CN114321920A - 一种新型转化炉烧嘴 - Google Patents
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Abstract
一种新型转化炉烧嘴，包括天然气入口、空气入口、天然气通道、空气通道、气体均布器、喉管、孔板、固定轴、叶轮、炉墙、炉墙凸起部分、点火器、挡板、热电偶、转化管。相较于传统喷嘴，该装置增设了叶轮、挡板和炉墙凸起部分，燃烧后的带压混合气体带动叶轮旋转，将气体沿孔板横截面离心出去，使混合气体燃烧的覆盖面更广，挡板的存在还避免了火焰直接接触转化管，炉墙凸起部分则可防止燃烧火焰因反窜而直接冲击炉墙。
Description
技术领域
本发明涉及一种烧嘴，具体涉及一种新型转化炉烧嘴。
背景技术
天然气一段转化炉是合成氨工艺最关键的设备之一，为保证设备长周期运行，转化炉烧嘴的稳定高效安全运行至关重要。
传统转化炉烧嘴在使用过程中，火焰从烧嘴中喷出，由于具有较高压力，存在直接接触转化管的现象，即“火焰舔管”，导致一段炉转化管使用寿命缩短，还会使转化炉的炉膛温度分布不均，影响反应的正常进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型转化炉烧嘴，该技术可以解决现有转化炉烧嘴喷出火焰直接接触转化管的缺陷。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型转化炉烧嘴，包括空气通道1、空气入口2、气体均布器3、炉墙凸起部分4、炉墙5、喉管6、叶轮7、热电偶8、转化管9、挡板10、固定轴11、孔板12、点火器13、天然气通道14和天然气入口15。
所述天然气通道的一端设有所述天然气入口，另一端设有所述气体均布器。
所述天然气通道外侧套置所述空气通道，所述空气通道侧面设有所述空气入口，而另一端同样连接所述气体均布器。
所述气体均布器外环设有气孔，内圈设有网格。
所述喉管一端连接所述气体均布器，另一端连接所述孔板，所述喉管分为收缩段、平滑带和扩散口，所述孔板起到喷孔和支撑架的作用。
所述孔板的圆心处支撑所述固定轴，所述固定轴的另一端刚性连接所述叶轮。所述炉墙上设有所述炉墙凸起部分、所述热电偶和所述点火器。所述挡板安装于所述叶轮左侧30～100 cm处。
与现有转化炉烧嘴相比，本发明具有以下优点。
1、新型转化炉烧嘴增设了挡板和叶轮，当空气与天然气的混合气到达孔板时，带压混合气带动叶轮旋转，将混合气沿孔板横截面离心出去，使混合气燃烧的覆盖面更广，炉内的温度相对平均，挡板也避免了火焰直接接触转化管，提高了转化管的使用寿命。
2、新型转化炉烧嘴增设了炉墙凸起部分，可有效防止离心出来的燃烧火焰因反窜而直接冲击炉墙。
3、新型转化炉烧嘴使空气和天然气的混合气先后通过气体均布器、喉管、孔板，大大提高了混合的均匀度，有利于燃烧过程的进行。
附图说明
图1为本发明的新型转化炉烧嘴的侧视图。
图2为本发明的新型转化炉烧嘴的炉墙处主视图。
图3为本发明的新型转化炉烧嘴的气体均布器主视图。
图4为本发明的新型转化炉烧嘴的叶轮主视图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案做进一步描述：
如图1、图2、图3、图4所示，新型转化炉烧嘴，包括空气通道1、空气入口2、气体均布器3、炉墙凸起部分4、炉墙5、喉管6、叶轮7、热电偶8、转化管9、挡板10、固定轴11、孔板12、点火器13、天然气通道14和天然气入口15。
所述天然气通道14的一端设有所述天然气入口15，另一端设有所述气体均布器3。所述天然气通道14外侧套置所述空气通道1，所述空气通道1侧面设有所述空气入口2，而另一端同样连接所述气体均布器3。所述气体均布器3外环上设有气孔，内圈上设有网格，天然气经由所述天然气入口15进入所述天然气通道14，空气经由所述空气入口2进入所述空气通道1，在所述气体均布器3处均匀混合。
混合气体首先通入所述喉管6，所述喉管6分为收缩段、平滑带和扩散口，收缩段和扩散口为圆锥筒状，平滑带为圆筒状，在气体的冲击作用下，天然气与空气在喉管进行充分混合，然后混合气体通入所述孔板12，所述孔板12起到喷孔和支撑架的作用，将混合气体均匀喷出，同时所述孔板12的圆心处支撑所述固定轴11，所述固定轴11的另一端刚性连接所述叶轮7，带压混合气体推动所述叶轮7进行离心作业，使混合气体燃烧的覆盖面更广。
所述炉墙5上设有所述炉墙凸起部分4、热电偶8和点火器13。所述炉墙5和炉墙凸起部分4均由绝热混凝土构成，所述炉墙凸起部分4有效防止离心出来的燃烧火焰因反窜而直接冲击炉墙。
所述点火器13用来点燃混合气体。所述热电偶8监控温度是否满足转化管9的反应条件。所述挡板10安装于所述叶轮7左侧30～100 cm处，阻挡由于气体冲击作用而冲出的火焰，防止火焰直接接触转化管，从而延长转化管的使用寿命。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种新型转化炉烧嘴，包括空气通道（1）、空气入口（2）、气体均布器（3）、炉墙凸起部分（4）、炉墙（5）、喉管（6）、叶轮（7）、热电偶（8）、转化管（9）、挡板（10）、固定轴（11）、孔板(12)、点火器(13)、天然气通道（14）和天然气入口（15），其特征在于所述天然气通道（14）的一端设有所述天然气入口（15），另一端设有所述气体均布器（3），所述天然气通道（14）外侧套置所述空气通道（1），所述空气通道（1）侧面设有所述空气入口（2），而另一端同样连接所述气体均布器（3），天然气和空气经所述气体均布器（3）混合后，首先通入所述喉管（6），然后通入所述孔板(12)，最后推动所述叶轮（7）进行离心作业，所述炉墙（5）上设有所述点火器(13)，点燃混合气体，同时由所述热电偶（8）监控温度，从而满足所述转化管（9）的反应条件。
2.根据权利要求1所述的新型转化炉烧嘴，其特征在于所述气体均布器（3）外环上设有气孔，内圈上设有网格。
3.根据权利要求1所述的新型转化炉烧嘴，其特征在于所述喉管（6）分为收缩段、平滑带和扩散口。
4.根据权利要求1所述的新型转化炉烧嘴，其特征在于所述炉墙（5）上设有绝热混凝土制备的所述炉墙凸起部分（4）。
5.根据权利要求1所述的新型转化炉烧嘴，其特征在于所述孔板(12)的圆心处安装有所述固定轴（11），同时所述固定轴（11）另一端刚性连接所述叶轮（7）。
6.根据权利要求1所述的新型转化炉烧嘴，其特征在于所述挡板（10）安装于所述叶轮（7）左侧30～100 cm处。
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