CN208139261U - 一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，由燃烧器主体和火盆砖组成，火盆砖内侧为圆柱形，外侧设计为圆锥凸台形，在其外侧设有所述外燃气喷头，在所述火盆砖顶部设有顶引火孔和侧引火孔，所述火盆砖侧面设有若干对称分布的斜向烟气回流孔；在所述火盆砖内侧形成一个圆柱形的风道，在所述风道的上方中心设有所述稳焰罩，所述内燃气喷头伸入所述风道中并靠近火盆砖内壁；本实用新型主要适用于负荷较大的圆火焰燃烧器，主要通过烟气回流技术、浓淡燃烧技术，保证火焰燃烧稳定，大大降低火焰温度，从而抑制氮氧化物的生成，实现燃料高效燃烧和达到烟气中超低氮氧化物污染物排放。

Description

一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器

技术领域

本实用新型涉及石油行业管式加热炉的节能燃烧与环境保护技术领域，特别涉及一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器。

背景技术

近年来，面对装置扩能加热炉大型化、炉膛热强度提高且燃料轻质化的趋势下，所提出的燃烧器负荷也越来越大，而在加热炉安装空间有限的情况下，限制了燃烧器的结构。因此，在提高燃烧器负荷与降低氮氧化物排放就形成了一定的矛盾对立。根据市场动态、加热炉向大型化发展方向及各方信息了解：目前国内石油炼化行业中，圆筒炉、立式炉和方箱炉，由于炉膛较大，一般都采用的圆形火焰燃烧器。传统的燃烧器氮氧化物排放不达标、对环境造成污染；空气过剩系数较大，造成加热炉排烟损失较大，加热炉热效率不高。当前国家对环境排放以及节能降耗的要求不断提高,研制一种高效燃烧，低污染排放的圆形火焰超低氮氧化物气体燃烧器来替代传统的圆形火焰气体燃烧器，是十分有前景而且必要的。

本实用新型技术，较好地解决了上述技术背景中存在的问题。本燃烧器由于主要采用特殊结构耐火砖结构设计，使加热炉炉膛烟气向燃烧器内筒产生回流，并辅助有燃料分级、射流厌氧燃烧技术等扼制氮氧化物生成的高效燃烧技术措施，大大降低了氮氧化物生成量及烟气中的氧含量，因此是一种节能及环保效果极佳的燃烧器。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对技术背景中所述问题和缺点加以改进、创新，提供一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，以适应于对于热炉大型化、炉膛热强度提高，所提出的燃烧器负荷也越来越大中使用，大幅度降低烟气中氮氧化物污染物排放量，满足加热炉装置对产品产能深度加工所需的热能。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，由燃烧器主体和火盆砖组成所述燃烧器主体包括筒体、设置在筒体一侧的调风机构、设置在筒体顶部的稳焰罩、设置在筒体底部的长明灯和燃气集合管、设置在筒体内侧的内燃气枪，所述内燃气枪顶部设有内燃气喷头，在筒体外部设有外燃气枪，所述外燃气枪顶部设有外燃气喷头；

所述火盆砖内侧为圆柱形，外侧设计为圆锥凸台形，在其外侧设有所述外燃气喷头，在所述火盆砖顶部设有顶引火孔和侧引火孔，所述火盆砖侧面设有若干对称分布的斜向烟气回流孔；在所述火盆砖内侧形成一个圆柱形的风道，在所述风道的上方中心设有所述稳焰罩，所述内燃气喷头伸入所述风道中并靠近火盆砖内壁。

在本实用新型的一个较佳实施例中，斜向烟气回流孔的数量为8个，从火盆砖外向内斜向上设置。

在本实用新型的一个较佳实施例中，火盆砖顶部的顶引火孔和侧引火孔各为4个。

在本实用新型的一个较佳实施例中，稳焰罩中心设置了若干个圆形通风孔。

在本实用新型的一个较佳实施例中，所述内燃气枪与外燃气枪采用一体化设计，共设有4组；所述内燃气喷头设有三个垂直向上喷射燃料的燃料气喷孔，所述外燃气喷头设有四个斜向上并且指向火盆砖外壁的燃料气喷孔。

