CN114135881A - 烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器 - Google Patents

烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器 Download PDF

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Abstract

烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，涉及一种燃烧器，包括燃烧器壳体、火盆砖、燃气喷枪和尾气掺混调节机构，在燃烧器壳体的前端内部固定有火盆砖，燃气喷枪设置在燃烧器壳体中心处，在燃烧器壳体的后端法兰上固定有点火长明灯；燃烧器壳体从外至内设有四层，在最外层壳体的下部设有二次空气入口，第二壳体的上部设有尾气入口，第三壳体上设有与尾气入口相连通的尾气掺混通道，尾气掺混通道延伸设置在第三壳体的上部，且位于尾气入口内，最内层的壳体下部设有一次空气入口；本发明点火成功率高，结构简单、操作方便、燃烧完全、易损件更换方便。

Description

烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器
技术领域
本发明涉及一种燃烧器，尤其是涉及一种适用于尾气焚烧装置的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器。
背景技术
公知的，尾气焚烧炉燃烧器是为尾气焚烧炉提供释热的载体，含硫尾气需要通过焚烧将尾气中微量的H2S以及其他硫化物全部氧化为二氧化硫；尾气焚烧炉一般与酸性气焚烧炉配套使用，作为酸性气焚烧炉烟气中残余H2S气体的燃烧载体，要求通过燃烧器燃烧燃料气来维持炉温，以至于将残留的H2S气体完全氧化。现有的尾气焚烧炉燃烧器燃烧不完全，NOx的排放量不达标，运行费用较高。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，包括燃烧器壳体、火盆砖、燃气喷枪和尾气掺混调节机构，在燃烧器壳体的前端内部固定有火盆砖，燃气喷枪设置在燃烧器壳体中心处，在燃烧器壳体的后端法兰上固定有点火长明灯；
燃烧器壳体从外至内设有四层，在最外层壳体的下部设有二次空气入口，第二壳体的上部设有尾气入口，第三壳体上设有与尾气入口相连通的尾气掺混通道，尾气掺混通道延伸设置在第三壳体的上部，且位于尾气入口内，最内层的壳体下部设有一次空气入口；
尾气掺混调节机构包括挡板、法兰、拉杆和推进机构，法兰固定在第三壳体的后端面上，在法兰内穿设有带刻度的拉杆，拉杆与法兰之间安装有密封件，拉杆的前端固定有挡板，挡板横向伸缩设置在尾气掺混通道内，拉杆的后端固定有推进机构；
火盆砖设置为一端直径大一端直径小的台阶状，在小直径台阶面的外圆面上间隔均匀的设有多个掺混导流孔，第三壳体与最内层壳体之间的腔体分别与掺混导流孔连通，小直径台阶面的内孔为圆孔；在大直径台阶面的外圆面上分别设有火焰检测器A、火焰检测器B；在火盆砖的内端面与最内层壳体之间固定有掺混尾气分布板，掺混尾气分布板的中心处设有穿过点火长明灯喷头的中心孔，靠近掺混尾气分布板的外边缘上沿圆周方向开设有多个通孔，多个通孔分别与掺混导流孔连通设置，大直径台阶面的内孔为外端大内端小的锥形孔。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在燃气喷枪喷头的外部安装有火焰旋流罩，在掺混尾气分布板中心孔的外部固定有空气旋流器，且位于火焰旋流罩的外部。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在燃烧器壳体前部的外部固定有安装法兰，火焰检测器A倾斜穿设过安装法兰后固定在火盆砖的前部，火焰检测器B竖直穿设安装法兰后固定在火盆砖的后部。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在第二壳体的前端设有尾气旋流器。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，二次空气入口、尾气掺混通道、一次空气入口均与燃气喷枪前端的喉口处连通，通入一次空气入口的一次风、通入二次空气入口的二次风均可通过空气管线上布置的阀组独立调节配风。