熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器，主要包括燃燒器殼體、耐火磚、文丘里管、引射瓦斯槍、主瓦斯槍、調(diào)風(fēng)擋板和長明燈，燃燒器殼體通過法蘭固定在爐底板上，耐火磚位于燃燒器殼體上部,其中心通道為燃燒室，耐火磚上布置有文丘里管，引射瓦斯槍圍繞耐火磚等間距布置，引射噴頭安裝于引射瓦斯槍頭部，引射噴頭上的噴孔中心線與文丘里管的中心線重合，文丘里管上部出口位于燃燒室的上層，主瓦斯槍由燃燒器中心穿過并與耐火磚同軸，位于燃燒室的下層，調(diào)風(fēng)擋板安裝在燃燒器殼體側(cè)壁，與耐火磚中心燃燒室相通，長明燈設(shè)置在主瓦斯槍一側(cè)。本實(shí)用新型燃燒器可有效降低NOx生成量，同時(shí)可平衡爐膛上、下溫度，強(qiáng)化輻射傳熱效果。
【專利說明】
熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于石油化工領(lǐng)域，主要涉及一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國GB31570-2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布，新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對NOx的排放限制日益嚴(yán)格，采用低NOx燃燒器是目前各大石油企業(yè)解決加熱爐NOx排放最快速、也是最直接的方案。
[0003]目前低NOx燃燒器主要通過二段燃燒、火焰分割、煙氣回流等燃料技術(shù)來降低燃料燃燒過程中NOx的生成量。但二段燃燒對抑制NOx生成的能力有限，且在實(shí)際運(yùn)用中存在一、二次空氣的配比較難控制;火焰分割在爐膛溫度低于500°C時(shí)，燃燒火焰開始變得不穩(wěn)定，燃燒產(chǎn)物中CO的含量會顯著增加;煙氣回流由于低溫?zé)煔鈪⑴c了燃燒過程，降低了燃燒火焰溫度，降低了過?？諝庀禂?shù)，從而降低NOx的生成。采用煙氣回流是降低加熱爐NOx排放最根本、最有效的方法，若采用爐體外部煙氣循環(huán)，需在鼓風(fēng)機(jī)入口及引風(fēng)機(jī)出口之間增設(shè)煙道及調(diào)節(jié)擋板，故將面臨運(yùn)行成本高、占地面積大的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器，僅通過燃燒器本身無需借助外部動(dòng)力即可實(shí)現(xiàn)煙氣循環(huán)，從而達(dá)到環(huán)
[0005]保、節(jié)能的效果。
[0006]本實(shí)用新型的目的可采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型提出的熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器主要主要包括燃燒器殼體、耐火磚、文丘里管、引射瓦斯槍、主瓦斯槍、調(diào)風(fēng)擋板和長明燈，所述的燃燒器通過燃燒器殼體上的安裝法蘭固定在爐底板上，耐火磚位于燃燒器殼體上部，其中心通道構(gòu)成所述燃燒器的燃燒室，耐火磚上均勻布置有內(nèi)藏式文丘里管，引射瓦斯槍圍繞耐火磚等間距布置，引射噴頭安裝于引射瓦斯槍頭部，引射噴頭上的噴孔中心線與文丘里管的中心線重合，文丘里管上部出口位于燃燒室的上層，主瓦斯槍由燃燒器中心穿過并與耐火磚同軸，位于燃燒室下層調(diào)風(fēng)擋板安裝在燃燒器殼體側(cè)壁，與耐火磚中心燃燒室相通，長明燈設(shè)置在主瓦斯槍一側(cè)。
