CN100572919C - 安装在液化气运输船舶或者液化气终端上的气体焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体焚烧炉装置，它包括具有用于产生燃烧气体的加热器主体(5)的燃烧室(3)，为加热器主体(5)供给冷空气(9)以保证燃烧的至少一个风扇(7a、7b)，以及用于排出燃烧气体和冷空气的混合物(13)的排气烟囱(11)，装置的特征在于，燃烧室(3)在排气烟囱(11)中的安装方式如下，从而使燃烧室(3)和排气烟囱(11)之间留下环状风道(21)以流过从至少一个风扇(7a、7b)过来的燃烧冷空气(9a)和/或冷却空气流，所述燃烧室(3)具有多个喷射孔和/或管(29a、29b)，用于使环状风道(21)中流动的一部分冷空气喷射到燃烧室中。

Description

安装在液化气运输船舶或者液化气终端上的气体焚烧炉

技术领域

本发明总的涉及气体焚烧炉这一领域，尤其涉及安装在液化气运输船舶或者液化气终端上的气体焚烧炉装置。

技术背景

一般地，液化气运输船舶，例如用于输送石油或者天然气的船舶，包括用于存储处于大气压下并且温度大约为-160℃下的液化气的罐。虽然装有货物的罐是隔热体，但是由于热量能够穿透隔热体，所以一部分货物连续蒸发，通常蒸发的数量级为每天0.1％至0.3％。

而当罐在途中时，液化气蒸汽可以有利地用作推动船舶的燃料。当液化气蒸汽不用于推动的目的时，或者当存在这种过量的蒸汽时，规定需要通过燃烧或者通过液化来除去过量的气体，因为不允许任何液化气蒸汽直接进入大气中。

在船舶上安装液化器通常是非常复杂和昂贵的，所以在大多数情况下实行的解决方式都是燃烧掉过量的气体蒸汽。因此，需要在船上安装用于绝对安全地焚烧气体的装置，特别是不允许出现明焰，同时还需要在比大约450℃更低的温度下排出燃烧气体，这一点是有效的规则所允许的。

为了满足这些限制条件，液化气运输船舶到现在才装配了蒸汽涡轮机推动系统，其中液化气蒸汽在推动系统的锅炉中燃烧。锅炉产生的蒸汽直接导入涡轮机用于推动船舶，或者导入蒸汽/水冷凝器，假定蒸汽的数量超过船舶需要的能量的话。在这种情况下，锅炉同时作为用于推动系统的蒸汽发生器，并且在船舶的能量需求很小时用作过量液化气蒸汽的焚烧炉。

然而，不幸的是，用于液化气运输船舶的蒸汽涡轮机推动型式存在很大的缺陷，具体是：

效率低，具体地说，即比燃气柴油机推动系统、燃气涡轮机系统乃至慢速或者重型柴油燃料系统还低的效率；

体积大，对于船体的给定的体积而言，大的体积减少了货物可用的体积；以及

推动技术不同寻常，这会使维修和员工培训存在难度。

因此目前推动型式被替换成燃烧气体的柴油机推动系统、气体涡轮机或者操作重质燃料的柴油机。不幸的是，这些推动系统不能用于焚烧过量的液化气蒸汽。因此需要将它们与用于焚烧这种燃气的特定装置相连。

甚至对于不使用天然气蒸汽作为燃料并且通常连接液化器的慢速柴油机而言，分级公司(classification companies)仍然需要一个或多个焚烧炉以便执行两种功能：第一功能涉及除去天然气蒸汽的富含氮气的这部分，因为这部分的液化在经济上是不可行的；第二功能涉及在液化器出现故障时除去所有的蒸汽。

因此，甚至对于不使用蒸汽推动的可以燃烧从罐中泄漏的蒸汽的船舶而言，分级公司仍然需要用于焚烧蒸汽的附加装置。

图3是现有技术中用于焚烧气体或者蒸汽的船上装置101的高度概略的视图。

装置101包括燃烧室103和烟囱111。燃烧室103包括加热器主体105，加热器主体105具有一个或多个被放入燃烧室103外壳中的燃烧器147，其中燃烧室103的尺寸通常大于烟囱111的尺寸。因此，燃烧室103由连接零件116经由用于补偿膨胀作用的柔性连接件108连接至烟囱111。

