CN111094853B - 低蒸汽消耗高无烟容量废气火炬 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蒸汽火炬，该蒸汽火炬在一些位置处将未与空气混合的蒸汽注入废气流中，在该位置处所得的加速蒸汽和废气混合物在暴露于周围空气时引起蒸汽、废气和空气的混合，改善燃烧并有效地完全销毁废气，并且其中在低流量条件下，为了保持无烟操作所需的蒸汽和/或辅助气体减少。

Description

低蒸汽消耗高无烟容量废气火炬

优先权声明

本申请要求于2017年9月15日提交的美国临时申请号62/559,318的优先权，该申请的内容据此以引用方式全文并入。

背景技术

本发明涉及改进的火炬装置，并且更具体地讲，涉及高效的蒸汽辅助火炬装置。

蒸汽辅助火炬在精炼厂和石化工厂中用于在正常工厂运行的中断期间燃烧大量释放的废气。“无烟”容量是极其重要的工作参数。使用大量高压蒸汽以夹带大气空气并且迫使空气与废气混合。每磅注入废气的蒸汽所混合的空气量越大，可达到的无烟容量就越高。

用于燃烧和处理易燃气体的火炬装置为人们所熟知。火炬装置通常安装在火炬烟囱上，并且位于生产、精炼、加工工厂等处，用于处理可燃废气或由于任何原因而分流的其他可燃气流，该任何原因包括但不限于通风、停机、扰动和/或紧急情况。在发生工厂紧急情况诸如火灾或停电时，火炬装置是极其重要的，并且在上述或其他任何情况下，正常运行的火炬系统是防止工厂破坏的关键部件。

在“传统”现有技术高容量蒸汽辅助火炬设计的例证的一个示例中，废气流通过直径为60英寸的废气连接(导管)进入火炬尖端的底部。火炬尖端的直径为9英尺至10英尺。存在多个直径为8英寸的喷嘴，这些喷嘴延伸穿过火炬尖端靠近基座的壁，然后垂直地延伸至尖端的排放端。“文丘里混合器”附接到喷嘴入口。蒸汽注射喷嘴位于文丘里混合器的入口端。高压蒸汽注射夹带行进穿过喷嘴并注入到废气中的大气空气，该废气从尖端底部处的废气入口行进穿过空气喷嘴周围的空间至尖端的排放端。所需燃烧空气中仅小部分流动通过喷嘴。所需燃烧空气的剩余部分围绕火炬尖端的外部向上流动。在火炬尖端的排放端处，存在用于迫使空气进入废气流的第二组蒸汽喷嘴。

此设计存在若干缺点。首先，相对较小的直径为8英寸的喷嘴严重限制了可由蒸汽夹带的空气量。其次，蒸汽流和废气流基本上平行，这降低了混合效率。最后，废气具有向上流动通过尖端中心的趋势，而不是跨尖端直径均匀扩散。这致使在尖端中心处的废气浓度较高，导致燃烧不完全从而产生烟雾。

一般期望可燃气体燃烧时不产生烟雾，并且通常此类无烟或基本上无烟的燃烧是强制性的。用于实现无烟燃烧的一种方法是通过利用蒸汽喷射泵供应燃烧空气，该蒸汽喷射泵有时被称为射流器。燃烧空气确保可燃气体被充分氧化以防止产生烟雾。因此，通常将蒸汽用作在火炬装置中移动空气的原动力。当供应足够量的燃烧空气并且所供应的空气与易燃气体充分混合时，蒸汽/空气混合物和可燃气体可被无烟地燃烧。在典型的火炬装置中，所需燃烧空气中仅一部分使用原动力诸如使用蒸汽、压缩空气或其他气体的鼓风机、喷射泵来供应。所需燃烧空气中大部分沿火焰的长度从环境大气中获得。

