一种分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置，包括：单蓄热式燃烧器、炉体、至少三根辐射管、点火烧嘴、点火烧嘴套管、至少两个燃烧室、四通阀和辐射管连接法兰；所述空气单蓄热式燃烧器包括：盖板，空气本体，保温层，蓄热体，烧嘴砖，煤气管，空气喷嘴砖，一次风空气孔，煤气联焰支口，空气联焰支口，一次煤气喷口，二次风空气旋流器，二次煤气喷口，煤气联焰管，二次煤气管。该装置结构简单，操作方便，能够满足辐射管燃烧器不同应用领域的温度要求，同时增加辐射管内部温度的均匀性，有效的回收烟气余热，分级燃烧减少了烟气中NOx的排放，节省了辐射管燃烧器及点火烧嘴等相关配套设备的投入，精简了系统。

Staged combustion regenerative radiation tube combustion device

The invention provides a staged combustion regenerative radiant tube combustion device comprises a single regenerative burner, a furnace body, at least three radiation tubes, ignition burner and ignition burner casing, at least two combustion chambers, four valve and radiant tube connecting flange; the air single regenerative burner includes a cover. The air body, insulating layer, regenerator, burner, gas pipe, air nozzle, an air hole, a gas flame contact port, air contact flame a mouth, a gas nozzle, two air swirler, two gas nozzle, gas crossflametube, two gas pipe. The device has the advantages of simple structure, convenient operation, can satisfy the different application fields of radiation tube temperature burner requirements, while increasing the radiation uniformity of tube internal temperature, flue gas heat recovery effectively, reduce the staged combustion of NOx in flue gas emissions, saving the radiant tube burner and ignition burner and other related equipment investment, simplify the system.

【技术实现步骤摘要】
一种分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置
本专利技术属于燃气蓄热燃烧
，具体涉及一种采用支管扁平联焰分级燃烧的多管束集成式辐射管燃烧装置。
技术介绍
燃气辐射管，主要以煤气为燃料，在特制的密封套管内燃烧，通过受热的套管表面以热辐射的形式把热量传递给被加热物体，燃烧产物不与被加热物体接触；蓄热式燃气辐射管通过蓄热体的设置利用套管内燃烧后烟气的显热来预热助燃空气或燃气，具有燃烧热效率高、运行稳定、设备可靠性高等特点，广泛应用于各种热处理炉和连续退火炉等。根据辐射管燃烧器的自身特点与蓄热式燃烧技术相结合所开发出来的蓄热式多管束辐射管燃烧装置应运而生，蓄热式多管束辐射管燃烧装置具有满足高效、节能、环保蓄热式燃烧技术优点的同时具有更高效的集成性，辐射功率高，温度更加均匀，而其结构更简单，安装、调试和检修更加方便。