为了使烟囱111的出口处的气体113的温度到达可接受的温度，向燃烧室103供给过量空气以便燃烧器147的火焰131中出来的热气与冷空气混合。这种冷却燃烧并稀释的空气由被马达113a、113b驱动的风扇107a、107b送入燃烧室103中。

为了迫使热气和冷空气之间的混合，湍流器135可选择地放入燃烧室103中或者烟囱111中。这些湍流器135需要使用耐火材料制成，例如耐火钢或者砖，但是它们的购买或者保持都很昂贵。

利用环境空气用于同时保证燃烧和稀释有时会需要考虑通过两列风扇分离这两种功能。第一列风扇107a和107b主要用于供给燃烧空气，而由马达114驱动的第二列风扇108用于供给稀释空气。由这些风扇108输送的冷空气的注入点通常位于燃烧室103的较高部分处，因此除了其它之外，还可以减少压头损失。

燃烧器147由引燃火焰132点火，该引燃火焰132由用于气体或者燃料油的分离的回路进行供给。这会导致额外的费用，不论在购买还是维修期间，并且使用附加的燃料会导致着火的危险。引燃火焰132自身由电火花塞171点火。

隔膜151可选择地放置得与燃烧器147平齐，以便优化围绕它们的空气的分布并且生成湍流从而″捕获″火焰131。

除了其它之外，为了避免出现人员被烧伤的风险，燃烧室和烟囱111在内部或者外部上包上了隔热体104。

为了安全起见，向燃烧器147供给气体的线路157装配有两个切断阀161和163，当在燃烧器147处检测不到火焰131时可以使这两个阀闭合。另外，为了满足安全的需要，放置第三阀173来将夹在这两个阀161和163之间的任何气体导向通风口。

输送至焚烧炉101中用于处理的气体的流速通常由调节阀159控制。

为了处理燃气管线157中的瞬时现象，例如当改变发动机或者液化器的操作速度时，缓冲罐181可以可选择地放置在阀159、161和163的上游。缓冲罐181用来衰减燃气管线157中的压力变化，例如，使得可以启动如下的次序，即在能够打开阀159、161和163之前点燃焚烧炉101，以便烧掉燃气管线157中的过量气体。

缓冲罐181在用于供给发动机或者液化器的管线的最小压力和最大压力之间操作，这两个压力组成的压力范围相对较小，数量级为几百干帕(kPa)。因此缓冲罐181必须具有非常大的体积，通常为几十立方米(m3)，因此就出现了成本和体积这个因素。

除了烧掉从船舶的罐中出来的不会由推动系统消耗掉也没有被液化器液化的天然气蒸汽之外，在维修操作期间也使用船上的焚烧炉甲烷罐来除去天然气和惰性气体的混合物。

当罐内部需要维修操作时，它们储存的天然气必须先由惰性气体替换然后由空气替换。

在清空最后的液化天然气货物后，通过使一部分气体经过换热器在闭合回路中循环对仍然装满了天然气蒸汽的罐逐渐地进行最初的加热。为了在加热操作期间使罐保持恒压，一部分蒸汽在船舶的推动系统中或者由焚烧炉101烧掉。

一旦罐中的温度接近环境温度，由船舶的惰性气体发生器供给的氮气和二氧化碳气体的混合物喷射进入罐中排出天然气蒸汽。天然气蒸汽和惰性气体的混合物排空到焚烧炉101中以便在其中燃烧。因为这种混合物的甲烷含量可以比较少，尤其是操作快结束时，通常燃烧不同的燃料例如燃料油的辅助支持火焰(引燃火焰132)被用于保证混合物燃烧，因此增大了着火的风险。

另外，专利DE10211645中描述了安装在船舶上的气体焚烧炉，它具有两个燃烧室和烟囱。燃烧空气经由径向风扇或者鼓风机供给燃烧室，经由径向风扇供给稀释空气。燃烧室和烟囱之间的连接位于所述燃烧室的出口处，因此具有与烟囱排出的热气相同的温度，所以万一断裂，就存在热气漏泄进入焚烧炉所位于的房屋的风险。

