CN102537956A - 一种双燃气燃烧器 - Google Patents

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于晓亮
陈杰
薛康
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Xian Aerospace Yuanzheng Fluid Control Co Ltd
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Xian Aerospace Yuanzheng Fluid Control Co Ltd
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Abstract

本发明的一种双燃气燃烧器，包括壳体、设置于壳体顶端的喷头以及由壳体下部延伸至壳体内的燃气管；还包括设置在壳体中部的旋流片以及与工艺废气相通且垂直壳体轴线开口于壳体内的工艺废气管，所述旋流片将壳体内分为下部的废气室和上部的混合室；所述工艺废气管开口于废气室，所述燃气管从旋流片的中心向上伸出至混合室内；所述旋流片上设置有用于产生旋流气体的倾斜的旋流孔；本发明节省了燃料，减少了环境污染，使废气与天然气在壳体内混合后再进行燃烧，强化燃烧效果，使火焰刚性有力。

Description

一种双燃气燃烧器
技术领域
本发明涉及一种双燃气燃烧器，尤其涉及一种在石化行业的加热炉炉底中心使用的燃气燃烧器。
背景技术
一直以来，化工行业的燃烧器通常采用单一燃料天然气或液化石油气等作为燃料燃烧，天然气和液化石油气等具有气体来源稳定，有效可燃成分高等优点。但随着化工企业正常开车投产后，会产生大量工艺废气，工艺废气中都含有有效可燃成分(如：H2、CO、CH4等)，化工企业一般都会进行放空处理，有时也会作为企业家属区的煤气使用或其他使用方式，但是还是会有大量工艺废气白白排放掉，造成资源的浪费和环境的污染。一方面使用单一燃料如：天然气或液化石油气等虽然具有燃料气体来源稳定，有效可燃成分高等优点，另一方面天然气等燃料化工企业都需要外购，给企业增加了运行成本，与此同时化工企业本身自产的大量工艺废气又白白浪费掉，造成资源的浪费和环境的污染。因此化工企业需要一种新型燃烧器来利用工艺废气，变废为宝，实现低碳经济。然而工艺废气具有化学成分不固定，有时有效可燃成分偏低，同时工艺废气还受工艺影响具有气源不稳定等不利因素影响，给新型燃烧器的点火和稳定燃烧带来困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种双燃气燃烧器，改变原有燃烧器只能采用单一燃料无法利用采用工艺废气燃烧的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种双燃气燃烧器，包括壳体、设置于壳体顶端的喷头以及由壳体下部延伸至壳体内的燃气管；其特殊之处在于：还包括设置在壳体中部的旋流片以及与工艺废气相通且垂直壳体轴线开口于壳体内的工艺废气管4，所述旋流片将壳体内分为下部的废气室和上部的混合室；所述工艺废气管开口于废气室，所述燃气管从旋流片的中心向上伸出至混合室内；所述旋流片上设置有用于产生旋流气体的倾斜的旋流孔。
上述喷头呈圆弧面；所述喷头圆弧面上设置有多个在内圈圆周均布的内喷孔和在外圈圆周均布的外喷孔；所述内喷孔中心与燃气管中轴的夹角是0～10°；所述外喷孔中心与燃气管中轴的夹角是10～20°；所述内喷孔和外喷孔的数量相等且交错分布。
上述旋流孔中轴与燃气管中轴的夹角是20～50°。
上述内喷孔和外喷孔分别是四个。
上述旋流孔是四个。
本发明的优点：
1、本发明的双燃气燃烧器的工艺废气通过工艺废气管从切线方向进入壳体的废气室，然后经旋流片旋流后进入混合室成为旋流气体喷出，与从燃气管中喷出的天然气或液化石油气在混合室中迅速形成紊流混合，最后通过喷头喷出燃烧。本发明使用天然气或液化石油气和工艺废气按任意比例调节作为燃料，充分利用了工艺废气，节省了燃料，减少了环境污染。
2、本发明的壳体中段设置有带斜孔的旋流片，使废气与天然气在壳体内混合后再进行燃烧，强化燃烧效果，使火焰刚性有力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的喷头结构示意图；
图3为图2的A向视图；
图4为本发明的旋流片剖视图；
图5为本发明的旋流片旋流示意图。
图中：1-壳体，2-喷头，21-内喷孔，22-外喷孔，3-燃气管，31-出口，4-旋流片，41-旋流孔，5-废气管，6-法兰。
具体实施方式
参见图1，本发明涉及一种双燃气燃烧器，该燃烧器包括壳体1，在壳体1内设置有旋流片4和燃气管3，在壳体1顶端设置有喷头2，在壳体1的下部旋流片的下方设置有废气管5；本发明的喷头2设置为圆弧面型，在圆弧面上交错分布四个内喷孔21和四个外喷孔22，参见图2、图3，其四个内喷孔21设置在同一直径或等高线上，最好使其孔中心与燃气管3中轴的夹角是0°～10°的范围内。四个外喷孔22也是设置在同一直径或等高线上，其孔中心与燃气管3中轴的夹角是10°～20°范围内，使喷出的火焰不会舔舐到加热炉壁面从而避免安全生产隐患。本发明的燃气管3是由壳体1外下部延伸至壳体1内的，其设置在壳体1内腔中心处，使其出口31正对喷头2中心，使喷出的火焰均匀。本发明的壳体1中段还设置有旋流片4，参见图4、图5，旋流片4是设置在燃气管3出口31的下方，而且在旋流片4上还设置有四个倾斜的旋流孔41，最好是能够使旋流孔41与燃气管3中轴的夹角为25°左右；废气管5是设置在壳体1壁下部，废气通过废气管5从切线方向进入燃烧器的壳体1内，然后经过旋流片4，成为旋流气体喷出与从燃气管3喷出的天然气在壳体1上部迅速形成紊流混合，最后通过喷头2喷出燃烧。
本发明的燃气管以及废气管的入口处均设置有法兰。燃气管以及废气管均通过外部控制系统控制气流量大小。
本发明在某化工企业车间一台天然气加热炉上应用的效果如下。
该天然气加热炉为管式加热的常压炉，总炉高22.7m，下部辐射段高7.15m，内径1.9m，中部对流段高2.6m，内径1.4m，顶部排烟筒高12.95m，内径0.45m。加热炉炉底中心安装一台燃料天然气燃烧器，为自然引风式扩散燃烧方式。来自压缩机的天然气先进入天然气加热炉辐射段预热，然后进氧化锰脱硫槽脱硫，再送入对流段继续升温到480±5℃，满足天然气蒸气转化法温度工艺要求后送入一段炉。在正常生产时加热炉出现排烟温度偏高，被加热的天然气介质进一段炉温度偏低不符合工艺技术要求，加热炉热效率低下。
该企业原使用天然气燃烧器耗气量为500Nm3/h，更换本本新型燃烧器后，燃料天然气使用量节约了80Nm3/h，排烟温度下降了45℃左右，同时满足了天然气介质进一段炉温度为480±5℃。
新型燃烧器使用前后天然气加热炉运行参数对比(12个月平均值)见表2。
表1使用前后天然气加热炉运行参数对比
Figure BDA0000039334790000031
Figure BDA0000039334790000041
从表1中可以看出，使用本新型燃烧器后天然气加热炉既满足了工艺要求，又节约了燃料天然气，经济效益显著。满足了天然气介质进一段炉温度为480±5℃工艺要求，同时节约了燃料天然气使用量平均节约了80Nm3/h，按燃料天然气1.6元/Nm3核算，每年可为企业节约112万元，经济效益显著。

