一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，主要包括空气导流罩、空气喷嘴和其底板、中心主燃气枪、一组辅助燃气枪、环形燃气汽包管、长明灯、连接软管、调风机构和燃料调节球阀等。空气导流罩设置在燃烧器筒体上部，与燃烧器筒体连接。空气喷嘴的底板设置在中心主燃气枪下方，空气喷嘴均匀分布于其底板上。环形燃料汽包管环绕设置在燃烧器主体外围，其上设置有中心主燃气枪和一组辅助燃气枪。本发明专利技术充分利用了文丘里效应，使燃料和空气分级燃烧并设置了主辅燃气比例调节机构，使空气与燃料均匀混合，并增强了炉膛内部的烟气自动循环，使炉膛内温度分布均匀，避免了局部高温，减少了炉膛出口NOx的生成。

【技术实现步骤摘要】
一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器
本专利技术专利属于石油化工
，主要涉及一种气体燃烧设备，特别涉及一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器。
技术介绍
国家环保局发布的《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570-2015）规定自2015年7月1日起，工艺加热炉的氮氧化物排放浓度不得超过180mg/m3,而在一些环境承载能力较弱的地区，该浓度被限制在100mg/m3以下。而国内的石化加热炉燃烧器一般都只能保证氮氧化物排放浓度为80-120mg/m3，因此新型低NOx燃烧器的设计开发具有很大的现实意义。现在一般国内的燃烧器多采用燃料分级燃烧、空气分级燃烧、浓淡偏差燃烧等技术，其缺点在于部分燃烧器运行时，烟气再循环结构复杂且效果不够明显，空气输送较集中且速度有限，形成的回流区较小，导致空气和燃料的混合能力不强，运行过程中会出现局部高温、氮氧化物超标排放等现象。专利技术专利内容本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有燃烧器出现的烟气再循环结构复杂且效果不够明显、空气输送较集中且与燃料的混合能力不强、燃烧不充分等不足，提供一种燃料分级按比例调节、带结构简单的自动烟气再循环结构且空气分流道与燃气均匀混合，能有效降低NOx生成的一种低NOx燃气燃烧器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器固定在加热炉炉底，它包括空气导流罩、空气喷嘴和其底板、燃烧器筒体、中心主燃气枪、一组辅助燃气枪、环形燃气汽包管、长明灯、观火孔、点火孔、燃料进气软管、长明灯进气软管、连接软管、调风机构和燃料调节球阀等部件。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述空气导流罩设置在燃烧器筒体上部，直径与环形燃料汽包管相等，空气导流罩与燃烧器筒体并非直接连接的，而是在两者的连接处设置有宽度为30mm的环形镂空层。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述空气喷嘴的底板设置在所述带喷孔的中心主燃喷头下方，其上设置有两层所述空气喷嘴、所述长明灯孔洞、观火孔洞、点火灯孔洞。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述一组辅助燃气枪包括在所述环形燃气汽包管上均匀排列的4支辅助燃气枪。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述每一支带喷孔的辅助燃气喷头顶端靠近燃烧器筒体内侧方向有三个喷孔，第一个喷孔直径为1.4mm，与竖直方向的夹角为90°；第二个喷孔直径为1.5mm，与竖直方向的夹角为68°；第三个喷孔直径为4.9mm，与竖直方向的夹角为29°。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，可以通过调节所述燃料入口调节球阀的开度，控制进入整个烟气自循环超低NOx燃气燃烧器的燃气量，通过调节所述主辅燃料调节球阀的开度，控制进入中心主燃气枪和辅助燃气枪内的燃气比。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述长明灯进气软管的入口处设置有入口调节球阀以控制进入长明灯内的燃气量。