另外，除了热燃气漏泄的风险之外，现有技术中的焚烧炉装置还存在其它几个缺陷。

这种装置笨重并且压头损失较大，需要具有较大功率的风扇和马达。

发明内容

因此本发明旨在通过提供体积较小并且易于安装到液化气运输船舶上或者离岸的燃气终端上的气体焚烧炉装置，来消除上述的缺陷。

本发明的另一个目的是简化焚烧炉装置的构造，以便提高可靠性和安全行，易于维修并减小成本。

这些目的可以通过如下的气体焚烧炉装置来实现，该气体焚烧炉装置包括具有用于产生燃烧气体的加热器主体的燃烧室，为加热器主体供给冷空气以保证燃烧的至少一个风扇，以及用于排出燃烧气体和冷空气的混合物的排气烟囱，装置的特征在于，燃烧室在排气烟囱中的安装方式如下，从而使燃烧室和排气烟囱之间留下环状风道以流过从所述至少一个风扇过来的燃烧冷空气和/或冷却空气流，所述燃烧室具有多个喷射孔和/或管，用于使环状风道中流动的一部分冷空气喷射到燃烧室中。

因此，不需要连接并且燃烧室和烟囱之间不需要匹配零件和柔性耦合。通过消除热气经过耦合发生泄漏的风险提高了安全性，并且也减小了成本和压头损失。

另外，这简化了焚烧炉的制造者(燃烧室的供给者)和造船者(建造排气烟囱)之间的交接，由此减少了成本的损失。

排气烟囱可以固定至第一支件，并且燃烧室可以固定至第二支件。

在一个变体中，排气烟囱固定至第一支件，燃烧室通过由环状风道中的气流冷却的悬挂装置悬挂在排气烟囱中。

有利的是，所述燃烧室具有多个喷射孔和/或管，用于使环状风道中流动的一部分冷空气喷射到燃烧室中。

对于本发明的一个方面，装置具有布置在燃烧室上方的多个管或筒，用于将从至少一个风扇过来的冷空气生成的吸入作用从外部吸进另外的冷空气。

有利的是，装置包括促使冷空气和燃烧气体之间的混合的湍流器，所述湍流器安装在所述多个管的一部分上。

依照本发明的另一方面，装置包括至少第一水路，第一水路在它的端部具有容纳在所述多个管的至少一个管的内部的第一喷雾嘴，第一喷雾嘴将水喷射进入燃烧气体和冷空气形成的混合物中。

依照本发明的另外一个方面，装置包括围绕排气烟囱的顶部安装并且通过吸入作用吸入另外的环境空气流的附加的风道。

装置可以包括至少一个第二水路，第二水路在它的端部具有容纳在所述附加的风道内部的第二喷雾嘴。

依照本发明的特征，加热器主体由提供高流速的主回路和提供低流速的辅助回路独立地供给气体，主和辅助回路连接至燃气管线。

主回路由第一和第二阀控制，如果所述至少一个风扇发生故障，该第一和第二阀就在压力检测器的控制下关闭，或者如果不能点火，就通过火焰检测器关闭。

辅助回路由第三和第四阀控制，如果所述至少一个风扇发生故障，第三和第四阀就在压力检测器的控制下关闭。

有利的是，装置包括缓冲罐，其中，缓冲罐经过第五和第六阀与燃气管线连通以便控制它的压力，或者经由第三、第四和第五阀与加热器主体连通以用于减压。

本发明还提供了一种具有液化气罐并且包括具有上述特性的焚烧炉装置的装罐船舶。

本发明还提供了一种包括具有上述特性的焚烧炉装置的燃气终端。

附图说明

阅读下面通过非限制性的指示和参照附图给出的说明，就会理解本发明的焚烧炉装置、船舶和燃气终端的其它特征和优点，其中：

图1是本发明的气体焚烧炉装置的高度概略的视图；

图2是包括图1的焚烧炉装置的船舶的高度概略的视图；并且

图3是现有技术的气体焚烧炉装置的高度概略的视图。

具体实施方式

依照本发明，图1是气体焚烧炉装置1的高度概略的视图，该焚烧炉装置适用于安装在液化气运输船舶上或近海的气体式终端上。焚烧炉装置1包括具有用于产生燃烧气体的加热器主体5的单个燃烧室3，为加热器主体5供给冷空气9以保证燃烧的至少一个风扇7a、7b，以及用于排出燃烧气体和冷空气9的混合物13的排气烟囱11。