一种类型的已知蒸汽辅助火炬装置包括大致圆柱形的气体管道，可燃气体被传送到该气体管道中。下部蒸汽被传送通过入口处的多个蒸汽管道，并且在蒸汽管道中被迫过弯，这导致压降。在弯曲处，蒸汽管道被重新导向，使得蒸汽管道与外筒平行。将中柱蒸汽注入到气体管道的中心，使得可燃气体和蒸汽向上穿过外管，并且与离开下部蒸汽管道的蒸汽混合。在气体管道的上端或出口处，蒸汽喷射器径向向内引导蒸汽以控制离开气体管道的混合物的周边，并且蒸汽/空气和气体混合物被点燃。提供中柱蒸汽以确保在气体管道的内部不会发生燃烧。内部燃烧通常见于低气流速率诸如吹扫速率，并且由于横风、由上部蒸汽造成的封盖效应以及在吹扫气体分子量比空气更低的情况下而加剧。吹扫速率通常为连续流向火炬以防止在火炬烟囱中发生爆炸的最小气流速率。

另一种类型的蒸汽辅助火炬使用仅中柱蒸汽喷射器和上部蒸汽喷射器，并且以类似的方式工作。本文所述的蒸汽辅助火炬可实现无烟燃烧。然而，相比其他的蒸汽辅助火炬类型，此类火炬装置每份废气可能需要更多的蒸汽，尤其是在尺寸较大的情况下；另外，它们可能产生过量的噪声。来自下部蒸汽的噪声可被消音，而来自上部蒸汽的噪声由于邻近火炬火焰而难以被消音或不能被消音。用于下部蒸汽的消音器不仅增加了成本，而且增加了火炬烟囱的风负荷，从而导致火炬烟囱成本增加。由于蒸汽以及与输送蒸汽相关联的管道和火炬烟囱结构的高成本，期望利用更少的蒸汽来实现无烟燃烧。因此，需要改进的火炬装置和方法，用于用空气无烟地燃烧易燃气体以减少噪声并提高效率，由此可在不需要更多蒸汽的情况下燃烧更多的燃料。

在低流量工作条件下，通常加入蒸汽以保持无烟燃烧，更多是在疾风条件下；然而，由于法规要求混合的蒸汽和废气混合物保持在270Btu/SCF以上，因此必须另外加入额外的辅助气体(通常为甲烷)以保持无烟燃烧。对于许多蒸汽辅助火炬，蒸汽和蒸汽/空气混合物被相当均匀地引入到废气中，但在疾风情况下废气可能不均匀地离开火炬，从而需要更大用量的蒸汽和/或辅助气体来维持无烟燃烧。因此，需要改进的火炬装置，以在低流量条件下消耗更少用量的蒸汽和/或辅助气体，而不管风力条件如何。

发明内容

在一个实施方案中，本发明提供了一种蒸汽火炬，该蒸汽火炬包括废气筒，该废气筒在所述废气筒的上部部分处连接到从所述废气筒的中心延伸远离的多个延伸部，其中这些延伸部中的每一个包括多个火炬气体导管，并且蒸汽管道定位在这些火炬气体导管的每一个中。蒸汽火炬可具有在所述火炬气体导管的顶部部分处并且在所述蒸汽管道的顶部部分上方的环。另外，蒸汽火炬可在导管出口下方的火炬气体导管的某一节段中具有单个或多个限流锥。火炬气体导管可以为具有圆柱形构型或其他构型诸如正方形、矩形、椭圆形或复合构型的管道。蒸汽管道可以为具有延伸到所述火炬气体导管中的每一个中的分支的单个管道。蒸汽出口可以为直接竖直或与成一角度的单个孔口或多个孔口。环可包括穿孔或其他表面特征。从废气筒到废气设备的过渡可以为完全水平的、处于特定斜度的、在某个方向上弯曲的或这些特征中的两个或更多个的组合。废气筒的顶盖可涉及平板、圆锥、较小的同心筒或这些特征中的两个或更多个的组合。