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在燃烧器壳体的后端面上设置有两个看火管道，在两个看火管道上分别设有密闭式的看火窗A、看火窗B及截止阀，同时在看火管道上还设置有仪表风冷却口。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，推进机构为气动推进设备，其动作通过DCS远程控制，挡板的开度根据工艺负荷和处理量来决定，并由线行程定位器传送至DCS系统，由DCS系统控制推进机构的动作。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，设置尾气掺混调节机构，通过烟气循环参与燃烧反应，降低火焰峰值温度来降低NOx；挡板的开度根据工艺负荷和处理量来决定并由线行程定位器来实现，挡板的开合动作通过气动推进设备来实现，其动作由DCS远程控制，尾气掺混调节机构通过法兰与燃烧器壳体固定，法兰内部设置密封件，保证炉内烟气在正压条件下不外泄，拉杆上有刻度，表明挡板开度大小，便于现场查看。
本发明所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，设置一次空气入口和二次空气入口，一次风、二次风可通过空气管线上布置的阀组分别独立调节，使得配风更直接，更准确，更均匀，提高燃烧效率；其中一次风为燃气喷枪的燃烧单独提供助燃空气，二次风设置在燃烧器壳体的最外层，分别为长明灯、燃气喷嘴提供燃烧所需过剩助燃空气和整体设备的混合降温。
本发明所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，配置尾气旋流器、尾气掺混分布板和空气分配器，尾气入口设置在燃烧器上能使得焚烧炉的结构简单，尾气从单独的通道进入燃烧器内部，不冲击火焰，保温整体性能好，尾气从尾气入口送入经过尾气旋流器进入燃烧反应区域；掺混尾气从掺混尾气入口，经过火盆砖的掺混导流孔分流后直接参与燃烧反应，可有效降低火焰的峰值温度，从而起到降氮的作用；空气从助燃空气入口送入经过空气分配器进入燃烧反应区域，选择合理的旋流度，可以使得尾气和空气形成强烈的漩涡混合，优化混合效果，燃烧强烈、完全，火焰紊流度大，可有效降低过剩空气系数，提高硫化物焚烧率。
本发明所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，点火成功率高，结构简单、操作方便、燃烧完全、火焰刚直有力、火型集中、能耗小、操作弹性大、火道不结焦、噪声小、易损件更换方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明尾气掺混调节机构的结构示意图。
图3是本发明火盆砖的结构示意图。
图4是图3的侧视图。
图5是图1的右视图。
图6是图1的左视图。
图中：1、尾气旋流器；2、空气旋流器；3、尾气入口；4、尾气掺混管道；5、尾气掺混调节机构；6、燃气喷枪；7、点火长明灯；8、一次空气入口；9、燃烧器壳体；10、二次空气入口；11、掺混尾气分布板；12、安装法兰；13、火盆砖；14、法兰；15、拉杆；16、推进机构；17、挡板；18、掺混导流孔；19、小直径台阶面；20、大直径台阶面；21、火焰检测器A；22、火焰检测器B；23、看火窗A；24、看火窗B。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1-6所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，包括燃烧器壳体9、火盆砖13、燃气喷枪6和尾气掺混调节机构5，在燃烧器壳体9的前端内部固定有火盆砖13，燃气喷枪6设置在燃烧器壳体9中心处，在燃烧器壳体9的后端法兰上固定有点火长明灯7；
点火长明灯7内部配置的高能电点火器，电火花能量高，点火可靠，点火杆配置推进器可实现自动伸缩，点火完成后电极头退出高温区，避免高温火焰对点火电极的烧蚀，延长使用寿命；同时还有高效防风效果，在大风速下保持正常燃烧作为值班火焰对主火焰起持续引燃作用，通过点火长明灯7引燃燃气喷枪6，一方面增加点火的安全性，另一方面也可增加主火焰稳定性，确保运行安全；同时实现点火过程一键智能控制，并可投入连锁，实现熄火保护、声光报警等功能，大大降低劳动强度，提高点火成功率；
