CN205119800U - 空气分级式低氮燃烧管式加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气分级式低氮燃烧管式加热炉，它包括炉体的钢支撑架(1)，安装在炉体的钢支撑架(1)上的辐射换热段(2)，安装在辐射换热段(2)底部的预混式燃烧器(3)，安装在辐射换热段(2)上的对流换热段(4)，安装在对流换热段(4)上的烟气排出口(5)。本实用新型提供的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，结构设计合理，易于在现有设备上直接改造，安装方便，燃烧效率高，NOx排放少，环保性强，应用范围广泛，具有重要的应用价值。

Description

空气分级式低氮燃烧管式加热炉

技术领域

本实用新型涉及一种管式加热炉，具体说是一种可应用在石油、化工行业，运用空气分级低氮燃烧技术的管式加热炉。

背景技术

目前，世界各国对NOx排放提出了越来越高的要求，为有效控制污染物排放，国家环保部于2015年4月份正式出台了一系列大气污染物排放新标准，其中包括《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)，其中对石化行业工艺加热炉的NOx排放限值降低到一般地区150mg/m³，严格地区100mg/m³。

新标准的实施必将促使石化行业企业大规模改造淘汰一批节能效果差、污染物排放超标的设备，其中管式加热炉作为近代石油化工工业中必不可少的工艺设备，在生产和建设中具有十分重要的地位。它利用燃料在炉膛中燃烧产生热能，通过炉管把能量传递给流动的物料，使其满足下游工艺的要求。

因此，很有必要在现有技术的基础上，设计一种结构简单，易于在现有设备上改造，且燃烧效率高、NOx排放达标的低氮管式加热炉。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是针对目前石化行业中管式加热炉NOx排放量大的问题，设计一种结构简单，易于在现有设备上改造，且燃烧效率高、NOx排放达标的空气分级式低氮燃烧管式加热炉。

技术方案：为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种空气分级式低氮燃烧管式加热炉，它包括：炉体的钢支撑架，安装在炉体的钢支撑架上的辐射换热段，安装在辐射换热段底部的预混式燃烧器，安装在辐射换热段上的对流换热段，安装在对流换热段上的烟气排出口；

所述的预混式燃烧器包括喷管，安装在喷管上的燃气入口，所述的喷管安装在一次风室上，一次风室上安装有一次风入口和混合室；

所述的辐射换热段包括壳体、安装在壳体内壁上的炉衬，安装在辐射换热段炉膛中的辐射换热管，环绕安装在壳体上的二次风室，与二次风室相连的二次风入口，开设在壳体上的二次风喷口；所述的二次风室通过二次风喷口与辐射换热段的炉膛连通。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的预混式燃烧器呈圆周均布于辐射换热段的底部。预混式燃烧器的数目根据工况设置。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的一次风室呈蜗壳状，一次风入口位于一次风室的外圆切线处。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的燃气入口位于喷管侧面，所述的喷管位于一次风室涡流中心线上，喷管顶部的喷口呈锥形且位于一次风室内；所述的混合室位于预混式燃烧器上部，混合室连通一次风室和辐射换热段炉膛。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风喷口为6个，呈圆形喷口，在壳体上呈圆周均布，二次风喷口贯穿壳体和炉衬后与辐射换热段的炉膛连通。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风入口的中心线、二次风室的水平中心线和二次风喷口的中心线在同一水平高度上。

本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的一次风室为蜗壳状，一次风从一次风室外圆切线方向进入，在一次风室内形成涡流，带动从喷管喷入的燃气一并旋转上升至混合室，完成一次风和燃料的充分混合，保证燃烧完全，根据工况调节一次风配风系数为0.8左右，形成还原气氛，降低NOx的生产。

本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风室为位于辐射换热段炉体壳体外部的一圈环形风室，其垂直高度根据火焰高度确定，二次风由二次风入口进入二次风室，经圆周均布的二次风喷口喷入炉膛，喷入方向斜向上，与加热炉炉膛中心轴线呈45°，形成火焰内外循环，进一步降低NOx，根据工况调节二次风配风系数为0.2左右，形成氧化气氛，消耗烟气中剩余的NOx。

有益效果：本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉和现有技术相比具有以下优点：

本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，结构设计简单，易于在现有设备上直接改造，安装成本低，同时可提高燃烧效率，降低NOx排放量，环保性强，具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉的剖视结构示意图。