在另一个实施方案中，本发明为一种操作蒸汽火炬的过程，该过程包括将废气流发送通过废气筒至多个火炬气体导管，同时将蒸汽流发送通过管道，其中所述管道延伸到所述火炬气体导管中；混合所述废气流和所述蒸汽；并且然后生起火焰进行燃烧，作为所述废气流、所述蒸汽和在外部环境空气中的氧气的所得混合物。在火炬气体导管的废气尖端的上部部分处可存在环，该环包括引导所述蒸汽和所述废气的混合物的穿孔或其他表面特征。蒸汽火炬可在导管出口下方的所述火炬气体导管的某一节段中具有单个或多个速度密封件或限流锥，以减少进入火炬气体延伸部中的大气空气回流，另外降低了在低流量工作条件下保持无烟燃烧所需的辅助气体和/或蒸汽的水平。蒸汽出口可涉及直接竖直的一个孔口或成一角度的多个孔口，以增加蒸汽、周围大气空气和废气的混合，并且另外增加废气流的速度，同时通过火炬气体导管的部分蒸汽封盖来降低在低流速下大气空气回流的水平，从而降低在低流量工作条件下保持无烟燃烧所需的辅助气体和/或蒸汽的水平。火炬气体导管可具有选自由圆柱形、正方形、矩形、椭圆形和复合形状组成的组的构型。从废气筒到废气延伸部的过渡可以为完全水平的、处于特定斜度的、在某个方向上弯曲的或这些特征的组合，以减小穿过尖端的压降，以便不需要在更高结构要求的情况下增大标称尖端尺寸；另外，这种过渡通过减小由于尖端内燃烧引起的热生长导致的应力来改善尖端的结构完整性。废气筒的顶盖可涉及平板、圆锥、较小的同心筒或这些特征的组合，以减小由热生长导致的应力从而增加了装置的结构完整性，并且在火炬装置内造成更好的流量分布从而得到了可接受的压降。本发明还解决了大气空气进入尖端与废气和辅助气体混合并在尖端内燃烧从而加热尖端并降低设备寿命的情况；因此，降低空气进入的水平对于在低流量工作条件下使设备寿命最大化是重要的。另外，本发明提供了低蒸汽量方面的优点，每磅丙烷废气所需使用的蒸汽小于0.20磅。在暴露于周围大气空气之前将所有蒸汽从内部注入到废气中。蒸汽向所述废气和所述周围大气空气施加混合和动量传递。本发明还提供了在低流动条件下为了保持无烟燃烧并且延长设备寿命所需的蒸汽和/或辅助气体减少方面的优点。

附图说明

图1为蒸汽火炬的顶部部分的等轴透视图。

图2为包括废气筒和蒸汽管道的蒸汽火炬的视图。

图3为蒸汽火炬的剖面上部部分。

图4示出了两个火炬外壳导管的等轴视图。

具体实施方式

本发明在每磅丙烷废气流使用小于0.20磅的蒸汽同时无需用于冷却的蒸汽且所需用于保温的蒸汽最少(每最大排气孔气流小于0.0006磅蒸汽)的情况下提供无烟燃烧。

本发明仅仅依赖于完全内部的蒸汽，蒸汽完全从内部注入到火炬排气气体管道中而不暴露于周围大气空气，同时蒸汽对周围的环境空气环境施加显著的混合和动量传递效应。其他火炬依赖于注入到靠近并且紧密围绕火炬尖端的周边的空气中的气流，并且旨在使得火炬驱动蒸汽和靠近并且紧密围绕火炬尖端的周边的空气，并且旨在使得火炬将气流和空气驱动到废气中或废气的排放流中。此类火炬被称为“外部蒸汽火炬”。存在可被称为“内部蒸汽火炬”的其他火炬，这些火炬依赖于通过导管、通道或文丘里管从周围大气空气注入蒸汽，从而将空气和蒸汽注射穿过废气流的围阻壁或壳体并且到废气流的中央核心中。