由于燃气辐射管在正常工作过程中，需要配置相应的换向控制系统及装置。随着工程化项目的广泛应用，一座热处理炉需配备几十乃至几百支辐射管燃烧器，以蓄热式燃气辐射管为例，需配置辐射管燃烧器的数量和点火烧嘴及相应的点火控制系统相互配套，系统十分庞大，人工操作繁琐，成本高。如公告号为CN203231301U的技术公开了一种蓄热式辐射管燃烧器，包括两个气体流通管、燃烧器外壳、煤气喷管、两个蓄热腔、耐高温喷口及耐高温辐射管，该燃烧器设有两个蓄热腔，能有效地进行蓄热循环，在提高燃烧效率的基础上节能环保。但上述专利中存在以下技术缺陷：1）该蓄热式辐射管燃烧器只适用于规模产量较小的炉型，以立式热解炉为例，该炉型300-600只辐射管，不仅安装难度大，空间局促，调试检修难度更加难以想象。2）采用该蓄热式射管燃烧器由于火焰在辐射管中燃烧使得辐射管在轴向方向的温度很难达到均匀，局部高温度情况同样束缚着该种辐射管的使用范围。3）该辐射管在用量比较大的工况下使用的点火系统及设备非常复杂，投资成本非常高。因此，如何设计一种满足燃烧器不同应用领域的温度要求、增加辐射管内部温度的均匀性、实现分级燃烧以减少烟气中NOx排放、结构简单成本低廉的蓄热式辐射管燃烧装置成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，设计并开发出一种分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置，它主要满足辐射管燃烧器不同应用领域的温度要求，同时增加辐射管内部温度的均匀性，更加有效的回收烟气余热，分级燃烧减少了烟气中NOx的排放，节省了辐射管燃烧器及点火烧嘴等相关配套设备的投入，精简了系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置。根据本专利技术的实施例，包括：至少两个空气单蓄热式燃烧器、炉体、至少三根辐射管、点火烧嘴、点火烧嘴套管、至少两个燃烧室、四通阀和辐射管连接法兰；所述空气单蓄热式燃烧器包括：盖板，空气本体，保温层，蓄热体，烧嘴砖，煤气管，空气喷嘴砖，一次风空气孔，煤气联焰支口，空气联焰支口，一次煤气喷口，二次风空气旋流器，二次煤气喷口，煤气联焰管，二次煤气管，其中：第一燃烧器A和第一燃烧室A位于所述炉体的一侧，第二燃烧器B和第二燃烧室B位于所述炉体的另一侧，所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的烧嘴砖分别伸入到所述第一燃烧室A和第二燃烧室B的开孔处，并向燃烧室内延伸，所述烧嘴砖外部金属法兰板与对应的燃烧室紧固连接；所述空气本体的连接法兰与烧嘴砖的法兰固定连接，所述盖板与空气本体通过螺栓紧固，所述空气本体内部均分为至少三个空腔，保温层设置在空气本体的内部，形成蓄热体放置的至少三个独立腔体，所述蓄热体安放于所述腔体内部；所述空气喷嘴砖与烧嘴砖相连接，所述烧嘴砖内部分隔成至少三个腔体，分别与所述空气本体内部均分的至少三个空腔相连通；所述空气喷嘴砖前端设有至少三个所述一次风空气孔、至少三个所述二次风空气旋流器和至少两个所述空气联焰支口，所述二次风空气旋流器与所述烧嘴砖内部分隔成的至少三个腔体的中心线轴线同轴布置，所述一次风空气孔在所述二次风空气旋流器的正下方，所述至少两个空气联焰支口布置在所述至少三个一次风空气孔之间；所述煤气管位于所述空气喷嘴砖的腔体内，分为上下两层，其中，下层为煤气联焰管，上层为二次煤气管，上下两层并联后与煤气支管路相连接，所述煤气联焰管设有至少三个所述一次煤气喷口和多个所述煤气联焰支口，所述二次煤气管上设置有至少三个所述二次煤气喷口，每个二次煤气喷口中心轴线与对应的二次风空气旋流器轴线同轴布置，所述二次煤气喷口中轴线形成的平面水平布置与所述煤气联焰管上所有喷口中轴线形成的平面之间形成夹角；所述第一、第二燃烧室分别与所述第一、第二空气单蓄热式燃烧器紧固安装，所述燃烧室上的至少三个辐射管连接法兰轴线分别与对应燃烧器上的所述二次风空气旋流器的轴线相重合，所述辐射管在所述炉体的内腔中延伸，其一端与第一燃烧室A的辐射管连接法兰连接，另一端与第二燃烧室B的辐射管连接法兰连接。