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述环形燃气汽包管围绕所述燃烧器筒体分布，负责连接上面的一组辅助燃气喷枪和下面的一根主辅燃气喷枪连接软管，环形燃气汽包管并不是整个圆环，而是设计成3/4个圆环。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述燃烧器筒体下部设置有所述调风机构。上述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，所述燃烧器筒体内外层之间设置有耐火材料。本专利技术有益效果是，通过将燃气分级燃烧，并能够适应不同负荷下对主、辅燃气量按比例进行调节；通过空气喷嘴及其底板和燃烧器筒体组成的文丘里结构，使得空气与燃气的混合更为均匀，燃烧更加充分，燃烧室温度更低，有效抑制NOx生成；通过在燃烧室上方，辅助燃气枪喷嘴出口处，设置一个与筒体相连通并留有间隙的空气导流罩，形成巧妙的文丘里结构，能够把炉膛底部烟气卷吸至燃烧室中再燃烧，实现烟气自动地再循环，使炉膛内温度分布更加均匀；中心主燃气枪与辅助燃气枪按不同角度喷出的燃气在燃烧室及其上部相互交织、充分混合、分层燃烧，能够满足石化加热炉装置燃烧稳定、热效率高、低污染物排放的要求。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明；图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术俯视图；图3为空气喷嘴的结构示意图；图4为中心主燃喷头的结构示意图；图5为辅助燃气喷头的结构示意图。图中1.空气导流罩，2.空气喷嘴，3.空气喷嘴的底板，4.燃烧器筒体，5.中心主燃气枪，6.带喷孔的中心主燃喷头，7.辅助燃气枪，8.带喷孔的辅助燃气喷头，9.环形燃气汽包管，10.长明灯，11.燃料进气软管，12.长明灯进气软管，13.连接软管，14.调风机构，15.耐火材料，16.燃料入口调节球阀，17.主辅燃料调节球阀，18.观火孔，19.长明灯孔，20.点火孔，21.固定螺栓，22.环形镂空层。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将提出本专利技术其中一种设计方法，但是需要说明的是，本专利技术可以通过不同的结构和形式进行展现，并不仅限于此一种设计方法。如图1、2所示，一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器固定在加热炉炉膛底部，它主要包括空气导流罩1，空气喷嘴2，空气喷嘴的底板3，燃烧器筒体4，中心主燃气枪5，带喷孔的中心主燃喷头6，辅助燃气枪7，带喷孔的辅助燃气喷头8，环形燃气汽包管9，长明灯10，燃料进气软管11，长明灯进气软管12，连接软管13，调风机构14，耐火材料15，燃料入口调节球阀16，主辅燃料调节球阀17，观火孔18，长明灯孔19，点火孔20，固定螺栓21，环形镂空层22等部件。如图1所示，一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器的空气导流罩1设置在燃烧器筒体4上部，直径与环形燃料汽包管9相等，需要说明的是，空气导流罩1与燃烧器筒体4并非直接相连的，而是在两者相联处设置有宽度为30mm的环形镂空层22，且与辅助燃气枪7的辅助燃气喷头8高度对齐，当燃气与空气在燃烧室混合燃烧时，由于辅助燃气喷头8的高速喷射作用，把炉膛底部的烟气通过该环形镂空层22卷吸进燃烧室内，形成自然的烟气再循环结构，有效降低NOx排放。如图2所示，空气喷嘴2的底板3设置在带喷孔的中心主燃喷头6下方，空气喷嘴2分为两种尺寸，以不同的半径周向均匀分布于该底板上，数量一般为12个或更多。当助燃空气从燃烧器筒体4内经空气喷嘴喷入燃烧室时，对于底板3所在的平面，空气流速沿半径增大的方向逐渐变小，中心区域内空气流速大且分散，保证火焰稳定、不脱火、不回火；外围空气流速小且均匀，保证与辅助燃气的混合更加均匀，燃烧室内的温度更低，有效降低NOx排放。如图1所示，一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器的燃料输送机构由燃料入口调节球阀16、燃料进气软管11、环形燃气汽包管9、主辅燃料调节球阀17、连接软管13、中心主燃气枪5、中心主燃气枪喷头6、一组辅助燃气枪7、辅助燃气枪喷头8等部件组成。