燃料分级多股直上火焰低NOX气体燃烧器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种燃料分级多股直上火焰低NOX气体燃烧器，包括火盆砖、消声筒体，设置在火盆砖和消声筒体中心的燃料枪，设置在燃料枪一侧的长明灯，及设置在消声筒体外部一侧的进风口及调风碟阀，其中：火盆砖中部设计有一腰部窄上下端宽的渐收渐扩风道口，火盆砖外环设计有凹槽，风道口中心设置燃料枪主喷头，凹槽内设置燃料枪辅喷头；所述的燃料枪上设置有燃料气入口，燃料气入口通过主气枪连接燃料枪主喷头，通过辅气枪连接燃料枪辅喷头，且燃料枪主喷头处设置有包括锥形稳焰盘和V形稳焰块的稳焰器。本实用新型专利技术采用了燃料分级、强化混合、烟气回流、分段燃烧、降低燃烧火焰中心温度、扼制NOx生成的燃烧技术，降低了烟气中NOX生成量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃烧器，特别指一种适应于炼油厂立管立式或圆筒型加热炉如常减压加热炉等中使用，并实现燃料分级多股直上火焰燃烧和大幅度降低烟气中NOx污染物排放量，低噪音运行的燃料分级多股直上火焰低NOx气体燃烧器。
技术介绍
根据市场动态、炼厂加热炉向大型化发展方向及各方信息了解，目前国内石油炼化行业中，常减压装置中使用的圆形火焰燃烧器，在使用过程中发现烟气排放中NOx浓度偏高、氧含量与CO不好调整，火焰有时飘散、炉管受热不够均勻、易结焦等现象。随着国家对环境排放以及对低碳经济和节能降耗的要求不断提高，研制一种高效燃烧，幅射温度均勻，低污染排放的燃料分级多股直上火焰气体燃烧器来替代原圆形火焰燃烧器，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，提供一种不仅适应300度助燃空气燃烧还适应高温助燃空气达450度的燃烧，为烟气余热能的充分利用创造条件，达到高效节能，低NOx烟气排放目的的燃料分级多股直上火焰低NOx气体燃烧器。本技术的技术方案是构造一种固定设置在加热炉炉体上的燃烧器，包括火盆砖、消声筒体，设置在火盆砖和消声筒体中心的燃料枪，设置在燃料枪一侧的长明灯，及设置在消声筒体外部一侧的进风口及调风碟阀，其中火盆砖中部设计有一腰部窄上下端宽的渐收渐扩风道口，火盆砖外环设计有凹槽，风道口中心设置燃料枪主喷头，凹槽内设置燃料枪辅喷头；所述的燃料枪上设置有燃料气入口，燃料气入口通过主气枪连接燃料枪主喷头， 通过辅气枪连接燃料枪辅喷头，且燃料枪主喷头处设置有包括锥形稳焰盘和V形稳焰块的稳焰器。本技术的优点及有益效果本技术采用了燃料分级、强化混合、烟气回流、分段燃烧、降低燃烧火焰中心温度、扼制NOx生成的燃烧技术，有效的降低了烟气中NOx生成量。本技术适应于立管立式或圆筒炉及相类似炉型中使用，并实现燃料分级多股直上火焰燃烧和大幅度降低烟气中NOx污染物排放量，满足加热炉装置对产品产能深度加工所需的热能。附图说明图1是本技术结构示意图。图2是图1俯视图。图3是本技术燃料枪主喷头结构示意图。图4是本技术燃料枪辅喷头结构示意图。图5是图4剖面结构示意图。具体实施方式由图1至5可知，本技术固定设置在加热炉炉体上，包括火盆砖1、消声筒体 2，设置在火盆砖1和消声筒体2中心的燃料枪4，设置在燃料枪4 一侧的长明灯3，及设置在消声筒体2外部一侧的进风口及调风碟阀5，其中火盆砖1中部设计有一腰部窄上下端宽的渐收渐扩风道口 7，火盆砖1外环设计有凹槽9，风道口 7中心设置燃料枪主喷头8，凹槽9内设置燃料枪辅喷头10 ；所述的燃料枪4上设置有燃料气入口 11，燃料气入口 11通过主气枪连接燃料枪主喷头8，通过辅气枪连接燃料枪辅喷头10，且燃料枪主喷头8处设置有包括锥形稳焰盘12 和V形稳焰块13的稳焰器6。本技术所述的消声筒体2和调风碟阀5的内、外筒体采用绝热柱固定连接，内筒采用多孔板结构，消声筒体2和调风碟阀5的衬内设置有隔热消声材料。所述的长明灯 3设置在燃料枪主喷头8 一侧引燃燃料枪主喷头8。所述的燃料枪主喷头8上设置有稳燃的主喷头侧壁燃气喷孔14，和设置有带α夹角的主喷头一级燃气斜喷孔15，主喷头侧壁燃气喷孔14和主喷头一级燃气斜喷孔15形成中心火焰，且主喷头一级燃气斜喷孔15引燃燃料枪辅喷头10。