CN202419652U

CN202419652U - 一种组合燃烧低NOx环保燃烧器

Info

Publication number: CN202419652U
Application number: CN2011205395019U
Authority: CN
Inventors: 蒋松; 曹伟强; 王伟; 马晓阳; 邵松; 吕凤; 赵燊棵
Original assignee: Luoyang Ruichang Petro Chemical Equipment Co Ltd
Current assignee: Luoyang Ruichang Environmental Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-21

Abstract

本实用新型属于燃烧器应用技术领域，提出的一种组合燃烧低NOx环保燃烧器主要包括主燃气枪（15）、副燃气枪（16）、燃烧器壳体（19）、长明灯（11）和异形耐火砖（3）；异形耐火砖（3）的下部位于炉底衬里（12）内，高出炉底衬里异形耐火砖的中心部位具有凹槽；在凹槽的中心部位具有中心风道（4）；在中心风道（4）的两侧分别设置外侧风道（5）；在凹槽内设置主燃气枪的一级蓄热稳焰面（13）和主燃气枪的二级蓄热稳焰面（14）。本实用新型汇集燃气浓淡燃烧，燃气、助燃风双重分级燃烧，燃烧烟气回流三种用以减低NOx生成的方法，更大程度上控制了NOx的生成，是集节能、环保、高效为一体的新型燃烧器。

Description

一种组合燃烧低NOx环保燃烧器

技术领域

本实用新型属于燃烧器应用技术领域，主要提出一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，主要用于石油化工行业管式加热炉上，为管式炉提供热源，并能降低烟气中NOx排放的燃烧设备。

技术背景

目前，石油化工行业管式加热炉对环境的污染，主要是由燃烧噪音和燃烧器燃烧排放烟气中的CO、SOx、NOx造成的。燃烧噪音可以通过给燃烧器加保温、加消音罩等方式解决，燃气完全燃烧，烟气中的CO已不存在，烟气中的SOx与燃气本身有关，可对燃气或烟气进行处理解决，仅NOx主要与燃烧过程或燃烧方式密切相关，因此，要解决石油化工行业管式加热炉对环境的污染，主要是解决NOx问题，而应用低NOx燃烧器是解决问题的关键。

NOx的生成主要是燃烧过程中局部高温造成的，为了降低NOx的生成，传统燃烧器，分别采用烟气回流、分级供风、分级供燃气等燃烧方式去避免燃烧烟气局部高温，利用上述原理制造的燃烧器，NOx的生成有所控制。然而，随着人们环保意识的提高，进一步控制燃烧器NOx生成已是大势所趋，超低NOx燃烧器的工业应用已是燃眉之急。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种组合燃烧低NOx环保燃烧器。

一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，所述的低NOx环保燃烧器主要包括主燃气枪、副燃气枪、燃烧器壳体、长明灯和异形耐火砖；所述的异形耐火砖位于燃烧器壳体的上部，为阶梯状长方体，且位于上部长方体的宽度小于下部长方体的宽度；异形耐火砖的下部位于炉底衬里内，高出炉底衬里异形耐火砖的中心部位具有凹槽；在凹槽的中心部位具有用以提供助燃风的中心风道，所述的中心风道为长条形孔；在所述中心风道的两侧分别设置用以提供助燃风的外侧风道；所述的中心风道、外侧风道与炉膛相连通；在凹槽的四角处设置带有斜面的凸台Ⅰ，且四个凸台Ⅰ对称位于中心风道的两侧；所述凸台Ⅰ的斜面向异形耐火砖的中心方向倾斜；位于中心风道同一侧的两个凸台Ⅰ之间设置带有斜面的凸台Ⅱ，且凸台Ⅱ的高度低于凸台Ⅰ；所述凸台Ⅱ斜面向异形耐火砖的中心方向倾斜；所述的凸台Ⅰ、凸台Ⅱ的斜面均由外侧风道分隔成两部分；所述凸台Ⅱ的斜面构成主燃气枪的一级蓄热稳焰面；所述的凸台Ⅰ构成主燃气枪的二级蓄热稳焰面；一级蓄热稳焰面、二级蓄热稳焰面外侧形成烟气回流区；在中心风道内设置副燃气枪稳焰台；所述的长明灯位于异形耐火砖的中心风道内，并与位于燃烧器壳体下部的长明灯燃气入口相连通；所述的主燃气枪为多个，分别位于异形耐火砖下部长方体相对应的两侧外壁面上；所述的副燃气枪设置在中心风道的壁面上；所述主燃气枪、副燃气枪的下部与主、副燃气枪燃气入口相连。