在本发明中，如图1所示，废气流向上通过筒12。蒸汽2在一个或多个位置4处注入到废气流1中，由此所得的加速气流和废气混合物在暴露于周围空气时引起周围空气进入废气(燃料)和蒸汽混合物中。在离开火炬外壳导管的顶部之前，不存在周围空气3与废气流1的混合物。蒸汽和废气5在与周围环境空气6混合之前部分混合，但以足够的组合速度和动量从火炬外壳或废气导管的边界发射，以引起燃料和蒸汽与周围空气的有效混合以影响改善的燃烧并有效地完全破坏易燃废气。相对高速的蒸汽2将动量传递给相对低速的废气1，并且在离开到周围空气3中之前引起蒸汽和废气5的一些混合。然后，在蒸汽和废气从火炬外壳导管7发射时，所得的部分混合的蒸汽和废气流施加动量，从而吸入周围环境空气6并与之混合。在图1中示出了四组四个外壳导管7、导管蒸汽注射喷嘴8、环9、速度密封件10和毂部蒸汽注射喷嘴16。还示出了过渡板11，这些过渡板弯曲以允许足够的流量分布到具有最小风力面积的罐以及毂部膨胀筒和板13中，以减缓由于热应力导致的增长。

图2为包括具有筒12和管道的火炬组件的下部部分的视图，废气1通入该筒中并且蒸汽2在该管道中被发送至包括上述管道的上部部分。示出了毂部蒸汽注射喷嘴16，这些毂部蒸汽注射喷嘴导致蒸汽将燃烧废气流混合物与中心毂部金属分隔。

图3示出了若干火炬外壳导管的细节。蒸汽2通入火炬导管7中，然后进入周围空气3以被有效地燃烧。在每个外壳导管7中示出了环9和速度密封件或限流锥10。

图4为示出了两个单独的火炬外壳导管7的更多细节的视图，其中蒸汽8从延伸至靠近火炬外壳导管的顶部的管道14进入，同时废气向上传递以与外部环境空气混合以被有效地燃烧。

在本发明的其他实施方案中，依赖从内部注入的蒸汽以使蒸汽保暖。该蒸汽完全注入火炬尖端导管外壳内，并且充分远离火炬尖端通往大气的出口(位于其上游)，使得该蒸汽与废气完全混合并且向废气流施加小但基本上无关紧要的动量分量，并且在火炬出口上游足够远的位置以对实现或增强所得的废气和蒸汽混合物与周围大气空气的混合没有显著影响。该设计依赖于如上文所述通过导管或文丘里管注入的内部蒸汽吸入周围空气。外部蒸汽被用于从排出的废气流的周边吸入周围空气，并且用于保温的蒸汽被完全注入火炬废气流导管内。本发明依赖于新的、独立的和不同的混合方法，该混合方法在一位置处将蒸汽和废气部分混合，然后部分混合的混合物可在该位置处与周围大气空气混合并向周围大气空气施加动量。

所描绘的实施方案示出了用于二十四英寸的竖筒12的二十四个废气导管7，六个过渡节段中的每一个上有四个废气导管。在另一个实施方案中，废气导管的数量和尺寸以及过渡节段的数量和尺寸可变得更多或更少。

在一个实施方案(如图示)中，蒸汽注射喷嘴位于废气导管的出口处的平面的上游。在另一个实施方案(未图示)中，蒸汽注射尖端延伸穿过并超出废气导管的出口处的平面，同时保持完全被包裹在废气流中。

在所描绘的实施方案中，废气尖端具有位于废气出口附近但略微上游处的环9。该环不是必需的，但可用于1)增强废气、蒸汽和空气的混合；2)稳定或产生稳定的阻流体以实现火焰稳定；以及3)用作精细调节位置，由此通过调节环中一个或多个通道的尺寸，可调节火炬的流量容量以具体地满足特定火炬应用或操作的流量容量要求。调节火炬的容量以正确匹配特定火炬应用或操作的流量和容量要求的有益效果包括更充分地利用废气流系统中的可用压力损失，从而增强废气、蒸汽和空气的混合。改进或增强废气、蒸汽和空气的混合不仅改善了燃烧从而提高了火炬燃烧器的无烟容量，而且还将火炬系统的蒸汽用量降低到每磅丙烷废气使用的蒸汽远小于0.20磅，每磅丙烷废气使用的蒸汽接近或小于0.10磅。该一个或多个环可如所描绘地位于出口的上游、在出口处或悬在结构上并保持在出口的下游。这些环也可单个或多个地驻留在废气导管的外部的外部。所描绘的废气导管7为圆柱形，但实际上可具有各种形状，包括正方形、矩形、椭圆形或复合形状。考虑到可能形状的多样性，“一个或多个环”可具有各种形状和尺寸，并且可包括穿孔或其他表面特征，该穿孔或其他表面特征可破坏、引导或输导蒸汽、废气或空气的流动以影响这三种组分流的混合。