在图1的实例中，焚烧炉装置1在燃烧室3的下方并且在轴线上具有两个风扇7a和7b。风扇7a和7b可以由两个马达13A和13b驱动。从风扇7a、7b出来的冷空气9经由风箱15送入燃烧室3中。为了使装配操作更容易并且减少振动的传递，风箱15经由柔性套筒17连接至风扇7a和7b。

为了使在万一风扇7a或7b之一发生故障时可以部分操作，止回阀19可选择地位于风扇7a、7b的出口从而使在操作中通过风扇7a、7b鼓入的所有冷空气导向燃烧室3。

依照本发明，燃烧室3安装在排气烟囱中，安装的方式是使燃烧室3和排气烟囱11之间留下环状的风道21从而输送从风扇7a、7b过来的燃烧冷空气9a和/或冷却空气流。围绕着加热器主体5的燃烧室具有多个注射管29b和/或孔29a，使在环状风道11中流动的一部分冷空气9a能够接近加热器主体5的注射到其中的火焰31，从而使所述冷空气与燃烧气体混合。换句话说，注入管29b和孔29a将冷空气直接注入热流中，由此来混合所述冷空气9a与热流。应该注意到，使用相同的风扇来供给环状风道21和燃烧室3的内部，可以简化并且减小安装的成本和电能消耗。

优选燃烧室3的几何形状与排气烟囱11的相同(例如圆柱形状)，并且直接地插在排气烟囱11的底部。除了其它之外，这还可以消除燃烧室3和排气烟囱11之间的任何高温连接件和适配件的使用。另外，环状风道21提供的机械间隙使得更易于将燃烧室3插入并且安装在排气烟囱11中。

在此实例中，烟囱11经过包括柔性套筒17的调整器连接在环状间隔21中。因此，可以经过在接近环境(通常比100℃低)的温度下操作的调整器来进行连接，从而使得可以使用比较便宜的装置例如增强的薄板金属风箱。另外，万一发生泄漏也几乎不存在风险，因为漏泄是由同样接近环境温度的空气构成的。

另外，这简化了焚烧炉的制造者和通常供给排气烟囱11的造船者之间的交接。燃烧室3和排气烟囱11之间的环状风道或间隔21既用作风道，用于朝向燃烧室3顶部输送一部分稀释空气9，还用作热屏蔽，使排气烟囱11底部的壁保持在不会对船舶的人员产生危险的温度下，并且没有它就需要求助于昂贵和笨重的绝缘体。

环状风道21中流动的冷空气9a也用来冷却燃烧室3的壁，由此可以使用便宜的材料，从而不需要特殊隔热体的保护。

因此，从下方向燃烧室3供给稀释空气和燃烧空气，并且也经由环状风道21经过燃烧室3的圆周供给另外的稀释空气。

因为通过风扇7a、7b输送的所有空气(燃烧空气和稀释空气)穿过燃烧室3，或者在进入注入管或孔29b、29a之前流过燃烧室的圆周，所以可以利用不耐火的材料。

参看实例，当气体焚烧炉装置1在船舶上时(也可以见图2)，排气烟囱11可以在船舶的上甲板24a处支撑或固定至第一支撑件23a。然而，燃烧室3、加热器主体5和风箱15可以固定至船舶中间甲板24b处的第二支件23b上，而风扇7a和7b可以固定至下甲板24c的第三支件23c处。通过这些配置，造船者供给的烟囱11独立于燃烧室3、加热器主体5、风箱15、和风扇7a、7b进行支撑，其中燃烧室3、加热器主体5、风箱15、和风扇7a、7b这些都是焚烧炉制造者供给的设备的零件，由此简化了造船者和设备制造者之间的机械交接。