所述的外侧风道为长条形孔或一排多个圆孔。

在位于炉底衬里内异形耐火砖的相对应的两侧外壁面上具有若干个用于安装主燃气枪的主燃气枪安装孔。

在位于炉底衬里内异形耐火砖上具有若干个用于安装副燃气枪的副燃气枪安装孔。

所述的主燃气枪、副燃气枪通过燃气分布管与主、副燃气枪燃气入口相连。

所述的主燃气枪、副燃气枪分别通过金属软管与燃气分布管相连，所述的主燃气枪、副燃气枪与金属软管的一端直接焊接，用以减少现场燃气泄漏点及现场安装工作量，金属软管的另一端与燃气分布管之间采用可拆卸结构，主燃气枪、副燃气枪与金属软管可单独更换，避免其中一支枪需更换，其他枪与燃气分布管一块更换的弊端。

本实用新型提出的一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，对应主燃气枪设计一、二级蓄热稳焰面，一、二级蓄热稳焰面能预热主燃气，并能点燃、稳定主火焰；为副燃气枪设计了副枪稳焰台，副燃气枪在长明灯的强迫点燃下，能保证稳定燃烧；主、副燃气枪的多个枪头均能被长明灯点燃，主、副燃气枪的多个枪头又能相互点燃，它汇集燃气浓淡燃烧，燃气、助燃风双重分级燃烧，燃烧烟气回流三种用以减低NOx生成的方法，更大程度上控制了NOx的生成，是集节能、环保、高效为一体的新型燃烧器；主燃气枪在燃气过剩的环境中燃烧，副燃气枪在助燃风过剩的环境中燃烧，最后在炉膛内混合实现完全燃烧，即浓淡燃烧降低NOx的燃烧原理；燃气首先被主燃气枪、副燃气枪分开喷射，主燃气枪由于燃气喷孔的高度或喷射角度不同，又把燃气分为一级燃气和二级燃气；助燃风分别从中心风道、外侧风道两次供给，每级燃气分别与两次助燃风混合，实现燃气与助燃风同时分级燃烧，即双重分级降低NOx的燃烧原理；由于主燃气沿一级蓄热稳焰面、二级蓄热稳焰面的高速喷射，一、二级蓄热稳焰面外侧会形成烟气回流区，炉膛内的烟气会随高速喷射的主燃气一起进入燃烧区，由于烟气的混入，燃烧区的温度、氧气浓淡均会有所降低，NOx的生成会受到抑制，即烟气回流降低NOx的燃烧原理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本实用新型中异形耐火砖的轴测图。

图中：1、炉膛，2、烟气回流区，3、异形耐火砖，4、中心风道，5、外侧风道，6、外侧风道阀门，7、中心风道阀门，8、长明灯燃气入口，9、主、副枪燃气入口，10、炉底板，11、长明灯，12、炉底衬里，13、一级蓄热稳焰面，14、二级蓄热稳焰面，15、主燃气枪，16、副燃气枪，17、副燃气枪稳焰台，18、副燃气枪安装孔，19、燃烧器壳体，20、金属软管，21、燃气分布管，22、主燃气枪安装孔。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明：