在所描绘的实施方案中，废气尖端9在每个废气流导管7下具有三个速度密封件或限流锥10。这些锥不是必需的，但用于1)在低流量工作条件下限制空气从上游流入火炬过渡节段或进入筒12；2)保持废气流导管7中的燃烧；以及3)减少废气流进入筒12内的燃烧。另外，每个废气流导管或从它们分流的流量的这些锥的数量可根据需要增加或减少。

在所描绘的实施方案中示出了弯曲的过渡板11，但该板可为平坦的、倾斜的或在与图中所描绘的方向相反的方向上弯曲的。利用弯曲形状优化流量分布，同时使压降最小化。毂部筒和平板13不是必需的，但如所描绘地用于使设备寿命最大化。未描绘的其他实施方案涉及具有平板或简单平板的锥。

蒸汽2进入与废气流5的混合区域的入口被示出具有与竖直方向成四十度角的九个孔口15。其他实施方案包括在从与竖直方向成多至五十度角的角度至直接竖直的范围内的更多或更少孔口(低至单个孔口)。

所描绘的实施方案显示了毂部蒸汽注射喷嘴，这些毂部蒸汽注射喷嘴不是必需的但通过用冷却蒸汽将中心毂部金属与燃烧分隔来延长设备寿命。

具体的实施方案

虽然结合具体的实施方案描述了以下内容，但应当理解，该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。

本发明的第一实施方案为蒸汽火炬，该蒸汽火炬包括废气筒，该废气筒在该废气筒的上部部分处连接到从该废气筒的中心延伸远离的多个延伸部，其中这些延伸部中的每一个包括多个火炬气体导管，并且其中蒸汽管道定位在这些火炬气体导管的每一个中。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬还包括在火炬气体导管的顶部部分处并且在蒸汽管道的顶部部分上方的环。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中火炬气体导管为具有圆柱形构型的管道。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中火炬气体导管为具有正方形、矩形、椭圆形或复合构型的管道。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽管道包括具有延伸到火炬气体导管中的每一个中的分支的单个管道。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中环包括穿孔或其他表面特征。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬还包括在火炬气体导管中并且在蒸汽管道的顶部部分下方的多个节流锥。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬还包括在火炬气体导管的每一个中并且在蒸汽管道的顶部部分下方的单个节流锥。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬包括从废气筒到火炬气体导管的弯曲过渡件。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬包括从废气筒到火炬气体导管的直形过渡件。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬具有从废气筒到火炬气体导管的倾斜过渡件。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中存在封盖废气筒的平板。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中存在封盖废气筒的圆锥和平板。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬具有筒和封盖较大同心废气筒的平板。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬具有包括指向竖直的单个孔口的蒸汽管道。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬具有包括指向与竖直方向成零和五十度之间的角度的两个至二十个孔口的蒸汽管道。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽火炬具有在毂部金属和燃烧气流之间注入蒸汽的外部蒸汽管道。