燃料经燃料进气软管11输送至环形燃气汽包管9，环形燃气汽包管上方设置有一组辅助燃气枪7，下方设置有一根连接软管13，并与中心主燃气枪5相联。在燃料进气软管11入口处设有燃料入口调节球阀16，环形燃料汽包管9与连接软管13相连处设有主辅燃料调节球阀17，通过调节燃料入口调节球阀16的开度，可以控制进入整个燃烧器的燃气量，通过调节所述主辅燃料调节球阀17的开度，可以控制进入中心主燃气枪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，固定在加热炉炉膛底部，包括空气导流罩（1）、空气喷嘴（2）及其底板（3）、中心主燃气枪（5）及其喷头（6）、一组辅助燃气枪（7）及其喷头（8）、环形燃气汽包管（9）和调风机构（14）等；其特征是：空气导流罩（1）连接在燃烧器筒体（4）上部，空气喷嘴的底板（3）设置在带喷孔的中心主燃喷头（6）的下方，若干个空气喷嘴（2）分两层均匀分布于其底板上，中心主燃喷枪（5）的一端穿过空气喷嘴的底板（3），与带喷孔的中心主燃喷头（6）相连通，另一端穿过燃烧器筒体（4）的底部，经过连接软管（13）与环形燃气汽包管（9）相连通，环形燃料汽包管（9）环绕设置在燃烧器筒体（4）外围，一组辅助燃气枪（7）均匀分布在环形燃气汽包管（9）上，在每根辅助燃气枪（7）上都设有带喷孔的辅助燃气喷头（8），燃料进气软管（11）入口处设有燃料入口调节球阀（16），环形燃料汽包管（9）与连接软管（13）相连处设有主辅燃料调节球阀（17），长明灯（10）设置在中心主燃气枪（5）旁，其下方穿过燃烧器筒体（4）与长明灯进气软管（12）相连，调风机构（14）设置在燃烧器筒体（4）下方侧面，燃烧器筒体（4）内外壁面之间设置有耐火材料（15）。...

【技术特征摘要】
1.一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，固定在加热炉炉膛底部，包括空气导流罩（1）、空气喷嘴（2）及其底板（3）、中心主燃气枪（5）及其喷头（6）、一组辅助燃气枪（7）及其喷头（8）、环形燃气汽包管（9）和调风机构（14）等；其特征是：空气导流罩（1）连接在燃烧器筒体（4）上部，空气喷嘴的底板（3）设置在带喷孔的中心主燃喷头（6）的下方，若干个空气喷嘴（2）分两层均匀分布于其底板上，中心主燃喷枪（5）的一端穿过空气喷嘴的底板（3），与带喷孔的中心主燃喷头（6）相连通，另一端穿过燃烧器筒体（4）的底部，经过连接软管（13）与环形燃气汽包管（9）相连通，环形燃料汽包管（9）环绕设置在燃烧器筒体（4）外围，一组辅助燃气枪（7）均匀分布在环形燃气汽包管（9）上，在每根辅助燃气枪（7）上都设有带喷孔的辅助燃气喷头（8），燃料进气软管（11）入口处设有燃料入口调节球阀（16），环形燃料汽包管（9）与连接软管（13）相连处设有主辅燃料调节球阀（17），长明灯（10）设置在中心主燃气枪（5）旁，其下方穿过燃烧器筒体（4）与长明灯进气软管（12）相连，调风机构（14）设置在燃烧器筒体（4）下方侧面，燃烧器筒体（4）内外壁面之间设置有耐火材料（15）。2.根据权利要求1所述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，其特征在于，所述空气导流罩（1）直径与环形燃料汽包管（9）相等，空气导流罩（1）与燃烧器筒体（4）并非直接连接的，而是在两者的连接处设置有宽度为30mm的环形镂空层（22）。3.根据权利要求1所述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，其特征在于，所述空气喷嘴的底板（3）设置在所述带喷孔的中心主燃喷头（6）下方，其上设置有所述空气喷嘴（2）、长明灯孔洞（19）、观火孔洞（18）、点火灯孔洞（20）。4.根据权利要求1所述的一种带空气导流罩的低NOx燃气燃烧器，其特征在于，所述中心主燃气枪（5）包括中心枪管、中心枪套管、带喷孔的中心主燃喷头（6）；所述中心枪套管设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮，姜哲浩，凌鹏，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43