应该注意到，因为排气烟囱11固定在第一支件23a上，因此它向下围绕燃烧室3伸得足够远，从而保证柔性连接17不会暴露在热气13中，而是暴露给在通过这种方式在燃烧室3和烟囱之间形成的环状风道21中流动的冷空气流9a中，其中柔性连接17将排气烟囱连接至风箱15和燃烧室3，燃烧室3机械连接至支件23b。

在一个变体中，燃烧室3可以通过悬挂装置25悬挂在排气烟囱11中，该悬挂装置优选设置在燃烧室3的冷却部中并且通过环状风道21中流动的冷空气9a冷却。

在另一个变体中，排气烟囱11、燃烧室3、加热器主体5和风箱15可以固定至中间甲板或上甲板处的公共支件(23a或23b)。

应该注意到，这些途径使得可以使用排气烟囱11或燃烧室3之间的机械分界面27，并且支件23a或23b的结构可以是简单的。因为冷空气流9a在环状风道21中流动，所以这些机械分界面27保持在接近环境温度的温度下。

另外，焚烧炉装置1具有布置在燃烧室3上方的多个管或筒33，用于借助由风扇7a、7b过来的冷空气9生成的吸入作用从外部吸进另外的冷空气9b。

因此，另外的稀释空气经由与排气烟囱11的外部连接的多个管33吸入热气中。因为这些管33的长度较短，通常大约为排气烟囱11直径的五分之一，所以它们对于吸入的空气几乎不存在压头损失，由此可以输送非常大的一部分稀释空气流，通常为10％至20％。这种配置可以省略与燃烧室3的较高部分有关的风扇的安装，从而简化了安装。

另外，焚烧炉装置1可以包括湍流器35，用于促使燃烧气体与冷空气进行混合。湍流器35可以安装在多个管33的一部分上。有利的是，湍流器35可以由一些管33来支撑，以便吸入的冷空气9b可以用于对它进行冷却。因此就不需要借助于隔热体或使用昂贵的耐火材料制造湍流器35。

对于排气烟囱11的出口处的给定排气温度，为了减小风扇7a、7b的尺寸，焚烧炉装置1可以包括至少第一水路37，该水路37在它的端部具有容纳在多个管33的至少一个管的内部的第一喷雾嘴39。第一喷雾嘴39将水喷射进入燃烧气体和冷空气的混合物中以便通过部分或完全蒸发来对混合物进行冷却。

应该注意到这种方法使水能够喷射到热气的中央同时又避免使喷嘴39暴露在高温下，因为喷嘴位于冷空气吸入管33内部从而仅仅与接近环境温度的空气直接接触。可以可选择地利用海水，同时减小盐沉积、堵塞或腐蚀水环路和喷嘴的所有风险。

焚烧炉装置1可以可选择地包括围绕排气烟囱11的顶部安装的附加风道41，通过抽吸作用将其它环境空气流引入热气中。

在这种情况下，焚烧炉装置1可以包括第二水路43，第二水路43在它的端部具有容纳在所述的附加风道41内部的第二喷雾嘴45，从而获得更低的卷流温度。

因此，燃烧室3的壁的冷却通过以下途径来实现，即主要通过燃烧室外表面的强制对流热交换，同时通过热流中的冷空气风道33来冷却热气，再加上有可能存在的水路37、43分喷射进行的冷却。附加的冷空气和水与热气的混合通过由冷空气和水喷射风道29a、29b和37、43生成的湍流以及湍流器35来保证。

应该注意到环状风道21和燃烧室3内部的压力差非常低，通常为100帕斯卡(Pa)即1毫巴(mbar)的数量级。首先，经过风箱供给空气使热气从燃烧室3下部混合，混合的比例大约为″70″。其次，通过湍流和经由管或孔29a、29b、33或湍流器35生成的冷空气的附加供给使热气混合。

因此，因为燃烧器从下方以大约为70的比例过量供给，所以热气的平均温度最低大约为700℃。结合通过环状风道21对燃烧室的壁进行的冷却作用，热气温度可以降低到大约最低为550℃，由此可以对这个腔室使用非耐火材料例如不锈钢。