[0008]所述耐火磚上均勻布置八個(gè)文丘里管，文丘里管呈圓心輻射式分布，且位于燃燒室上層。
[0009]所述的引射瓦斯槍均勻布置在耐火磚周圍，引射噴頭安裝于引射瓦斯槍頭部，弓丨射噴頭上的噴孔中心線與文丘里管的中心線重合。
[0010]所述的主瓦斯槍設(shè)置在燃燒器中心，與耐火磚同軸，位于燃燒室下層，用于穩(wěn)定燃燒火焰。
[0011]本實(shí)用新型所述的上述結(jié)構(gòu)可使處于燃燒室下層的主瓦斯槍噴射出的燃料氣在經(jīng)過耐火磚時(shí)與助燃空氣混合，使該部分燃料在化學(xué)當(dāng)量空燃比即16:1下燃燒，處于燃燒室上層的引射噴頭高速噴射出的燃料氣，在通過文丘里管時(shí)，會在文丘里管的收縮段產(chǎn)生負(fù)壓，利用該負(fù)壓將爐膛下部的低溫?zé)煔馕胫廖那鹄锕軆?nèi)與燃料氣混合，最終在耐火磚內(nèi)與助燃空氣混合后可使燃料氣與助燃空氣的空燃比達(dá)到20:1，使該部分燃料處于稀薄燃燒狀態(tài)。由于燃燒室上、下分層燃燒時(shí)，處于燃燒室上層的引射噴頭所噴出的燃料氣呈稀薄燃燒狀態(tài)，燃燒后形成的火焰不穩(wěn)定，而處于燃燒室下層的主瓦斯槍所噴出的燃料氣與助燃空氣在化學(xué)當(dāng)量空燃比16:1下燃燒，在燃燒室下層形成的火焰剛直、有力，有效穩(wěn)定了燃燒室上層火焰。被吸入的低溫?zé)煔庵卸酁椴豢扇嫉亩栊詺怏w，且爐膛底部煙氣溫度較火焰區(qū)溫度更低，與助燃空氣及燃料混合后可有效降低燃燒火焰區(qū)溫度;低溫?zé)煔馀c助燃空氣混合后，降低了助燃空氣中的氧濃度，故在更低的氧濃度和更低的火焰溫度下，NOx的生成得到了有效的抑制。同時(shí)在引射噴頭及文丘管的引射作用下，實(shí)現(xiàn)了爐膛內(nèi)部煙氣的上、下循環(huán)，可有效平衡爐膛上、下溫度，強(qiáng)化輻射傳熱，進(jìn)一步提高了加熱爐的熱效率。然而煙氣中多為不可燃的惰性氣體，循環(huán)煙氣的量不宜過大，一般控制在總煙氣量的10%?20%最佳，循環(huán)煙氣量過大后燃燒會變得很不穩(wěn)定，燃料的利用率隨之下降。
[0012]本實(shí)用新型所提出的燃燒器與傳統(tǒng)燃燒器相比，火焰溫度可降至1200°C以下，NOx的生成量可減少40%?60%，同時(shí)加熱爐熱效率可提高1%，是集環(huán)保、節(jié)能、高效為一體的新型燃燒器。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、耐火磚，2、文丘里管，3、引射噴頭，4、引射瓦斯槍，5、燃燒器殼體，6、長明燈，7、主瓦斯槍，8、調(diào)風(fēng)擋板，9、爐底板，10、爐膛。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合附圖對本實(shí)用新型加以進(jìn)一步說明:
[0016]如圖1所示，一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器，主要由燃燒器殼體5、耐火磚1、文丘里管2、引射瓦斯槍4、主瓦斯槍7、調(diào)風(fēng)擋板8、長明燈6構(gòu)成。所述的燃燒器通過燃燒器殼體5上的安裝法蘭固定在爐底板9上，耐火磚I位于燃燒器殼體5上部，其內(nèi)部中心通道構(gòu)成所述燃燒器的燃燒室，耐火磚I中心通道為燃燒室，耐火磚I上均勻布置有八個(gè)文丘里管2，文丘里管2呈圓心福射式分布，八支引射瓦斯槍4安裝在耐火磚I周圍，引射噴頭3安裝于引射瓦斯槍4頭部，引射噴頭3上的噴孔中心線與文丘里管2的中心線重合，文丘里管2上部出口位于燃燒室的上層;主瓦斯槍7安裝在燃燒器中心，且與耐火磚I同軸，位于燃燒室的下層，用于穩(wěn)定燃燒火焰，調(diào)風(fēng)擋板8位于燃燒器側(cè)壁，其內(nèi)部的助燃燒空氣通道與由耐火磚I形成的燃燒室連通，長明燈6安裝在主瓦斯槍7附近。
