CN106287755A - 废气焚烧炉及其一体化集成式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种废气焚烧炉及其一体化集成式燃烧器，燃烧器位于废气焚烧炉的炉体的下部，燃烧器包括：燃烧器筒体，燃烧器筒体内自上而下设置的燃烧室、废气分配腔、废气助燃风分配腔和燃料助燃风分配腔；炉体上具有废气入口、废气助燃风入口和燃料气助燃风入口；燃烧室底板上开设有连通燃烧室和废气分配腔的废气出口，废气助燃风分配腔通过废气助燃风管与废气出口连通；燃烧室底板上设有多个火嘴单元，每一火嘴单元包括火盆砖、燃料气枪喷头、燃料气助燃风出口和长明灯及点火枪，火嘴单元通过燃料气助燃风管与燃料气助燃风分配腔相连，燃料气管穿过燃料气助燃风管。本发明提高了焚烧炉炉体及燃烧器的整体性。

Description

废气焚烧炉及其一体化集成式燃烧器

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种一种废气焚烧炉及其一体化集成式燃烧器。

背景技术

炼油厂普遍建设有催化裂化装置，催化裂化装置运行过程中催化剂再生有氧燃烧产生含有3-10％(V)左右CO及少量可燃气体的大量烟气。这部分烟气不仅本身具有一定的温度大约600℃，而且含有一定量的可进一步燃烧的CO气体，可以释放余热，所以一般在催化装置的再生烟气后端均设置烟气余热锅炉来充分利用烟气的余热达到节能的目的。余热锅炉一般用来发生中压蒸汽，蒸汽可用于装置开工、运行或发电。余热锅炉的负荷一般随催化裂化装置的规模而定，从而达到最佳能耗循环利用的效果。余热锅炉的焚烧炉一般为立式炉，都要选用专门的燃气或燃油燃烧器，燃烧器燃烧的最大负荷一般发生在装置开工之前还没有再生烟气的时候，因为余热锅炉要先期运行为催化裂化装置开工提供必要的蒸汽资源。而当催化裂化装置正常运行时，燃烧器只提供烟气余热不足的能量部分，甚至当烟气余热较大时燃烧器可以停运。

以前的燃烧器一般安装在CO焚烧炉的侧底部，火焰侧烧，单独配燃烧空气，为了均匀燃烧，一般CO焚烧炉配置四台以上数量的燃烧器，这样，配风、燃料管线非常复杂。另外，炉体上分别开设再生CO烟气和二次燃烧空气的入口，如果分别各有一个进口，在有限的燃烧时间内很难达到烟气、空气混合燃烧充分，从而造成浪费和排放不达标。如果为了保证混合均匀效果，在炉壁上多开均布进口，会带来较大的制造难度，同时打破了炉体的完整性，实际也很难实现最佳的混合效果。所以现有的CO焚烧炉不仅制造难度大，燃烧效果也不很理想，很难达到燃烧后烟气中CO排放量在500PPm以下，一般均在1000-1500PPm以上，能源浪费较大，并造成环境污染，尤其在大型的催化装置上会更明显。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，能有效解决现有燃烧器制造工艺复杂、结构分散、操作困难、燃烧效果差等技术难题。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，所述燃烧器位于所述废气焚烧炉的炉体的下部，所述燃烧器包括：

燃烧器筒体，所述燃烧器筒体内自下而上设置的第一隔板、第二隔板和燃烧室底板，燃烧室底板上方形成燃烧室，燃烧室底板和第二隔板之间形成废气分配腔，第一隔板和第二隔板之间形成废气助燃风分配腔，第一隔板下方形成燃料助燃风分配腔；

所述燃烧器筒体炉体上具有废气入口、废气助燃风入口和燃料气助燃风入口，含有可燃气体的废气通过废气入口输入所述废气分配腔，用于废气助燃的气体通过废气助燃风入口输入所述废气助燃风分配腔，用于燃料助燃的气体通过燃料气助燃风入口输入所述燃料气助燃风分配腔；

