一种低NOx气体燃烧器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低NOx气体燃烧器，由火盆砖、主体、长明灯、环形气包枪、调风蝶阀组成，所述主体的套管盖通过支架固定在内筒上；所述火盆砖外径上开有半圆凹槽缺口，前端设有多个切口组合成的坎台；所述环形气包枪的气喷头设有三级燃料喷孔。本实用新型专利技术通过燃料分级，火盆砖火道与主体套管盖的组合，前端坎台与凹槽处切口的组合，从而形成稳定、刚直有力的火焰，降低了火焰表面温度，有效地抑制了烟气中NOx的生成量，从而实现了燃烧烟气的低NOx排放。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油化工加热炉节能与环境保护
，涉及一种低NOx气体燃烧器。
技术介绍
随着我国现代化建设的发展，对环境污染实施有效的控制已变得越来越重要和紧迫，石油炼制工业的技术进步和可持续发展也已成为人们关注的焦点，随着国家环保总局《石油炼制工业污染物排放标准》(GB35710-20015)的颁布实施，根据市场信息了解， 目前国内石油炼化行业中，工艺加热炉中使用的圆形火焰燃烧器，在使用过程中发现有排放中烟气NOx浓度偏高、氧含量与CO不好调整,火焰有时飘散、炉管受热不够均匀、易结焦等现象，原有的燃烧器技术已显得陈旧和不适宜。因此研制一种高效燃烧，幅射温度均匀，低NOx污染排放的气体燃烧器来替代原圆形火焰燃烧器，很有必要，市场前景将很广阔。
技术实现思路
本技术的目的是针对
技术介绍
中存在的缺陷和问题加以改进和创新，提供一种适应于立管立式或圆筒炉及相类似炉型中使用，适应于热空气强制通风和冷空气自然通风操作工况，利用烟气余热回收条件，在燃料压力、组分变化等复杂环境下能稳定燃烧，达到高效节能，低NOX烟气排放目的的低NOX气体燃烧器。本技术采用的技术方案是：一种低NOx气体燃烧器，由火盆砖、主体、长明灯、环形气包枪、调风蝶阀组成，所述主体包括有外筒、内筒、气枪套管和套管盖，所述套管盖通过支架固定在内筒上；所述火盆砖位于主体的内筒伸出部分构成的固定圈内，火盆砖外径上开有半圆凹槽缺口，火盆砖火道的后端为锥形口，前端设有多个切口组合成的坎台；所述环形气包枪通过主体的气枪套管插入火盆砖的半圆凹槽缺口内，所述环形气包枪的气喷头设有三级燃料喷孔。所述主体的外筒、内筒之间设有陶纤衬里，内筒为网板结构。所述气喷头通过锁紧螺母与球头密封节锁紧密封，球头密封节对接焊于枪管前端。所述三级燃料喷孔的一级燃料喷孔与燃烧器呈径向夹角的水平布置，二级燃料喷孔与燃烧器呈轴向夹角和径向夹角的倾斜布置，三级燃料喷孔与燃烧器呈轴向夹角的倾斜布置。所述长明灯的稳焰管前端采用斜口结构。本技术通过三级燃料喷孔实现了燃料分级；通过火盆砖火道与主体套管盖的组合，实现了燃料与空气的强化混合，达到稳定燃烧的目的；通过火盆砖前端坎台与半圆凹槽处切口的组合，实现了燃烧器的烟气回流；从而形成稳定、刚直有力的火焰，降低了火焰表面温度，有效地抑制了烟气中NOx的生成量，从而实现了燃烧烟气的低NOx排放，因而达到了高效、节能、低NOX污染排放与低噪声的环保目的。附图说明图1是本技术的结构图；图2是主体的结构图；图3是火盆砖的结构图；图4是火盆砖的俯视图；图5是环形气包枪的结构图；图6是气喷头的结构图；图中，1火盆砖；2主体；3长明灯；4环形气包枪；5调风蝶阀；6半圆凹槽缺口；7坎台；8一级燃料喷孔；9二级燃料喷孔；10三级燃料喷孔；21套管盖；22外筒；23内筒；24陶纤衬里；41气喷头；42锁紧螺母；43球头密封节；44枪管；45安装法兰垫；46安装法兰；47环形气包；48气接头；49气接短管。具体实施方式从图1、2可知，本技术低NOx气体燃烧器，由火盆砖1、主体2、长明灯3、环形气包枪4、调风蝶阀5等部件组成，主体2包括有外筒、内筒、气枪套管和套管盖，在外筒22、内筒23之间设有陶纤衬里24，内筒23为网板结构，套管盖21通过支架固定在内筒上，火盆砖1位于主体2的内筒23伸出部分构成的固定圈内，长明灯3稳焰管前端采用斜口结构。从图3、4可知，火盆砖1外径上开有插入环形气包枪喷头的半圆凹槽缺口6，火盆砖火道的后端为锥形口，前端设有多个切口组合成的坎台7。从图5可知，环形气包枪4通过主体2的气枪套管插入火盆砖1的半圆凹槽缺口，环形气包枪4的气喷头41通过锁紧螺母42与球头密封节43锁紧密封，球头密封节43对接焊于枪管44前端，从图6可知，气喷头41设有三级燃料喷孔。