горелка по п. 9, в которой верхняя передняя стенка продолжается до верхней задней стенки, а на заднюю секцию не нанесено покрытие из керамического материала.

26. Горелка по п. 9, в которой верхняя передняя стенка продолжается до верхней задней стенки, и на заднюю секцию нанесено покрытие из керамического материала.

27. Горелка по п. 13, в которой верхняя передняя стенка продолжается до верхней задней стенки, а на заднюю секцию не нанесено покрытие из керамического материала.

28. Горелка по п. 13, в которой верхняя передняя стенка продолжается до верхней задней стенки, и на заднюю секцию нанесено покрытие из керамического материала.

29. Горелка по п. 5, включающая в себя во взаимодействующей компоновке продолговатое трубчатое тело, имеющее впускное отверстие для топлива, кольцевой канал для первичного воздуха, концентрический с трубчатым телом, выходное отверстие из трубчатого тела, включающее в себя одну или более направляющих лопастей, источник вторичного воздуха и взаимодействующую перегородку, концентрическую с трубчатым телом, взаимодействующим с покровной пластиной, открытой для воздействия печи, таким образом, чтобы воздух протекал по направляющей и через покровную пластину.