所述的燃料枪辅喷头10上设置有稳燃的辅喷头侧壁燃气喷孔16，设置有带β夹角的辅喷头二级燃气小喷孔17，和设置有带Y夹角的辅喷头二级燃气大喷孔18， 其中辅喷头二级燃气小喷孔17和辅喷头二级燃气大喷孔18形成外层火焰。所述的锥形稳焰盘12为圆形盘，套设在燃料枪主喷头8上，且盘上均勻的设置有孔。所述的V形稳焰块 13为V形块，均勻的设置在锥形稳焰盘12四周，且V形块的凹面朝向燃料枪主喷头8，V形块上均勻的设置有孔。本技术的结构原理本技术燃烧器由火盆砖1、消声筒体2、长明灯3、燃料枪4、调风蝶阀5、稳焰器6等构成，采用了燃料分级、强化混合、烟气回流、分段燃烧、降低燃烧火焰中心温度、扼制NOx生成的燃烧技术。其中火盆砖1中心设有一个渐收渐扩的风道口 7，火盆外环上设计了四个穿过燃料枪辅喷头10的凹槽9。安装在火盆中的燃料枪4设置了一个燃料气入口 11，其带一个燃料枪主喷头8的主气枪和带四个燃料枪辅喷头10的辅气枪。在燃料枪主喷头8上设计了四个主喷头侧壁燃气喷孔14和四个夹角为α的主喷头一级燃气喷孔15，见图3。喷出的高速燃气以细流和一定角度穿过并淹没在火盆砖内助燃空气流中，改善了燃气与空气的相遇条件，提高了两者混合强度，此时在长明灯3火焰的引燃下燃烧，形成过氧的中心火焰。由于主喷头喷出的燃气量小，而与之混合的空气是全额配风量，进行的是高过剩空气量下的混合燃烧，燃烧火焰温度较低，所以温度型NOx生成量也低。主喷头侧壁燃气喷孔14的火焰在稳焰器部件的作用下起到稳燃的作用，主喷头一级燃气喷孔15的火焰在稳烟器6的作用下起到点燃辅喷头二级燃气的作用。在四个燃料枪辅喷头10上各设计了一个辅喷头侧壁燃气喷孔16、一个带β夹角的辅喷头二级燃气小喷孔17、一个带Y夹角的辅喷头二级燃气大喷孔18，见图4、5。喷出的高速燃气以细流和一定角度穿过并淹没在中心火焰的过氧烟气流中，改善了燃气与空气的相遇条件，提高了两者混合强度。此时在主喷头一级燃气喷孔火焰的引燃下燃烧，侧壁燃气喷孔的火焰在稳焰器部件的作用下起到稳燃的作用，二级燃气喷孔的火焰在稳烟器部件的作用下形成外层火焰，进一步强化了火焰稳定燃烧。由于辅喷头喷出的燃气流量大，而与之混合的空气是中心火焰的过氧烟气，氧浓度降低，进行的是燃料过浓下的混合燃烧，燃烧火焰温度低， 所以NOx的生成受到抑制。由于一、二级燃气都是在非化学当量比下的混合燃烧，燃烧温度低，所以NOx生成受到抑制，当两组浓淡燃烧分别完成后，剩余燃气和剩余空气在火焰上部组合实现完全燃烧，因此燃烧温度和氧浓度都低，NOx生成再次受到抑制；同时由于向炉膛内高速喷射二级燃料气的卷吸作用形成一个负压区，将与炉管进行热交换后温度已下降的烟气吸回，冷却外层火焰，实现了炉膛内烟气的内部循环，从而使整个圆形火焰温度降低 1450°C以下，这就避免了 N2与&反应生成NO的温度条件，达到降低排放烟气中的NOx浓度目的，烟气中NOx浓度在60PPm以下。所述的燃料枪主喷头8、燃料枪辅喷头10各侧壁燃气喷孔和一、二级燃气喷孔面积大小与扩散角进行了优化设计，从而保证了整个火焰燃烧温度的均勻性。本技术消声筒体2和调风蝶阀5部件优化结构设计和隔热设计。内、外筒体连接采用绝热柱固定，内筒采用多孔板结构，衬有足够厚的隔热消声材料，声波在传播中经过多孔板和内衬隔热材料的阻尼性消音，燃烧噪音得到迅速衰减，实现燃烧器的低噪音排放，滿足燃烧器运行时噪音< SOdBAOlm及筒体O-0)外表面温度低于60°C (不烫手)要求。同时调风蝶阀只控制总风量，不需分别对一次风和二次风进行调节，供给燃烧器火焰的根部风和直流风由稳焰器部件通风面积占总风道面积的比例依并流原理分配，避免了因一、二次风人工手动调节比例不当而导致的燃烧不充分。本技术采用了新型的稳焰器6设计，锥形稳焰盘1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹吉，翟晓航，任政，任征军，
申请(专利权)人：湖南吉祥石化科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：