燃气喷枪6为复合式结构，扩散燃烧，可提高燃烧器操作调节比，增加使用弹性，保证炉内温度；在喷头端面外圈均布着喷孔，大部分燃气分配至此，选取较大的喷嘴喷孔直径，可满足燃烧器负荷要求，同时增加湍流扩散火焰长度；其余小部分燃气分配给内圈喷枪，用于稳定火焰，内圈喷嘴的喷射角度向内收缩，外圈喷嘴的喷射角度向外扩张，可在减小燃烧速率、延缓燃烧过程、减缓、减弱燃气与空气的混合、延长燃烧时间，消除炉内温度分布的不均匀；喷头材质选用耐热、耐腐蚀的高合金钢。另外枪头外还安装有火焰旋流罩，可通过它降低配风比例，形成适当的燃空混合比，以避免回火稳固火焰，强化燃烧；
燃烧器壳体9从外至内设有四层，在最外层壳体的下部设有二次空气入口10，第二壳体的上部设有尾气入口3，第三壳体上设有与尾气入口3相连通的尾气掺混通道4，尾气掺混通道4延伸设置在第三壳体的上部，且位于尾气入口3内，最内层的壳体下部设有一次空气入口8；
在导入二次空气、工艺尾气、掺混尾气、一次空气时，各自从单独的通道进入燃烧器内部，不冲击火焰；
尾气掺混调节机构5包括挡板17、法兰14、拉杆15和推进机构16，法兰14固定在第三壳体的后端面上，在法兰14内穿设有带刻度的拉杆15，拉杆15与法兰14之间安装有密封件，拉杆15的前端固定有挡板17，挡板17横向伸缩设置在尾气掺混通道4内，拉杆15的后端固定有推进机构16；
火盆砖13设置为一端直径大一端直径小的台阶状，在小直径台阶面19的外圆面上间隔均匀的设有多个掺混导流孔18，第三壳体与最内层壳体之间的腔体分别与掺混导流孔18连通，小直径台阶面19的内孔为圆孔；在大直径台阶面20的外圆面上分别设有火焰检测器A21、火焰检测器B22；在火盆砖13的内端面与最内层壳体之间固定有掺混尾气分布板11，掺混尾气分布板11的中心处设有穿过点火长明灯喷头的中心孔，靠近掺混尾气分布板11的外边缘上沿圆周方向开设有多个通孔，多个通孔分别与掺混导流孔18连通设置，大直径台阶面20的内孔为外端大内端小的锥形孔。
火盆砖13采用较大的火道风口面积和较短的火道长度，降低空气流速，缩短燃气与空气在燃烧器内的混合过程，能相应地延缓燃烧过程，同时又保持火焰刚性和炉内流场的稳定；火盆砖13采用比重为3.1的重质刚玉衬里，耐高速气流冲刷、酸腐蚀、H2S腐蚀及热冲击。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在燃气喷枪6喷头的外部安装有火焰旋流罩，在掺混尾气分布板11中心孔的外部固定有空气旋流器2，且位于火焰旋流罩的外部。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在燃烧器壳体9前部的外部固定有安装法兰12，火焰检测器A21倾斜穿设过安装法兰后固定在火盆砖的前部，、火焰检测器B22竖直穿设安装法兰后固定在火盆砖的后部。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在第二壳体的前端设有尾气旋流器1。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，二次空气入口10、尾气掺混通道4、一次空气入口8均与燃气喷枪6前端的喉口处连通，通入一次空气入口8的一次风、通入二次空气入口10的二次风均可通过空气管线上布置的阀组独立调节配风。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在燃烧器壳体9的后端面上设置有两个看火管道，在两个看火管道上分别设有密闭式的看火窗A23、看火窗B24及截止阀，同时在看火管道上还设置有仪表风冷却口，以确保看火安全。
所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，推进机构16为气动推进设备，其动作通过DCS远程控制，挡板17的开度根据工艺负荷和处理量来决定，并由线行程定位器传送至DCS系统，由DCS系统控制推进机构16的动作。