如图1、图2所示，一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，所述的低NOx环保燃烧器主要包括主燃气枪15、副燃气枪16、燃烧器壳体19、长明灯11和异形耐火砖3；所述的异形耐火砖3位于燃烧器壳体19的上部，为阶梯状长方体，且位于上部长方体的宽度小于下部长方体的宽度；异形耐火砖3的下部位于炉底衬里12内，高出炉底衬里异形耐火砖的中心部位具有凹槽；在凹槽的中心部位具有用以提供助燃风的中心风道4，所述的中心风道4为长条形孔；在所述中心风道4的两侧分别设置用以提供助燃风的外侧风道5，所述的外侧风道5为长条形孔；所述的中心风道4、外侧风道5与炉膛1相连通；结合图3，在凹槽的四角处设置带有斜面的凸台Ⅰ，且四个凸台Ⅰ对称位于中心风道4的两侧；所述凸台Ⅰ的斜面向异形耐火砖的中心方向倾斜；位于中心风道同一侧的两个凸台Ⅰ之间设置带有斜面的凸台Ⅱ，且凸台Ⅱ的高度低于凸台Ⅰ；所述凸台Ⅱ斜面向异形耐火砖的中心方向倾斜；所述的凸台Ⅰ、凸台Ⅱ的斜面均由外侧风道5分隔成两部分；所述主燃气枪15、副燃气枪16的下部分别与金属软管20的一端直接焊接，用以减少现场燃气泄漏点及现场安装工作量，金属软管20的另一端与燃气分布管21之间采用可拆卸结构，主燃气枪15、副燃气枪16与金属软管可单独更换，避免其中一支枪需更换，其他枪与燃气分布管一块更换的弊端；所述的燃气分布管31与主、副燃气枪燃气入口9相连；所述凸台Ⅱ的斜面构成主燃气枪的一级蓄热稳焰面13；所述的凸台Ⅰ构成主燃气枪的二级蓄热稳焰面14；一级蓄热稳焰面13、二级蓄热稳焰面14外侧形成烟气回流区2；在中心风道内设置副燃气枪稳焰台17；所述的长明灯11位于异形耐火砖的中心风道内，并与位于燃烧器壳体下部的长明灯燃气入口相连通；所述的主燃气枪15为六个，分别位于异形耐火砖下部长方体相对应的两侧外壁面上；所述的副燃气枪16设置在中心风道的壁面上。

如图3所示，在位于炉底衬里内异形耐火砖的相对应的两侧外壁面上具有若干个用于安装主燃气枪的主燃气枪安装孔22。

如图2所示，在位于炉底衬里内异形耐火砖上具有若干个用于安装副燃气枪的副燃气枪安装孔18。

中心风道4为副燃气枪16提供过量的助燃空气，使副燃气枪16喷射的燃气在空气过剩的环境中燃烧，异形耐火砖3上设有副燃气枪稳焰台17，副燃气枪16在长明灯11的强迫点燃下，能保证稳定燃烧；外侧风道5为主燃气枪15提供部分助燃空气，使主燃气枪15喷射的燃气在燃气过剩的情况下燃烧，主燃气枪会被长明灯、副燃气枪同时强迫点燃，主燃气枪15由于燃气喷孔的高度或喷射角度不同，把燃气分为一级燃气和二级燃气，一级燃气沿一级蓄热稳焰面13喷射，先与助燃风混合燃烧，二级燃气沿二级蓄热稳焰面14喷射，后与助燃风混合燃烧，而助燃风又分别从中心风道4、外侧风道5两次供给，实现燃气与助燃风双重分级，火焰被分散，燃烧温度低，NOx的生成会受到抑制。由于主燃气沿一级蓄热稳焰面13、二级蓄热稳焰面14的高速喷射，异形耐火砖所设置的一级蓄热稳焰面13、二级蓄热稳焰面14能预热主燃气，并能点燃、稳定主火焰；主、副燃气枪喷射的燃气均在非当量比下燃烧，燃烧温度均较低，所以NOx的生成受到抑制，空气过剩与燃气过浓两组燃烧分别完成后，剩余的燃气与空气与烟气混合后，在炉膛1内完全燃烧，由于烟气的混入，燃烧温度与氧气浓度均较低，NOx的生成会受到抑制，符合浓淡燃烧降低NOx的生成的燃烧原理；一级蓄热稳焰面13、二级蓄热稳焰面14外侧会形成烟气回流区2，炉膛1内的烟气会随高速喷射的主燃气一起进入燃烧区，由于烟气的混入，燃烧区的温度、氧气浓淡均会有所降低，NOx的生成会受到抑制。