加热器主体5还包括在火焰检测系统49例如包括紫外线检测元件的控制下点火的一个或多个燃烧器47。

隔膜51可选择地放置得与燃烧器47齐平，以便优化在那附近的空气的分布并且生成湍流以便捕获火焰。

加热器主体5也以独立的方式通过提供高流速的主回路53和提供低流速的辅助回路55供给气体。主回路55和辅助回路53例如通过船舶的燃气管线57进行供给(见图2)。从燃气管线57送至焚烧炉装置1的气流由调节阀59调节。

因此，加热器主体5的燃烧器47从燃气管线57经由对应于两个不同流速范围的两个支流进行供给。

主回路或支路53由第一和第二阀61和63控制，如果风扇7a、7b发生故障，该第一和第二阀61和63在压力传感器或检测器65的控制下关闭，或者如果燃烧器47不能点火，就通过火焰检测器49关闭。

不同的是，辅助回路或支路55由第三和第四阀67和69控制，如果风扇7a、7b发生故障，第三和第四阀67和69就在压力检测器65的控制下关闭。

当输送至焚烧炉1的燃气含有能使它由点火器71(例如电火花塞)点火的足够甲烷，从而导致燃烧并且产生由火焰检测器49可检测到的火焰31时，高速流、主回路或支路53用于正常操作。

为了进一步的安全起见，任何时候如果火焰检测器49没有检测到火焰31，不管是由于何种原因，第一和第二阀61和63就关闭并且安全阀73打开从而将夹在两个阀61和63之间的气体排至通风口。

然而，因为焚烧炉1必须能够处理不易燃的天然气和甲烷的混合物，所以本发明的装置在高流速主回路53关闭时可以使用辅助回路55来向燃烧器47输送气体混合物，即使气体混合物是不易燃的。喷射进入燃烧室3的这种气体混合物使用由风扇7a、7b和管33以及风道41输送的空气进行稀释。混合物中的甲烷含量进一步减小可以保证从排气烟囱11中漏出的气体的甲烷含量确实处于不会引起爆炸的范围之内。

因此，当焚烧炉装置1这样操作时，点火器71可以有规律地启动以便重新点燃混合物，如果它再次变成可燃的话，例如使船舶上装有惰性气体罐转换到装有天然气蒸汽的另一个罐中。如果燃烧继续，那么火焰31可以再次被火焰检测器49检测到，从而允许主回路53的第一和第二阀61和63再次打开，并且使罐的气体流速更大以有利于处理。

这可以自动保证天然气和惰性气体的混合物仅仅通过低速的稀释或者通过高速的燃烧进行处理，这里假定混合物很浓。这用来优化使罐成惰性的或者重新装满气体的操作所需要的时间长度。

当焚烧炉装置1在稀释方式下操作时，万一风扇7a、7b发生故障并且不再保证混合物被充分稀释时，就只能依靠闭合第三和第四阀67和69来获得安全了。这种安全可以通过压力传感器65来控制，其中，压力传感器65经过接近燃烧器47放置的隔膜51来测量风扇7a、7b和燃烧室3之间的压头损失。

由此，通过如下方式保证焚烧炉装置1在低速下的安全，即通过闭合第三和第四阀67和69并且打开另一个阀75，以便在压力传感器65检测到压力太低时立即连通通风口，并且由此空气流太少而不能充分地稀释输送至焚烧炉1的气体混合物，而不论混合物是否含有足够的甲烷从而能够在其中燃烧，或者仅仅是被稀释。

类似地，可以通过如下方式保证高速下的安全，即闭合主回路53的第一和第二阀61和63并且打开阀73，以便在火焰检测器49没有检测到火焰时或者在压力传感器65检测到风扇7a、7b发生故障时立即连通通风口，其中没有检测到火焰时会存在突然重新点火的风险，压力传感器65检测到风扇7a、7b发生故障时会存在排气温度太高的风险。

应该注意到辅助回路55的最大流速可以通过特定压缩或通过选择第三和第四阀67和69的一部分来控制。由此可以保证甚至是在气体混合物在进入焚烧炉1的入口处就处于最大压力的情况下时，燃烧室3中的稀释速率可以保证点火器71对气体混合物的重新点火不会存在危险，如果混合物再次变成可燃的话。