所述燃烧室底板上开设有连通燃烧室和废气分配腔的废气出口，废气助燃风分配腔通过废气助燃风管与废气出口连通，废气助燃风管的下端穿过第二隔板与废气助燃风分配腔连通，废气助燃风管的上端位于废气出口内；

所述燃烧室底板上设有多个火嘴单元，每一火嘴单元包括火盆砖、燃料气枪喷头、燃料气助燃风出口和长明灯及点火枪，火盆砖的下端与燃料气助燃风管的上端连接，燃料气助燃风管的下端穿过第一隔板与燃料气助燃风分配腔相连通，燃料气管穿过所述燃料气助燃风管，所述燃料气管的上端与设于火盆砖内的燃料气枪喷头相连接，火盆砖和燃料气枪喷头之间形成燃料气助燃风出口。

作为优选，所述废气出口为呈一个环形或多个环形，所述废气出口环形与炉体同轴设置，所述废气出口为一个或多个。

作为优选，每一个环形为单个废气出口形成的连续的环形，或每一个环形为多个废气出口形成的断续的环形。

作为优选，废气环形出口内设置旋流叶片。

作为优选，所述废气出口为呈一个环形时，多个所述火嘴单元分布在废气出口所述环形环绕的内部区域；所述废气出口为呈至少两个环形时，多个火嘴单元分布在相邻两个环形的废气出口之间的区域。

作为优选，所述废气助燃风管为多个，多个所述废气助燃风管的上端在呈环形的废气出口的周向上均匀分布。

作为优选，所述燃烧室和废气分配腔具有衬里。

另一方面，本发明提供了一种废气焚烧炉，包括上述任一实施例所述的燃烧器。

作为优选，所述燃烧器筒体的上端与废气焚烧炉的炉体的下端焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明焚烧炉炉体及燃烧器整体性好，外形整齐美观。废气部分、燃料气部分、燃烧空气部分既相互分离又结合紧密在燃烧器内部，外部配管简单便捷。

本发明采用环形的废气出口，压降更低，对于压力较低的废气来说，更有利于燃烧。废气助燃风管与环形的废气出口相配合，废气与空气混合更加均匀，充分保证废气燃烧完全。

多个火嘴单元采用多点布置，不仅可以保证炉膛温度的均匀，还可极大提高其操作弹性。在大处理量开工或小负荷补燃时，可实现全开或部分关停来提高其操作弹性同时满足充分燃烧。

与以往焚烧炉及燃烧器相比，本发明保证了炉体的完整性，极大地降低了炉内尤其是燃烧关联部分的衬里施工难度，可大大提高设备的使用周期。

附图说明

图1为本发明的燃烧器的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

图1为本发明的燃烧器的结构示意图，图2为图1的俯视图。参见图1和图2，废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，该燃烧器位于废气焚烧炉的炉体的下部，该燃烧器包括：

燃烧器筒体3，燃烧器筒体3内自下而上设置的第一隔板15、第二隔板17和燃烧室底板2，燃烧室底板2上方形成燃烧室23，燃烧室底板2和第二隔板17之间形成废气分配腔19，第一隔板15和第二隔板17之间形成废气助燃风分配腔16，第一隔板15下方形成燃料助燃风分配腔14；

燃烧器筒体3上具有废气入口18、废气助燃风入口7和燃料气助燃风入口10，含有可燃气体的废气通过废气入口18输入废气分配腔19，用于废气助燃的气体通过废气助燃风入口7输入废气助燃风分配腔16，用于燃料助燃的气体通过燃料气助燃风入口10输入燃料气助燃风分配腔14；

燃烧室底板2上开设有连通燃烧室23和废气分配腔19的废气出口21，废气助燃风分配腔16通过废气助燃风管5与废气出口连通，废气助燃风管5的下端穿过第二隔板17与废气助燃风分配腔16连通，废气助燃风管5的上端位于废气出口21内；