长明灯11采用独立的燃气，并靠自己的燃气引入助燃空气的结构形式，不受主燃气、炉膛环境的影响，能保证长明灯稳定燃烧，是成熟可靠的技术。

Claims

1.一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，所述的低NOx环保燃烧器主要包括主燃气枪（15）、副燃气枪（16）、燃烧器壳体（19）、长明灯（11）和异形耐火砖（3）；其特征在于：所述的异形耐火砖（3）位于燃烧器壳体（19）的上部，为阶梯状长方体，且位于上部长方体的宽度小于下部长方体的宽度；异形耐火砖（3）的下部位于炉底衬里（12）内，高出炉底衬里异形耐火砖的中心部位具有凹槽；在凹槽的中心部位具有用以提供助燃风的中心风道（4），所述的中心风道（4）为长条形孔；在所述中心风道（4）的两侧分别设置用以提供助燃风的外侧风道（5）；所述的中心风道（4）、外侧风道（5）与炉膛（1）相连通；在凹槽的四角处设置带有斜面的凸台Ⅰ，且四个凸台Ⅰ对称位于中心风道（4）的两侧；所述凸台Ⅰ的斜面向异形耐火砖的中心方向倾斜；位于中心风道同一侧的两个凸台Ⅰ之间设置带有斜面的凸台Ⅱ，且凸台Ⅱ的高度低于凸台Ⅰ；所述凸台Ⅱ斜面向异形耐火砖的中心方向倾斜；所述的凸台Ⅰ、凸台Ⅱ的斜面均由外侧风道（5）分隔成两部分；所述凸台Ⅱ的斜面构成主燃气枪的一级蓄热稳焰面（13）；所述的凸台Ⅰ构成主燃气枪的二级蓄热稳焰面（14）；一级蓄热稳焰面（13）、二级蓄热稳焰面（14）外侧形成烟气回流区（2）；在中心风道内设置副燃气枪稳焰台（17）；所述的长明灯（11）位于异形耐火砖的中心风道内，并与位于燃烧器壳体下部的长明灯燃气入口相连通；所述的主燃气枪（15）为多个，分别位于异形耐火砖下部长方体相对应的两侧外壁面上；所述的副燃气枪（16）设置在中心风道的壁面上；所述主燃气枪（15）、副燃气枪（16）的下部与主、副燃气枪燃气入口（9）相连。

2.根据权利要求1所述的一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，其特征在于：所述的外侧风道（5）为长条形孔或一排圆孔。

3.根据权利要求1所述的一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，其特征在于：在位于炉底衬里（12）内异形耐火砖的相对应的两侧外壁面上具有若干个用于安装主燃气枪的主燃气枪安装孔（22）。

4.根据权利要求1所述的一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，其特征在于：在位于炉底衬里（12）内异形耐火砖上具有若干个用于安装副燃气枪的副燃气枪安装孔（18）。

5.根据权利要求1所述的一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，其特征在于：所述的主燃气枪（15）、副燃气枪（16）通过燃气分布管（21）与主、副燃气枪燃气入口（8）相连。

6.根据权利要求4所述的一种组合燃烧低NOx环保燃烧器，其特征在于：所述的主燃气枪（15）、副燃气枪（16）分别通过金属软管（20）与燃气分布管（21）相连，且每支主燃气枪管（15）、副燃气枪管（16）直接与金属软管（20）焊接。