Claims (5)

1.一种双燃气燃烧器，包括壳体、设置于壳体顶端的喷头以及由壳体下部延伸至壳体内的燃气管；其特征在于：还包括设置在壳体中部的旋流片以及与工艺废气相通且垂直壳体轴线开口于壳体内的工艺废气管4，所述旋流片将壳体内分为下部的废气室和上部的混合室；所述工艺废气管开口于废气室，所述燃气管从旋流片的中心向上伸出至混合室内；所述旋流片上设置有用于产生旋流气体的倾斜的旋流孔。
2.根据权利要求1所述的双燃气燃烧器，其特征在于：所述喷头呈圆弧面；所述喷头圆弧面上设置有多个在内圈圆周均布的内喷孔和在外圈圆周均布的外喷孔；所述内喷孔中心与燃气管中轴的夹角是0～10°；所述外喷孔中心与燃气管中轴的夹角是10～20°；所述内喷孔和外喷孔的数量相等且交错分布。
3.根据权利要求1或2所述的双燃气燃烧器，其特征在于：所述旋流孔中轴与燃气管中轴的夹角是20～50°。
4.根据权利要求3所述的双燃气燃烧器，其特征在于：所述内喷孔和外喷孔分别是四个。
5.根据权利要求4所述的双燃气燃烧器，其特征在于：所述旋流孔是四个。
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