燃烧室底板2上设有多个火嘴单元，每一火嘴单元包括火盆砖24、燃料气枪喷头26、燃料气助燃风出口25和长明灯及点火枪4，火盆砖24的下端与燃料气助燃风管6的上端连接，燃料气助燃风管6的下端穿过第一隔板15与燃料气助燃风分配腔14相连通，燃料气管8穿过燃料气助燃风管6，燃料气管8的上端与设于火盆砖24内的燃料气枪喷头26相连接，火盆砖24和燃料气枪喷头26之间形成燃料气助燃风出口25。

本发明的燃烧器设于余热锅炉的焚烧炉炉体的下部，燃烧器的筒体与焚烧炉的炉体为一体。本发明的燃烧器和焚烧炉为一个整体，因此，从外观上来看仅有一个炉体，外形更加整齐，整体性高。本发明的所有分配体系、燃烧系统均集成在炉体内部。自上而下共分4个分配腔，依次为：燃烧室、废气分配腔、废气助燃风分配腔、燃料助燃风分配腔。燃烧室底板设置的废气混合结构(废气出口和废气助燃风管上端出口)和多个火嘴单元，喷射出来的混合气在燃烧室内燃烧，并起到蓄热维持火焰稳定的作用，达到充分混合、均匀燃烧，无燃烧盲区。废气分配腔主要是通过废气出口将废气均匀喷射到燃烧室。废气助燃风分配腔主要是多根废气助燃风管将助燃风均匀分配在废气出口，使得废气与助燃风充分混合。燃料助燃风分配腔主要是通过燃料助燃风管将助燃风均匀分配多个火嘴单元。

作为上述实施例的优选，所述废气出口21呈一个环形或多个环形，环形与炉体同轴设置。本实施例将废气出口21设置呈环形，使废气更好地在燃烧室内分布。当环形的废气出口21为多个时，同轴设置的呈环形的废气出口可以进一步使废气均匀分布。当然，废气出口也可为点状在燃烧室底板上均匀分布。废气出口形成的每一个环形可以是由单个废气出口形成的连续的环形。如一个圆环形的废气出口可以将废气出差别在燃烧室内分布，再与设置在废气出口内的废气助燃风管上端的出口相配合，使助燃风与废气在连续的环形的废气出口内均匀混合。为了保证燃烧室底板的稳固，可以采用连接筋和/或支撑杆等对燃烧室底板进行连接或固定。另外，废气出口形成的每一个环形也可以是由多个废气出口形成的断续的环形。如有四段四分之一圆弧形的废气出口组成的断续的圆环，或者是两段圆弧形的废气出口或三段圆弧形的废气出口等组成的圆环。废气出口呈现的环形优选为圆环或近似圆环，当然并不排除其他诸如多边形或椭圆形的环形。

作为上述实施例的优选，在废气出口内设置旋流叶片。通过设置旋流叶片进一步促进废气与废气助燃风的混合，使其混合更加均匀，燃烧更加充分。

作为上述实施例的优选，废气出口呈一个环形时，多个火嘴单元分布在该环形环绕的内部区域。该种设置可以使燃料与废气相互配合，无论是初始运行阶段还是后期的稳定运行阶段，都可以保证最优的热量利用率。另外，废气出口呈至少两个环形时，多个火嘴单元分布在相邻两个环形之间的区域。该种设置同样是更好地使燃料气体和废气相配合。

作为上述实施例的优选，废气助燃风管为多个，多个废气助燃风管的上端在呈环形的废气出口的周向上均匀分布。当废气出口呈一个环形时，所有废气助燃风管的上端在该呈环形的废气出口的周向上均匀分布。当废气出口呈现的环形为两个或更多个时，废气助燃风管应先根据每个环形的废气出口的排气量来分配每个环形的废气出口内的废气助燃风管的个数，然后再将每个环形分配的废气助燃风管在其周向上均匀分布。本实施例中，废气助燃风管与环形的废气出口相配合，可以使废气与废气助燃风更好地混合。