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置，结构简单，操作方便，能够满足辐射管燃烧器不同应用领域的温度要求，同时增加辐射管内部温度的均匀性，有效的回收烟气余热，分级燃烧减少了烟气中NOx的排放，节省了辐射管燃烧器及点火烧嘴等相关配套设备的投入，精简了系统。根据本专利技术的实施例，所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的空气本体的金属法兰分别与所述四通阀的两个连接口通过管道上的金属法兰进行连接，四通阀(21)的另外两个连接口分别与排烟总管和空气总管的金属法兰紧固。根据本专利技术的实施例，烧嘴砖外部金属法兰板与对应的燃烧室采用螺栓紧固连接；所述空气本体的连接法兰与烧嘴砖的法兰用螺栓固定连接；四通阀的另外两个连接口分别与排烟总管和空气总管的金属法兰通过螺栓紧固；所述第一、第二燃烧室分别与所述第一、第二空气单蓄热式燃烧器通过螺栓紧固安装。根据本专利技术的实施例，所述二次风空气旋流器的外径为60mm，所述一次风空气孔和所述二次风空气旋流器的距离为55-65mm；每个空气联焰支口布置在两个相邻的一次风空气孔的中间位置，每个空气联焰支口长径比为20-25。根据本专利技术的实施例，所述煤气联焰管和所述二次煤气管之间的距离为55-65mm；所述煤气联焰管设置3个所述一次煤气喷口和14个所述煤气联焰支口，所述一次煤气喷口通径尺寸为20-30mm，所述煤气联焰支口每7个为一组对应于所述空气联焰支口，每个支口小孔间距25-30mm，孔径尺寸为3-5mm，所述二次煤气喷口的通径尺寸为25-35mm，所述二次煤气喷口中轴线形成的平面与所述煤气联焰管上所有喷口中轴线形成的平面成25°夹角。根据本专利技术的实施例，每个燃烧室都设有一个所述点火烧嘴，所述点火烧嘴与所述点火烧嘴套管通过螺栓紧固安装，所述点火烧嘴上分别布置有电极冷却风接口、点火煤气接口和点火空气接口，点火烧嘴负荷为0.5-1kw，喷口尺寸为40-45mm，燃烧火焰长度为150-200mm。根据本专利技术的实施例，所述点火烧嘴套管中心线在所述至少三个辐射管接口法兰轴线形成的平面内，并垂直于辐射管接口法兰轴线，所述点火烧嘴套管中心线与所述煤气联焰管和二次煤气管的中心线间距在130-150mm。根据本专利技术的实施例，所述辐射管水平方式放置于炉体内部，或者竖直分列排布于炉体内部，亦或呈“品”字型布置。根据本专利技术的实施例，所述金属法兰与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置，其特征在于,包括：至少两个空气单蓄热式燃烧器、炉体（16）、至少三根辐射管（17）、点火烧嘴（18）、点火烧嘴套管（19）、至少两个燃烧室（20）、四通阀（21）和辐射管连接法兰（22）；所述空气单蓄热式燃烧器包括：盖板（1），空气本体（2），保温层（3），蓄热体（4），烧嘴砖（5），煤气管（6），空气喷嘴砖（7），一次风空气孔（8），煤气联焰支口（9），空气联焰支口（10），一次煤气喷口（11），二次风空气旋流器（12），二次煤气喷口（13），煤气联焰管（14），二次煤气管（15），其中：第一燃烧器A和第一燃烧室A位于所述炉体的一侧，第二燃烧器B和第二燃烧室B位于所述炉体的另一侧，所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的烧嘴砖分别伸入到所述第一燃烧室A和第二燃烧室B的开孔处，并向燃烧室内延伸，所述烧嘴砖外部金属法兰板与对应的燃烧室紧固连接；所述空气本体（2）的连接法兰与烧嘴砖（5）的法兰固定连接，所述盖板（1）与空气本体（2）通过螺栓紧固，所述空气本体（2）内部均分为至少三个空腔，保温层（3）设置在空气本体（2）的内部，形成蓄热体放置的至少三个独立腔体，所述蓄热体（4）安放于所述腔体内部；所述空气喷嘴砖（7）与烧嘴砖（5）相连接，所述烧嘴砖（5）内部分隔成至少三个腔体，分别与所述空气本体（2）内部均分的至少三个空腔相连通；所述空气喷嘴砖（7）前端设有至少三个所述一次风空气孔（8）、至少三个所述二次风空气旋流器（12）和至少两个所述空气联焰支口（10），所述二次风空气旋流器（12）与所述烧嘴砖（5）内部分隔成的至少三个腔体的中心线轴线同轴布置，所述一次风空气孔（8）在所述二次风空气旋流器（12）的正下方，所述至少两个空气