CN206973588U - 立式燃气有机热载体底烧加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式燃气有机热载体底烧加热炉，包括炉体和安装在炉体内的盘管；炉体包括壳体和与壳体固定连接的底板，底板上开设有燃烧器喉口，在底板上部铺设有隔热层，盘管包括内圈盘管和外圈盘管，在隔热层上部以及内圈盘管内壁面与燃烧器喉口之间浇注由耐火混凝土构成的环形耐火层，该加热炉还包括若干个沿燃烧器喉口周围布置的废气接管，每个废气接管的出气端穿过所述底板和耐火层与炉体的内腔相连通，每个废气接管的进气端与化工行业生产设备排出的含水废气相连；所述内圈盘管内壁面与燃烧器喉口之间的耐火层上表面为呈水平设置的水平面。本实用新型结构简单，制造方便，能大幅降低烟气中氮氧化物含量，保证加热炉能长时间稳定运行。

Description

立式燃气有机热载体底烧加热炉

技术领域

本实用新型涉及一种有机热载体加热炉，特别是涉及一种以天然气等可燃气体为燃料的立式燃气有机热载体底烧加热炉。

背景技术

立式燃气有机热载体底烧加热炉是以天燃气等可燃气体为燃料，燃烧器安装在炉体底部,以导热油作为载热体，利用热油循环泵，液相循环，在炉内吸收高温烟气热量后，将热能输送给用热设备的直燃式特种工业锅炉，具有高温低压，广泛应用于石化、印染、沥青加热、木材和食品等领域。

国家在2014年出台了GB13271－2014《锅炉大气污染物排放标准》，对氮氧化物排放浓度有强制性指标要求，降低锅炉氮氧化物排放，保护环境势在必行。

氮氧化物产生机理分为三种:

（1）热力型：空气中的氮气在高温下氧化而生成的氮氧化物，燃烧温度越高生成的氮氧化物越多；

（2）快速型：燃烧时空气中的氮气与燃料中的碳氢离子团反应生成的氮氧化物；

（3）燃料型：燃料中的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化生成的氮氧化物。

主要以天然气作为燃料的有机热载体炉，由于燃料中氮气含量很少，天然气燃烧温度高，氮氧化物产生主要以热力型为主。

现有的立式燃气有机热载体底烧加热炉，包括炉体和安装在炉体内的盘管；炉体包括圆筒形的壳体和与壳体固定连接的底板，底板上开设有燃烧器喉口，在底板上部铺设有隔热层，所述盘管包括螺旋状的内圈盘管和外圈盘管，在隔热层上部以及内圈盘管内壁面与燃烧器喉口之间浇注耐火层，耐火层与内圈盘管内壁面接触处沿内圈盘管内壁面为不规则螺旋圆形结构。

这种结构的立式燃气有机热载体底烧加热炉在工作过程中存在以下缺陷：（1）燃烧器喷出的燃气与空气燃烧时，由于周围空间不规则，燃烧烟气会产生偏流，导致局部燃烧烟气温度过高，从而使烟气中氮氧化物浓度升高；（2）耐火层在长时间使用后，不可避免地会产生裂纹，并有剥落的现象，浇注颗粒及剥落的浇注料会积聚在燃烧器的燃烧头上，影响燃烧器稳定运行，需要人工定期进入炉内清理，维护很不方便。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种燃烧烟气不会产生偏流，并能大幅降低燃烧时烟气中氮氧化物含量的立式燃气有机热载体底烧加热炉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种立式燃气有机热载体底烧加热炉，包括炉体和安装在炉体内的盘管；所述炉体包括圆筒形的壳体和与所述壳体固定连接的底板，所述壳体上开设有烟气出口，所述底板上开设有燃烧器喉口，在所述底板上部铺设有隔热层，所述盘管包括螺旋状的内圈盘管和外圈盘管，所述内圈盘管与外圈盘管并联直立布置，在所述内圈盘管与底板之间设有圆筒形的金属板，所述金属板上端与内圈盘管外壁面密封固定连接，所述金属板下端与底板固定连接，在所述隔热层上部以及内圈盘管内壁面与燃烧器喉口之间浇注由耐火混凝土构成的环形耐火层，该立式燃气有机热载体底烧加热炉还包括若干个沿燃烧器喉口周围布置的废气接管，每个废气接管的出气端穿过所述底板和耐火层与炉体的内腔相连通，每个废气接管的进气端与化工行业生产设备排出的含水废气相连；所述内圈盘管内壁面与燃烧器喉口之间的耐火层上表面为呈水平设置的水平面。