作为上述实施例的优选，燃烧室和废气分配腔具有衬里1。本实施例可以对燃烧室和废气分配腔起到保温和高温防护作用。

另一方面，本发明实施例提供了一种废气焚烧炉，包括上述任一实施例的燃烧器。

将本发明上述任一实施例的燃烧器的燃烧器筒体的上端与废气焚烧炉的炉体的下端焊接在一起即可。

开工初期，燃料气由燃料气入口9输入燃料气管8，并经燃料气管8输送至燃料气枪喷头26，从燃料气枪喷头26喷出的燃料气与从燃料气助燃风出口25喷出的燃料气助燃风混合，经长明灯及点火枪4点燃，保证烘炉或者开工蒸汽的需要，每个燃料气燃烧区均设置火焰监测器20进行熄火保护，在降低劳动强度的同时，极大地保证了可靠性和安全性。在燃烧区域的侧壁上加装有若干个看火孔，方便查看火焰。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，所述燃烧器位于所述废气焚烧炉的炉体的下部，所述燃烧器包括：

燃烧器筒体，所述燃烧器筒体内自下而上设置的第一隔板、第二隔板和燃烧室底板，燃烧室底板上方形成燃烧室，燃烧室底板和第二隔板之间形成废气分配腔，第一隔板和第二隔板之间形成废气助燃风分配腔，第一隔板下方形成燃料助燃风分配腔；

所述燃烧器筒体上具有废气入口、废气助燃风入口和燃料气助燃风入口，含有可燃气体的废气通过废气入口输入所述废气分配腔，用于废气助燃的气体通过废气助燃风入口输入所述废气助燃风分配腔，用于燃料助燃的气体通过燃料气助燃风入口输入所述燃料气助燃风分配腔；所述燃烧室底板上开设有连通燃烧室和废气分配腔的废气出口，废气助燃风分配腔通过废气助燃风管与废气出口连通，废气助燃风管的下端穿过第二隔板与废气助燃风分配腔连通，废气助燃风管的上端位于废气出口内；

所述燃烧室底板上设有多个火嘴单元，每一火嘴单元包括火盆砖、燃料气枪喷头、燃料气助燃风出口和长明灯及点火枪，火盆砖的下端与燃料气助燃风管的上端连接，燃料气助燃风管的下端穿过第一隔板与燃料气助燃风分配腔相连通，燃料气管穿过所述燃料气助燃风管，所述燃料气管的上端与设于火盆砖内的燃料气枪喷头相连接，火盆砖和燃料气枪喷头之间形成燃料气助燃风出口。

2.根据权利要求1所述的废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，所述废气出口呈一个环形或多个环形，所述环形与炉体同轴设置。

3.根据权利要求2所述的废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，每一个环形为单个废气出口形成的连续的环形，或每一个环形为多个废气出口形成的断续的环形。

4.根据权利要求2所述的废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，所述废气出口呈现的环形为圆环。

5.根据权利要求2所述的废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，废气出口内设置旋流叶片。

6.根据权利要求2所述的废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，所述废气出口呈一个环形时，多个所述火嘴单元分布在所述环形环绕的内部区域；所述废气出口呈至少两个环形时，多个火嘴单元分布在相邻两个环形之间的区域。

7.根据权利要求2所述的废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，所述废气助燃风管为多个，多个所述废气助燃风管的上端在呈环形的废气出口的周向上均匀分布。

8.根据权利要求1所述的废气焚烧炉的一体化集成式燃烧器，其特征在于，所述燃烧室和废气分配腔具有衬里。

9.废气焚烧炉，包括燃烧器，其特征在于，所述燃烧器为权利要求1-8任一项所述的燃烧器。

10.根据权利要求9所述的废气焚烧炉，其特征在于，燃烧器筒体的上端与废气焚烧炉的炉体的下端焊接。