其中一级燃料喷孔8与燃烧器呈径向夹角的水平布置，工作时，从此喷出的燃料产生径向旋流，作为一级燃料，通过长明灯引燃，起引火孔的作用；二级燃料喷孔9与燃烧器呈轴向夹角和径向夹角的倾斜布置，从此喷出的燃料产生轴向旋流，作为二级燃料；三级燃料喷孔10与燃烧器呈轴向夹角的倾斜布置，从此喷出的燃料为三级燃料。径向旋流的一级燃料与空气混合燃烧，产生的烟气与轴向旋流的二级燃料混合燃烧，产生的烟气再与三级燃料混合燃烧，以此实现燃料的分级分段燃烧。燃料旋流有两个作用：一是增加了气流的絮动, 强化了混合过程；二是旋流中心的回流区使大量烟气回流并与燃气和空气的混合物相混合，加热了混合物，提高了反应区温度，强化了化学反应过程。大量烟气回流还降低了燃烧火焰表面温度，抑制了烟气中NOX的生成。本技术主体2与火盆砖1组装后，火盆砖火道与套管盖的组合，使空气流产生一定偏转，增大了空气流与燃气流的交角，改善了气流混合条件，提高了入口处的空气流速，套管盖21对流经的空气形成较大阻力的阻档，构成撞击混合从而增加了气流的絮动尺寸，强化了空气与燃气的混合，特别是与一级燃料的混合，有利于实现合理比例的烟气回流。主体2的套管盖21同时还有稳焰的作用。燃烧火道中，由于套管盖的作用，在套管盖下游形成一个高温烟气回流区，使燃料从喷头喷出后立即被回流的高温烟点燃，这就保证了燃烧器燃烧的稳定性。主体的外筒22、内筒23之间衬有的陶纤衬里，内筒23采用网板结构，能有效的阻止了主体的对外散热，同时由于网板和内衬隔热材料的阻尼性消音，使得助燃空气在燃烧器内高速流动产生的噪音得到迅速衰减，实现燃烧器的低噪音排放，滿足燃烧器运行时噪音＜80dBA@1m及主体外筒(2-2)表面温度低于60℃（不烫手）要求。长明灯3稳焰管前端采用斜口结构设计。这样工作时，环形气包枪喷头喷出的一级燃料形成距离火盆砖前端坎台上偏离燃烧器轴心距的径向旋转射流，长明灯稳焰管前端斜口设计，有利于在任何情况下一级燃料的引燃，实现燃烧器的稳定燃烧。本技术安装时，主体2通过法兰固定在炉体上，火盆砖1位于主体2的内筒23伸出部分构成的固定圈内，环形气包枪4通过主体2的气枪套管插入火盆砖1的半圆凹槽缺口，长明灯3插入主体2上设置的安装孔处，采用便携式电子点火棒或人工火把点燃。其点火方式为先点燃长明灯，再由长明灯点燃主气枪的两级点火方式，适用于热空气强制通风和冷空气自然通风操作工况，在燃料压力、组分变化等复杂环境下都能稳定燃烧，达到高效、节能、低NOX污染排放与低噪声的环保目的。本技术运行中，助燃空气经过装置高温烟气余热回收预热，一定压力的热空气（150Pa左右）进入对开调风蝶阀，根据负荷大小，通过对开调风蝶阀手柄控制总风量，热空气进入主体内腔，通过火盆砖火盆砖火道与主体套管盖的组合，空气流产生一定偏转，增大了空气流与燃气流的交角，改善了气流混合条件，提高了入口处的空气流速，套管盖21对流经的空气形成较大阻力的阻档，构成撞击混合从而增加了气流的絮动尺寸，强化了空气与燃气的混合，特别是与一级燃料的混合，有利于实现合理比例的烟气回流。同时主体2套管盖21还有稳焰的作用。燃烧火道中，由于套管盖的作用，在套管盖下游形成一个高温烟气回流区，使燃料从喷头喷出后立即被回流的高温烟点燃，这就保证了燃烧器燃烧的稳定性。同时，管路来的装置燃料气从气接头、短接进入环形气包，经枪管从气喷头喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低NOx气体燃烧器，由火盆砖、主体、长明灯、环形气包枪、调风蝶阀组成，其特征在于：所述主体包括有外筒、内筒、气枪套管和套管盖，所述套管盖通过支架固定在内筒上；所述火盆砖位于主体的内筒伸出部分构成的固定圈内，火盆砖外径上开有半圆凹槽缺口，火盆砖火道的后端为锥形口，前端设有多个切口组合成的坎台；所述环形气包枪通过主体的气枪套管插入火盆砖的半圆凹槽缺口内，所述环形气包枪的气喷头设有三级燃料喷孔。

【技术特征摘要】
1.一种低NOx气体燃烧器，由火盆砖、主体、长明灯、环形气包枪、调风蝶阀组成，其特征在于：所述主体包括有外筒、内筒、气枪套管和套管盖，所述套管盖通过支架固定在内筒上；所述火盆砖位于主体的内筒伸出部分构成的固定圈内，火盆砖外径上开有半圆凹槽缺口，火盆砖火道的后端为锥形口，前端设有多个切口组合成的坎台；所述环形气包枪通过主体的气枪套管插入火盆砖的半圆凹槽缺口内，所述环形气包枪的气喷头设有三级燃料喷孔。2.根据权利要求1所述低NOx气体燃烧器，其特征在于：所述主体的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志勇，任政，任征军，何卫国，傅旭航，文峰，李甲熙，
申请(专利权)人：岳阳恒盛石化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43