作为本实用新型的一种优选实施方式，在所述耐火层上部紧贴内圈盘管内壁面处，还砌筑有一整圈环形耐火砖层，所述耐火砖层的上表面为水平面。

在本实用新型中，所述废气接管优选有6～18个，且均布在以燃烧器喉口中心轴线的同心圆周上。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述废气接管具有中空的管体，在所述废气接管的出气端设有一个与管体中心轴线倾斜角度设置的出气短管，所述管体和出气短管均朝向燃烧器喉口倾斜设置。

在本实用新型中，所述废气接管的管体朝向燃烧器喉口倾斜设置的角度优选为60～80°，所述出气短管与管体中心轴线倾斜角度优选为10～25°。

采用上述结构后，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在炉底沿燃烧器喉口周围设置若干个废气接管，用来燃烧化工设备排出的含水废气，由于水汽受热蒸发，使燃烧火焰外围温度降低，同时又稀释了氧浓度，从而使炉体的排烟中氮氧化物排放浓度降低到30mg/m³以下；同时，本实用新型将耐火层上表面设置成水平面，从而使天燃气等燃气在喷出燃烧器后，在规则的空间内，空气与燃气混合均匀，充分燃烧，燃烧烟气不会产生偏流，杜绝了燃气在燃烧时产生局部高温的可能。本实用新型采用以上结构后，大幅降低了燃烧时烟气中氮氧化物含量。

本实用新型在耐火层上部紧贴内圈盘管内壁面处砌筑耐火砖层，耐火砖层的上表面为水平面；采用这样的结构后，一方面，使燃烧烟气不会产生偏流，从而降低了氮氧化物浓度，另一方面，将耐火砖砌筑在耐火层上部，这样不仅保护了耐火层，而且有效避免了耐火层的浇注颗粒及剥落的浇注料积聚在燃烧器的燃烧头上，并且，耐火砖具有强度高，热震稳定性好，砌筑方便，炉墙烟气密封性好，使用寿命长，不需要人工频繁进入炉内进行清理和维护，保证了加热炉高效率的长时间稳定运行。

本实用新型废气接管的数量和管体直径可根据废气流量、加热炉大小，结合燃烧火焰直径确定，废气流量、加热炉和燃烧火焰直径越大，相应地废气接管的数量和管体直径越大，烟气中氮氧化物含量的降低效果越显著。本实用新型废气接管的数量优选为6～18个，管体直径优选为50～76mm，废气接管均布在燃烧器喉口中心轴线的同一圆周上。

本实用新型在废气接管的出气端设置一个与管体中心轴线倾斜角度设置的出气短管后，可方便地调节废气接管出气端喷出的含水废气与燃烧器火焰之间的角度，使燃烧火焰外围温度达到最佳降低效果，从而使烟气中氮氧化物含量更低。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型立式燃气有机热载体底烧加热炉的一种结构示意图。

图2为本实用新型中废气接管的一种结构示意图。

图3为图2中沿A－A线的剖视示意图。

具体实施方式

参见图1至图3所示的一种立式燃气有机热载体底烧加热炉，包括炉体和安装在炉体内的盘管；所述炉体包括圆筒形的金属壳体1和通过焊接与所述壳体1固定连接在一起的水平底板2，所述壳体1上开设有烟气出口1－1，壳体1外侧铺设有保温层9，所述底板2上开设有用于放置燃烧器的燃烧器喉口2－1，图中未示燃烧器，在所述底板2上部铺设有隔热层3，所述隔热层3优选由隔热棉构成，所述盘管包括螺旋状的内圈盘管4－1和外圈盘管4－2，所述内圈盘管4－1与外圈盘管4－2并联直立布置，如图1所示，在所述内圈盘管4－1与外圈盘管4－2之间优选还设有并联直立布置的中圈盘管4－3，在所述内圈盘管4－1与底板2之间设有圆筒形的金属板5，所述金属板5的材质优选为不锈钢，金属板5上端通过焊接与内圈盘管4－1外壁面密封固定连接，金属板5下端通过焊接与底板2固定连接，在所述隔热层3上部以及内圈盘管4－1内壁面与燃烧器喉口2－1之间浇注由耐火混凝土构成的环形耐火层6，该立式燃气有机热载体底烧加热炉还包括若干个沿燃烧器喉口2－1周围布置的废气接管7，每个废气接管7的出气端7－1穿过所述底板2和耐火层6与炉体的内腔相连通，每个废气接管7的进气端7－2与化工行业生产设备排出的含水废气相连，工作时，化工设备排出的含水废气经废气接管7输送到炉体的内腔内；所述内圈盘管4－1内壁面与燃烧器喉口2－1之间的耐火层6上表面6－1为呈水平设置的水平面。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图1所示，在所述耐火层6上部紧贴内圈盘管4－1内壁面处，还砌筑有一整圈环形耐火砖层8，所述耐火砖层8的上表面8－1为水平面。采用这样的结构后，一方面，由于耐火砖层8的上表面8－1为水平面，因此燃烧烟气不会产生偏流，从而降低氮氧化物浓度，另一方面，将耐火砖砌筑在混凝土耐火层6上部，这样既保护了耐火层6，同时又避免了现有技术中经常发生的耐火层6中浇注颗粒及剥落的浇注料积聚在燃烧头上的弊端，并且，耐火砖还具有强度高，热震稳定性好，砌筑方便，炉墙烟气密封性好，使用寿命长，不需要人工频繁进入炉内进行清理和维护，从而保证了加热炉高效率的长时间稳定运行。