与点火器71连接的辅助回路55充当引燃火焰，即一旦被检测器49启动并且检测到，就用于通过打开由阀61和63控制的主回路53对主火焰31进行点火。

另外，在包括液化器的慢速柴油机船舶中，辅助回路55可以用于处理没有液化的富含氮气的蒸汽部分并且回到罐中，其中这种处理借助于燃烧和稀释。相反，当焚烧炉1需要燃烧从船舶的罐中出来的一些或所有蒸汽时，主回路53仅仅在液化器发生故障时(或者在开始或停止的瞬时操作期间)启动。

有利的是，焚烧炉装置1包括缓冲罐81，其中，缓冲罐81经过第五和第六阀83和85与燃气管线57连通以便控制它的压力，或者经由第三、第四和第五阀67、69和83与加热器主体5连通用于减压。这就可以使焚烧炉1处理的气体流速瞬时衰减。

缓冲罐81可以由阀83进行隔离，尽管它是从阀67和69的上游连接的。另外，缓冲罐81可以和放置在主和辅助回路53和55之间的阀85连接。这种配置使得可以不是在燃气管线57的最小和最大压力值之间，而是在最大压力和略微高于燃烧室3的压力之间利用这种缓冲容量。

特别是对于使用气体蒸汽用于推动的船舶而言，燃气管线57中的额定状态下的气体流速通过为此目的提供的加压和重新加热系统(未显示)来调节，以便满足推动船舶的发动机的要求并且使焚烧炉1处理的气体流速减小至零。以便非常显著地减小焚烧炉的电消耗，有利的是，能够在没有除去过量气体蒸汽的系统额定状态下停止风扇7a和7b。在这种情况下，如果状态突然改变，或者万一船舶的一个或多个推动发动机停止，就需要能够吸收燃气管线57中的过量的天然气蒸汽，以便防止它的压力上升，在使风扇7a和7b重新进行操作的整个时间中，使压力检测器65检测到足够的压力从而允许辅助回路55打开，并且随后火焰检测器49检测到火焰31并且允许主回路53打开。

应该注意到当焚烧炉处于静态时，风扇7a、7b停止并且阀61、63、67和69闭合时，缓冲罐81处于接近大气压的压力下。

然而，当燃气管线57中的气体压力接近它的上限时，风扇7a、7b起动并且阀59和85打开。因此，燃气管线57中提供的一部分气体能够通过缓冲罐81吸收，并且它的压力逐渐上升至燃气管线57的压力。

一旦风扇7a、7b达到足够的速度，压力传感器65控制的报警器就启动，辅助回路55的阀67和69可以打开，并且点火器71启动。如果气体甲烷的含量充足，那么它就开始燃烧并且由火焰检测器控制的另一个报警器可以启动，由此启动主回路53在阀61和63的控制下打开。

因此，根据处理的气体的流速，焚烧炉1能够在满功率下操作，以便使燃气管线57中的压力保持在它的额定范围内。因此阀85可以关闭，启动罐81与燃气管线57隔离，同时保持与燃烧器57经由辅助回路55连通，并且阀67、69和83保持打开。

在对于燃烧器57适当地选取技术的条件下，可以在具有非常低的压头损失的情况下操作，通常小于10kPa。在这种情况下，缓冲罐81中吸收的气体可以排出至燃烧器47，直到罐到达非常接近燃烧室3中的压力为止，其中燃烧室3中的压力本身就接近大气压。当缓冲罐81中的压力到达这个值时，阀67、69和83可以关闭并且缓冲罐81可以阻塞以便于再次使用，从而调节燃气管线57中的瞬时压力。

应该注意到缓冲罐81的处于燃气管线57的额定最大压力和大气压之间的操作压力范围比现有技术中的罐(见图3)的范围大得多，现有技术中的仅仅在燃气管线的最小和最大压力之间。

通常，燃气管线57中的额定压力在0.6兆帕(MPa)和0.8MPa的范围内变化，而缓冲罐81的压力可以在0.8MPa和大气压之间变化。由此可以看出，为了吸收给定量的气体，缓冲罐81的体积大约为现有技术的罐的体积的四分之一，这在成本和尺寸大小方面具有非常重要的优点。