本发明的第二实施方案为操作蒸汽火炬的过程，该过程包括将废气流发送通过废气筒至多个火炬气体导管，同时将蒸汽流发送通过管道，其中该管道延伸到火炬气体导管中；混合废气流和蒸汽；并且然后生起火焰进行燃烧，作为废气流、蒸汽和在外部环境空气中的氧气的所得混合物。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中在火炬气体导管的废气尖端上的上部部分处的环包括引导蒸汽和废气的混合物的穿孔或其他表面特征。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中火炬气体导管具有选自由圆柱形、正方形、矩形、椭圆形和复合形状组成的组的构型。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中每磅丙烷废气使用的蒸汽小于0.09千克(0.20磅)。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中在火炬气体导管的废气尖端的上部部分处的环包括穿孔或与废气流成比例适当设定尺寸的其他表面特征，从而使得每磅丙烷废气使用的蒸汽数值接近或小于0.05千克(0.10磅)。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中在暴露于周围大气空气之前将所有蒸汽从内部注入到废气中。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中在暴露于周围大气空气之前将大部分蒸汽从内部注入到废气中并且将蒸汽中的一些向外部喷射以将燃烧流与毂部金属分隔。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中蒸汽向废气和周围大气空气施加混合和动量传递。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中火炬气体管道中的单个或多个节流锥减少了流入火炬气体导管上游的空气量。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中在低流量工作条件下用于保持无烟操作所需的蒸汽和/或辅助气体减少。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中在火炬气体筒和废气导管之间的弯曲过渡件改善离开废气导管的流量分布并且降低通过火炬气体系统的压降。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中利用单个竖直孔口或成一角度的多个孔口来增加蒸汽、周围大气空气和废气的混合。本发明的一个实施方案是本段的先前实施方案至本段的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，其中这些孔口增加废气流的速度，同时通过火炬气体导管的部分蒸汽封盖来降低在低流速下大气空气回流的水平。

Claims (10)

1.一种蒸汽火炬，所述蒸汽火炬包括废气筒，所述废气筒在所述废气筒的上部部分处连接到从所述废气筒的中心延伸远离的多个延伸部，其中所述延伸部中的每一个包括多个火炬气体导管；并且

其中多个蒸汽管道定位在所述多个火炬气体导管中的每一个中，并且其中每个蒸汽管道被配置为在蒸汽火炬顶部附近将蒸汽在与周围的空气混合之前与废气混合，

其中在离开蒸汽火炬顶部之前不存在周围空气与废气流的混合物，并且其中蒸汽火炬被配置为仅在蒸汽火炬顶部的下游燃烧废气。

2.根据权利要求1所述的蒸汽火炬，其中所述火炬气体导管为具有圆柱形、正方形、矩形、椭圆形或复合构型的管道。

3.根据权利要求1所述的蒸汽火炬，还包括在所述火炬气体导管中并且在所述蒸汽管道的顶部部分下方的多个节流锥。

4.根据权利要求1所述的蒸汽火炬，所述蒸汽火炬具有从所述废气筒到所述火炬气体导管的弯曲的、直形的或倾斜的过渡件。

5.根据权利要求1所述的蒸汽火炬，所述蒸汽火炬具有封盖所述废气筒的圆锥和/或平板。

6.根据权利要求1所述的蒸汽火炬，其中所述蒸汽管道具有指向与竖直方向成零和五十度之间的角度的两个至二十个孔口。

7.一种操作蒸汽火炬的方法，所述方法包括：

将废气流发送通过废气筒，通过从所述废气筒的中心延伸远离的多个延伸部，送至多个火炬气体导管，同时将蒸汽流发送通过管道，其中所述管道延伸到所述火炬气体导管中；

在与环境空气混合之前，在蒸汽火炬顶部附近，在多个火炬气体导管中的每一个中混合所述废气流和所述蒸汽；并且

然后生起火焰以仅在蒸汽火炬顶部的下游进行燃烧，作为所述废气流、所述蒸汽和在环境空气中的氧气的所得混合物，并且其中在离开蒸汽火炬顶部之前不存在环境空气与废气流的混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述火炬气体导管的废气尖端的上部部分处的环包括穿孔或与所述废气流成比例适当设定尺寸的其他表面特征，从而使得每磅丙烷废气使用的蒸汽数值接近或小于0.05千克。

9.根据权利要求7所述的方法，其中在暴露于周围大气空气之前将所有所述蒸汽从内部注入所述废气中。

10.根据权利要求7所述的方法，其中在所述火炬气体导管和所述废气筒之间的过渡件是弯曲的，并且其改善离开所述废气导管的流量分布并且降低通过火炬气体系统的压降。

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