实施本发明所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，在使用时，一次风通过一次空气入口8进入，为燃气喷枪6的燃烧单独提供助燃空气，二次风通过二次空气入口10进入，二次空气入口10设置在燃烧器壳体9的最外层，分别为点火长明灯7、燃气喷枪6的燃气喷嘴提供燃烧所需过剩助燃空气和整体设备的混合降温；一次风、二次风分别从一次空气入口8、二次空气入口10进入，经过空气旋流器2进入燃烧反应区域，选择合理的旋流度，可以使得尾气和空气形成强烈的漩涡混合，优化混合效果，燃烧强烈、完全，火焰紊流度大，可有效降低过剩空气系数，提高硫化物焚烧率；尾气从尾气入口3 经过尾气旋流器1进入燃烧反应区域，掺混尾气从尾气掺混管道4进入，经过火盆砖13的掺混导流孔18分流后直接参与燃烧反应，可有效降低火焰的峰值温度，从而起到降氮的作用；尾气掺混调节机构的目的是通过尾气循环参与燃烧反应，降低火焰峰值温度来降低NOx；拉杆15上的刻度，代表挡板17的开度大小，便于现场查看，挡板17的开合动作通过气动推进设备实现，法兰与拉杆15之间的密封件保证了炉内烟气不外泄。火焰检测器A21时时检测点火长明灯7的火焰，火焰检测器B22时时检测燃气喷枪6的火焰，将火焰信号上传至DCS系统，可投入连锁，当燃烧器出现意外熄火时，火焰检测器可向中控室发出声光报警，同时启动燃料气管线上的电磁阀，切断燃料供应，防止炉内形成爆炸性气氛，确保装置安全。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (7)

1.烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，包括燃烧器壳体、火盆砖、燃气喷枪和尾气掺混调节机构，其特征是：在燃烧器壳体的前端内部固定有火盆砖，燃气喷枪设置在燃烧器壳体中心处，在燃烧器壳体的后端法兰上固定有点火长明灯；
燃烧器壳体从外至内设有四层，在最外层壳体的下部设有二次空气入口，第二壳体的上部设有尾气入口，第三壳体上设有与尾气入口相连通的尾气掺混通道，尾气掺混通道延伸设置在第三壳体的上部，且位于尾气入口内，最内层的壳体下部设有一次空气入口；
尾气掺混调节机构包括挡板、法兰、拉杆和推进机构，法兰固定在第三壳体的后端面上，在法兰内穿设有带刻度的拉杆，拉杆与法兰之间安装有密封件，拉杆的前端固定有挡板，挡板横向伸缩设置在尾气掺混通道内，拉杆的后端固定有推进机构；
火盆砖设置为一端直径大一端直径小的台阶状，在小直径台阶面的外圆面上间隔均匀的设有多个掺混导流孔，第三壳体与最内层壳体之间的腔体分别与掺混导流孔连通，小直径台阶面的内孔为圆孔；在大直径台阶面的外圆面上分别设有火焰检测器A、火焰检测器B；在火盆砖的内端面与最内层壳体之间固定有掺混尾气分布板，掺混尾气分布板的中心处设有穿过点火长明灯喷头的中心孔，靠近掺混尾气分布板的外边缘上沿圆周方向开设有多个通孔，多个通孔分别与掺混导流孔连通设置，大直径台阶面的内孔为外端大内端小的锥形孔。
2.根据权利要求1所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：在燃气喷枪喷头的外部安装有火焰旋流罩，在掺混尾气分布板中心孔的外部固定有空气旋流器，且位于火焰旋流罩的外部。
3.根据权利要求1所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：在燃烧器壳体前部的外部固定有安装法兰，火焰检测器A倾斜穿设过安装法兰后固定在火盆砖的前部，火焰检测器B竖直穿设安装法兰后固定在火盆砖的后部。
4.根据权利要求1所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：在第二壳体的前端设有尾气旋流器。
5.根据权利要求1所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：二次空气入口、尾气掺混通道、一次空气入口均与燃气喷枪前端的喉口处连通，通入一次空气入口的一次风、通入二次空气入口的二次风均可通过空气管线上布置的阀组独立调节配风。
6.根据权利要求1所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：在燃烧器壳体的后端面上设置有两个看火管道，在两个看火管道上分别设有密闭式的看火窗A、看火窗B及截止阀，同时在看火管道上还设置有仪表风冷却口。
7.根据权利要求1所述的烟气内循环尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：推进机构为气动推进设备，其动作通过DCS远程控制，挡板的开度根据工艺负荷和处理量来决定，并由线行程定位器传送至DCS系统，由DCS系统控制推进机构的动作。
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