应该注意到，为了避免辅助回路和主回路55和53或者缓冲罐81中混合物爆炸的风险，可以装配一些装置，例如止回阀87或者惰性气体喷射回路(未显示)，例如用于喷射氮气。

当需要燃气管线57中的将被燃烧掉的过量气体压力过渡期已经过去时，阀67、69和57可以关闭并且风扇7a和7b可以再次关闭。因此可是使用小尺寸的缓冲罐81来调节气体燃烧这一暂时现象，同时将风扇7a、7b的电量消耗减小到最低。

图2是装了罐的船舶的高度概略的视图，它包括液化气罐91和图1的用于燃烧从罐泄漏的蒸汽的焚烧炉装置。

在此实例中，排气烟囱11安装在顶部甲板24a上，风扇7a和7b安装在船舶的底部甲板24c上。相反，燃烧室3、加热器主体5和风箱15都安装在船舶的中间甲板24b上。

应该注意到焚烧炉装置也可以用在燃气终端中。

Claims (14)

1.气体焚烧炉装置，包括具有用于产生燃烧气体的加热器主体(5)的燃烧室(3)，为加热器主体(5)供给冷空气(9)以保证燃烧的至少一个风扇(7a、7b)，以及用于排出燃烧气体和冷空气的混合物(13)的排气烟囱(11)，所述装置的特征在于，环状风道(21)设置在燃烧室(3)和排气烟囱(11)之间，所述环状风道(21)具有朝向所述至少一个风扇(7a，7B)的输入口，以流过从所述至少一个风扇(7a、7b)过来的燃烧冷空气(9a)和/或冷却空气流，所述燃烧室(3)具有多个喷射孔和/或管(29a、29b)，用于使环状风道(21)中流动的一部分冷空气喷射到燃烧室中。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，排气烟囱(11)固定至第一支件(23a)并且燃烧室(3)固定至第二支件(23b)。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，排气烟囱(11)固定至第一支件(23a)，燃烧室(3)通过由环状风道(21)中的气流冷却的悬挂装置(25)悬挂在排气烟囱(11)中。

4.如权利要求1至3任意一项所述的装置，其特征在于，它包括布置在燃烧室(3)上方的多个管(33)，并且借助于从所述至少一个风扇(7a、7b)来的冷空气生成的抽吸作用从外部输送附加的冷空气。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，它包括促使燃烧气体和冷空气混合的湍流器(35)，所述湍流器安装在所述多个管(33)的一部分上。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，它包括至少第一水路(37)，第一水路(37)在它的端部具有容纳在所述多个管(33)的至少一个管的内部的第一喷雾嘴(39)，第一喷雾嘴将水喷射进入燃烧气体和冷空气形成的混合物中。

7.如权利要求1至3任意一项所述的装置，其特征在于，它包括围绕排气烟囱(11)的顶部安装并且通过吸入作用吸入另外的环境空气流的附加的风道(41)。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，它包括至少一个第二水路(43)，第二水路(43)在它的端部具有容纳在所述附加的风道(41)内部的第二喷雾嘴(45)。

9.如权利要求1至3任意一项所述的装置，其特征在于，加热器主体(5)由提供高流速的主回路(53)和提供低流速的辅助回路(55)独立地供给气体，主和辅助回路连接至燃气管线(57)。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，主回路(53)由第一和第二阀(61、63)控制，如果所述至少一个风扇(7a、7b)发生故障，该第一和第二阀就在压力检测器(65)的控制下关闭，或者如果不能点火，就通过火焰检测器(49)关闭。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，辅助回路(55)由第三和第四阀(67、69)控制，如果所述至少一个风扇(7a、7b)发生故障，第三和第四阀(67、69)就在压力检测器(65)的控制下关闭。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，它包括缓冲罐(81)，其中，缓冲罐(81)经过第五和第六阀(83、85)与燃气管线(57)连通以便控制它的压力，或者经由第三、第四和第五阀(67、69、83)与加热器主体(5)连通以用于减压。

13.具有液化气罐的运输船舶，所述船舶的特征在于它包括依照权利要求1至12任意一项所述的焚烧炉装置。

14.一种燃气终端，其特征在于，它包括依照权利要求1至12任意一项所述的焚烧炉装置。

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