在本实用新型中，所述废气接管7优选设置有6～18个，且均布在以燃烧器喉口2－1中心轴线B的同心圆周上。废气接管7的数量和其管体直径可根据废气流量、加热炉大小和燃烧火焰直径确定，废气流量、加热炉和燃烧火焰直径越大，相应地废气接管7的数量越多且管体直径越大，烟气中氮氧化物含量的降低率越高。

如图1、2所示，所述废气接管7具有中空的管体7a，管体7a直径优选为50～76mm，作为本实用新型的一种优选实施方式，在所述废气接管7的出气端7－1还通过焊接设置一个与管体7a中心轴线倾斜角度θ设置的出气短管7b，所述管体7a和出气短管7b均朝向燃烧器喉口2－1倾斜设置。在安装时，废气接管7通过连接法兰10与底板2固定连接。采用这样的结构后，可方便地调节废气接管7出气端7－1喷出的含水废气与燃烧器火焰之间的角度，使燃烧火焰外围温度达到最佳降低效果，从而使烟气中氮氧化物含量更低。

在本实用新型中，所述废气接管7的管体7a朝向燃烧器喉口2－1倾斜设置的角度β为60～80°，优选为75°，所述出气短管7b与管体7a中心轴线倾斜角度θ为10～25°，优选为18°。

经过试用，本实用新型能大幅降低烟气中氮氧化物含量，并且不需要用户经常对加热炉炉底进行清理和维护，加热炉能高效率、长时间稳定运行，取得了良好的效果。

Claims (5)

1.一种立式燃气有机热载体底烧加热炉，包括炉体和安装在炉体内的盘管；所述炉体包括圆筒形的壳体（1）和与所述壳体（1）固定连接的底板（2），所述壳体（1）上开设有烟气出口（1－1），所述底板（2）上开设有燃烧器喉口（2－1），在所述底板（2）上部铺设有隔热层（3），所述盘管包括螺旋状的内圈盘管（4－1）和外圈盘管（4－2），所述内圈盘管（4－1）与外圈盘管（4－2）并联直立布置，在所述内圈盘管（4－1）与底板（2）之间设有圆筒形的金属板（5），所述金属板（5）上端与内圈盘管（4－1）外壁面密封固定连接，所述金属板（5）下端与底板（2）固定连接，在所述隔热层（3）上部以及内圈盘管（4－1）内壁面与燃烧器喉口（2－1）之间浇注由耐火混凝土构成的环形耐火层（6），其特征在于：该立式燃气有机热载体底烧加热炉还包括若干个沿燃烧器喉口（2－1）周围布置的废气接管（7），每个废气接管（7）的出气端（7－1）穿过所述底板（2）和耐火层（6）与炉体的内腔相连通，每个废气接管（7）的进气端（7－2）与化工行业生产设备排出的含水废气相连；所述内圈盘管（4－1）内壁面与燃烧器喉口（2－1）之间的耐火层（6）上表面（6－1）为呈水平设置的水平面。

2.根据权利要求1所述的立式燃气有机热载体底烧加热炉，其特征在于：在所述耐火层（6）上部紧贴内圈盘管（4－1）内壁面处，还砌筑有一整圈环形耐火砖层（8），所述耐火砖层（8）的上表面（8－1）为水平面。

3.根据权利要求1所述的立式燃气有机热载体底烧加热炉，其特征在于：所述废气接管（7）有6～18个，且均布在以燃烧器喉口（2－1）中心轴线（B）的同心圆周上。

4.根据权利要求1或2或3所述的立式燃气有机热载体底烧加热炉，其特征在于：所述废气接管（7）具有中空的管体（7a），在所述废气接管（7）的出气端（7－1）设有一个与管体（7a）中心轴线倾斜角度（θ）设置的出气短管（7b），所述管体（7a）和出气短管（7b）均朝向燃烧器喉口（2－1）倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的立式燃气有机热载体底烧加热炉，其特征在于：所述废气接管（7）的管体（7a）朝向燃烧器喉口（2－1）倾斜设置的角度（β）为60～80°，所述出气短管（7b）与管体（7a）中心轴线倾斜角度（θ）为10～25°。