具体实施方案

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种空气分级式低氮燃烧管式加热炉，它包括：炉体的钢支撑架1，安装在炉体的钢支撑架1上的辐射换热段2，安装在辐射换热段2底部的预混式燃烧器3，安装在辐射换热段2上的对流换热段4，安装在对流换热段4上的烟气排出口5；

所述的预混式燃烧器3包括喷管3-2，安装在喷管3-2上的燃气入口3-1，所述的喷管3-2安装在一次风室3-4上，一次风室3-4上安装有一次风入口3-3和混合室3-5；

所述的辐射换热段2包括壳体2-1、安装在壳体2-1内壁上的炉衬2-2，安装在辐射换热段2炉膛中的辐射换热管2-3，环绕安装在壳体2-1上的二次风室2-5，与二次风室2-5相连的二次风入口2-4，安装在壳体2-1上的二次风喷口2-6；所述的二次风室2-5通过二次风喷口2-6与辐射换热段2炉膛连通。

以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的预混式燃烧器3呈圆周均布于辐射换热段2的底部。

以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的一次风室3-4呈蜗壳状，一次风入口3-3位于一次风室3-4的外圆切线处。燃气入口3-1位于喷管3-2侧面，所述的喷管3-2位于一次风室3-4涡流中心线上，喷管3-2顶部的喷口呈锥形且位于一次风室3-4内；所述的混合室3-5位于预混式燃烧器3的上部，混合室3-5连通一次风室3-4和辐射换热段2的炉膛。

以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风喷口2-6为6个，为圆形喷口，在壳体2-1上呈圆周均布，二次风喷口2-6贯穿壳体2-1和炉衬2-2后与辐射换热段2炉膛连通。

以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风入口2-4的中心线、二次风室2-5的水平中心线和二次风喷口2-6的中心线在同一水平高度上。

本实用新型提供的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，结构设计简单，易于在现有设备上直接改造，减低安装成本，同时可提高燃烧效率，降低NOx排放量，环保性强，具有重要的应用价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种空气分级式低氮燃烧管式加热炉，其特征在于，它包括：炉体的钢支撑架(1)，安装在炉体的钢支撑架(1)上的辐射换热段(2)，安装在辐射换热段(2)底部的预混式燃烧器(3)，安装在辐射换热段(2)上的对流换热段(4)，安装在对流换热段(4)上的烟气排出口(5)；

所述的预混式燃烧器(3)包括喷管(3-2)，安装在喷管(3-2)上的燃气入口(3-1)，所述的喷管(3-2)安装在一次风室(3-4)上，一次风室(3-4)上安装有一次风入口(3-3)和混合室(3-5)；

所述的辐射换热段(2)包括壳体(2-1)、安装在壳体(2-1)内壁上的炉衬(2-2)，安装在辐射换热段(2)炉膛中的辐射换热管(2-3)，环绕安装在壳体(2-1)上的二次风室(2-5)，与二次风室(2-5)相连的二次风入口(2-4)，开设在壳体(2-1)上的二次风喷口(2-6)；所述的二次风室(2-5)通过二次风喷口(2-6)与辐射换热段(2)炉膛连通。

2.根据权利要求1所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，其特征在于，所述的预混式燃烧器(3)呈圆周均布于辐射换热段(2)的底部。

3.根据权利要求1或2所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，其特征在于，所述的一次风室(3-4)呈蜗壳状，一次风入口(3-3)位于一次风室(3-4)的外圆切线处。

4.根据权利要求1所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，其特征在于，所述的燃气入口(3-1)位于喷管(3-2)侧面，所述的喷管(3-2)位于一次风室(3-4)涡流中心线上，喷管(3-2)顶部的喷口呈锥形且位于一次风室(3-4)内；所述的混合室(3-5)位于预混式燃烧器(3)的上部，混合室(3-5)连通一次风室(3-4)和辐射换热段(2)的炉膛。

5.根据权利要求4所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，其特征在于，所述的二次风喷口(2-6)为6个，二次风喷口(2-6)为圆形喷口，在壳体(2-1)上呈圆周均布，二次风喷口(2-6)贯穿壳体(2-1)和炉衬(2-2)后与辐射换热段(2)炉膛连通。

6.根据权利要求5所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，其特征在于，所述的二次风入口(2-4)的中心线、二次风室(2-5)的水平中心线和二次风喷口(2-6)的中心线在同一水平高度上。