联焰支口（10）布置在所述至少三个一次风空气孔（8）之间；所述煤气管（6）位于所述空气喷嘴砖（7）的腔体内，分为上下两层，其中，下层为煤气联焰管（14），上层为二次煤气管（15），上下两层并联后与煤气支管路相连接，所述煤气联焰管（14）设有至少三个所述一次煤气喷口（11）和多个所述煤气联焰支口（9），所述二次煤气管（15）上设置有至少三个所述二次煤气喷口（13），每个二次煤气喷口（13）中心轴线与对应的二次风空气旋流器（12）轴线同轴布置，所述二次煤气喷口（13）中轴线形成的平面水平布置与所述煤气联焰管（14）上所有喷口中轴线形成的平面之间形成夹角；所述第一、第二燃烧室（20）分别与所述第一、第二空气单蓄热式燃烧器紧固安装，所述燃烧室（20）上的至少三个辐射管连接法兰轴线分别与对应燃烧器上的所述二次风空气旋流器（12）的轴线相重合，所述辐射管在所述炉体的内腔中延伸，其一端与第一燃烧室A的辐射管连接法兰（22）连接，另一端与第二燃烧室B的辐射管连接法兰（22）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种分级燃烧蓄热式辐射管燃烧装置，其特征在于,包括：至少两个空气单蓄热式燃烧器、炉体（16）、至少三根辐射管（17）、点火烧嘴（18）、点火烧嘴套管（19）、至少两个燃烧室（20）、四通阀（21）和辐射管连接法兰（22）；所述空气单蓄热式燃烧器包括：盖板（1），空气本体（2），保温层（3），蓄热体（4），烧嘴砖（5），煤气管（6），空气喷嘴砖（7），一次风空气孔（8），煤气联焰支口（9），空气联焰支口（10），一次煤气喷口（11），二次风空气旋流器（12），二次煤气喷口（13），煤气联焰管（14），二次煤气管（15），其中：第一燃烧器A和第一燃烧室A位于所述炉体的一侧，第二燃烧器B和第二燃烧室B位于所述炉体的另一侧，所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的烧嘴砖分别伸入到所述第一燃烧室A和第二燃烧室B的开孔处，并向燃烧室内延伸，所述烧嘴砖外部金属法兰板与对应的燃烧室紧固连接；所述空气本体（2）的连接法兰与烧嘴砖（5）的法兰固定连接，所述盖板（1）与空气本体（2）通过螺栓紧固，所述空气本体（2）内部均分为至少三个空腔，保温层（3）设置在空气本体（2）的内部，形成蓄热体放置的至少三个独立腔体，所述蓄热体（4）安放于所述腔体内部；所述空气喷嘴砖（7）与烧嘴砖（5）相连接，所述烧嘴砖（5）内部分隔成至少三个腔体，分别与所述空气本体（2）内部均分的至少三个空腔相连通；所述空气喷嘴砖（7）前端设有至少三个所述一次风空气孔（8）、至少三个所述二次风空气旋流器（12）和至少两个所述空气联焰支口（10），所述二次风空气旋流器（12）与所述烧嘴砖（5）内部分隔成的至少三个腔体的中心线轴线同轴布置，所述一次风空气孔（8）在所述二次风空气旋流器（12）的正下方，所述至少两个空气联焰支口（10）布置在所述至少三个一次风空气孔（8）之间；所述煤气管（6）位于所述空气喷嘴砖（7）的腔体内，分为上下两层，其中，下层为煤气联焰管（14），上层为二次煤气管（15），上下两层并联后与煤气支管路相连接，所述煤气联焰管（14）设有至少三个所述一次煤气喷口（11）和多个所述煤气联焰支口（9），所述二次煤气管（15）上设置有至少三个所述二次煤气喷口（13），每个二次煤气喷口（13）中心轴线与对应的二次风空气旋流器（12）轴线同轴布置，所述二次煤气喷口（13）中轴线形成的平面水平布置与所述煤气联焰管（14）上所有喷口中轴线形成的平面之间形成夹角；所述第一、第二燃烧室（20）分别与所述第一、第二空气单蓄热式燃烧器紧固安装，所述燃烧室（20）上的至少三个辐射管连接法兰轴线分别与对应燃烧器上的所述二次风空气旋流器（12）的轴线相重合，所述辐射管在所述炉体的内腔中延伸，其一端与第一燃烧室A的辐射管连接法兰（22）连接，另一端与第二燃烧室B的辐射管连接法兰（22）连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：石为华，王东方，郭科宏，杨玉地，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11