[0017]本實(shí)用新型所述的燃燒器采用煙氣自循環(huán)、稀薄燃燒、分層燃燒技術(shù)，燃燒室下層主瓦斯槍7噴出的燃料氣在燃燒室內(nèi)與助燃空氣按化學(xué)當(dāng)量空燃比16:1下燃燒，形成的燃燒火焰剛直、有力，燃燒室上層的引射噴頭3高速噴射出的燃料氣在經(jīng)過文丘里管2時(shí)，會在其吸入段產(chǎn)生負(fù)壓，利用該負(fù)壓將爐膛10下部的低溫?zé)煔馕氲轿那鹄锕?內(nèi)與燃料混合，并最終送至耐火磚I燃燒室內(nèi)與助燃空氣混合，混合后燃料氣與助燃空氣的空燃比達(dá)到20:1，處于稀薄燃燒狀態(tài)，燃燒形成的火焰不穩(wěn)定，而燃燒室下層剛直、有力的火焰有效穩(wěn)定了燃燒室上層的火焰。爐膛10下部煙氣溫度較火焰區(qū)溫度更低，而煙氣中含有大量不可燃的惰性氣體，與助燃空氣混合后，既降低了火焰區(qū)的溫度，又降低了助燃空氣中的氧濃度，抑制了NOx的生成。同時(shí)在引射噴頭及文丘管的引射作用下，燃燒器帶動(dòng)了爐膛10上、下煙氣循環(huán)，有效平衡了爐膛10上、下的煙氣溫度，強(qiáng)化了輻射傳熱，提高了加熱爐熱效率。然而煙氣中多為不可燃的惰性氣體，循環(huán)煙氣的量不宜過大，一般控制在總煙氣量的10%?20%最佳，循環(huán)煙氣量過大后燃燒會變得很不穩(wěn)定，燃料的利用率隨之下降。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器，主要包括燃燒器殼體(5)、耐火磚(1)、文丘里管(2)、引射瓦斯槍(4)、主瓦斯槍(7)、調(diào)風(fēng)擋板(8)和長明燈(6)，其特征是:所述的燃燒器通過燃燒器殼體(5)上的安裝法蘭固定在爐底板(9)上，耐火磚(I)位于燃燒器殼體(5)上部，其內(nèi)部中心通道構(gòu)成所述燃燒器的燃燒室，耐火磚(I)上均勻布置有內(nèi)藏式文丘里管(2)，引射瓦斯槍(4)圍繞耐火磚(I)等間距布置，引射噴頭(3)設(shè)置于引射瓦斯槍(4)頭部，引射噴頭(3)上的噴孔中心線與文丘里管(2)的中心線重合，文丘里管2上部出口位于燃燒室的上層，主瓦斯槍(7)由燃燒器中心穿過并與耐火磚(I)同軸，位于燃燒室的下層，調(diào)風(fēng)擋板(8)安裝在燃燒器殼體(5)側(cè)壁，與耐火磚(I)中心燃燒室相通，長明燈(6)設(shè)置在主瓦斯槍(7)—側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器，其是:所述耐火磚(I)上均勻布置八個(gè)文丘里管(2)，文丘里管(2)呈圓心輻射式分布，且位于燃燒室上層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器，其特征是:所述的引射瓦斯槍(4)均勻布置在耐火磚(I)周圍，引射噴頭(3)安裝于引射瓦斯槍(4)頭部，引射噴頭(3)上的噴孔中心線與文丘里管(2)的中心線重合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱煙氣自循環(huán)型超低NOx燃燒器，其特征是:所述的主瓦斯槍(7)設(shè)置在燃燒器中心，與耐火磚(I)同軸，位于燃燒室下層，用于穩(wěn)定燃燒火焰。
【文檔編號】F23D14/48GK205447747SQ201620194611
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】李飛, 李騰飛, 高松, 韓永輝
【申請人】河南方圓工業(yè)爐設(shè)計(jì)制造有限公司