优选地，其特征在于，所述外燃气枪、内燃气枪通过金属软管与所述燃气集合管相连。

优选地，所述筒体包括外筒和内筒，所述内筒与外筒之间设有保温层。

优选地，所述长明灯与筒体采用蝶形螺栓连接。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：1、每组内外燃气枪采用整体式设计，有效的保证了内外燃气枪的相对位置，使内燃气枪与外燃气枪喷射燃料气火焰在燃烧器顶部充分混合，稳定燃烧火焰并使烟气相互稀释，降低火焰燃烧温度，减少烟气中氮氧化物含量；2、每支内燃气枪上设置的内燃气喷头开设三个垂直向上的燃料气喷孔，每个燃料气喷孔喷射出的燃料气与助燃空气在火盆砖内部的富氧区充分混合，并经长明灯火焰点燃后，共12股燃烧烟气在圆柱形燃烧通道内形成一次圆柱形火焰，一次火焰经过火盆砖顶部的引火孔，分别点燃外燃气枪上的外燃气喷头喷出的并沿火盆砖外圆锥凸台斜面处后向上高速流动的二级燃料气，在火盆砖外部的厌氧区形成第二个圆柱形火焰；3、火盆砖设置了八个斜向火盆砖内壁的烟气回流孔，当助燃空气及内燃料枪燃料气经过火盆砖内燃烧通道后，火盆砖内壁与火盆砖外壁区域产生了一定的压力差，由于压力差的存在，火盆砖外部烟气经过烟气回流孔被吸入助燃空气中，产生混流、扩散，形成可燃混合气体，大大降低了一次火焰的燃烧温度，有效减少氮氧化物排放；4、按照燃料分级、富氧及贫养燃烧的低氮氧化物燃烧原理，內燃气枪上的内燃气喷头担负总燃料流量的25％左右流量，在火盆砖内腔与所需的全部高温空气及回流烟气充分混合燃烧，此时为过氧燃烧,有效地降低了一次燃烧的火焰的温度；一次燃烧的烟气与剩余的高温空气的混合气在火盆砖上方平面处，与外燃气枪上的外燃气喷头出的占总燃料流量75％的燃料进行混合燃烧,形成二次圆柱形火焰，由于二次火焰所处的区域为贫氧区，大大降低了火焰燃烧速度,火焰燃烧温度低，这样有效地抑制了燃烧过程中氮氧化物生成量,在排放的烟气中氮氧化物浓度在80mg/Nm3以下；5、长明灯与筒体采用蝶形螺栓连接，长明灯拆卸极为方便简单；6、设置的燃烧器顶部的稳焰罩有效阻止了助燃空气过快向加热炉内部扩散，使助燃空气与燃料气充分混合，减少过剩空气，达到节能与稳定燃烧火焰的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的俯视图

图3为本实用新型A向视图

图4为本实用新型火盆砖图

其中，1-火盆砖，1-1-顶引火孔，1-2—侧引火孔，1-3-烟气回流孔，2-外筒，3-内筒，4-调风机构，5-长明灯，6-燃气集合管，7-金属软管，8-外燃气枪，9-内燃气枪，10-外燃气枪喷头，11-内燃气喷头，12-稳焰罩。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

如图1-3所示，一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器,由燃烧器主体和火盆砖1组成，所述燃烧器主体包括筒体、设置在筒体一侧的调风机构4、设置在筒体顶部的稳焰罩12(稳焰罩12中心设置了若干个圆形通风孔)、设置在筒体底部的长明灯5和燃气集合管6、设置在筒体内侧的内燃气枪9，所述内燃气枪顶部设有内燃气喷头11，在筒体外部设有外燃气枪8，所述外燃气枪顶部设有外燃气喷头10,其中，筒体包括外筒2和内筒3，所述内筒3与外筒2之间设有保温层，优选地，长明灯5与筒体采用蝶形螺栓连接；内燃气枪9与外燃气枪8采用一体化设计，共设有4组；内燃气喷头11设有三个垂直向上喷射燃料的燃料气喷孔，外燃气喷头10设有四个斜向上并且指向火盆砖外壁的燃料气喷孔，外燃气枪8、内燃气枪9通过金属软管7与所述燃气集合管6相连；

火盆砖1内侧为圆柱形，外侧设计为圆锥凸台形，在其外侧设有所述外燃气喷头10，如图4所示，在所述火盆砖1顶部设有顶引火孔1-1和侧引火孔1-2，所述火盆砖1侧面设有若干对称分布的斜向烟气回流孔1-3，优选地，在本实施例中，斜向烟气回流孔的数量为8个，从火盆砖外向内斜向上设置，顶引火孔1-1和侧引火孔1-2各为4个；在所述火盆砖1内侧形成一个圆柱形的风道，在所述风道的上方中心设有所述稳焰罩12，所述内燃气喷头11伸入所述风道中并靠近火盆砖内壁。

本实用新型在使用过程中，在圆柱形火盆砖中心形成一个圆柱形风道，在圆柱形风道内的设置的稳焰罩12与圆柱型火盆砖1形成一种特殊结构的空气流动通道，助燃空气在稳焰罩12的阻挡下向火盆砖内侧扩散，使助燃空气与内燃气枪喷头11喷出的燃料气充分混合；所述内燃气喷头11喷出的一次燃料气经长明灯5点燃后，在火盆砖内腔圆柱形风道的内与助燃空气产生碰撞、强力混合，形成一级燃烧火焰，此时一级火焰处于助燃空气充分的富氧区，燃烧为富氧燃烧；由于助燃空气在火盆砖内侧高速向炉膛流动，使火盆砖内侧与火盆砖外侧产生了压力差，降温的烟气(指已与炉管介质換热后的烟气)经过烟气回流孔1-3被吸回至一次火焰燃烧通道，降低了一次火焰燃烧温度，从而减少氮氧化物的生成，经过加热炉换热处理一级燃烧火焰经过火盆砖顶引火孔1-1、侧引火孔1-2给外燃气枪8燃烧提供稳定的火源，外燃气枪喷头10喷出的燃料气经点燃后形成二级燃烧火焰，此时二级燃烧火焰处于助燃空气不足的贫氧区，属于贫氧燃烧，由于火盆砖的凸台设计，加热炉内热烟气在凸台处产生了涡流效应，使热烟气与二级火焰充分混合，大大降低了火焰温度，抑制了氮氧化物生成；燃料过浓和空气过剩两组燃烧分别完成后，一级燃烧火焰与二级燃烧火焰在火盆砖圆柱形顶部充分混合，这时，剩余燃气与剩余空气在烟气中完成完全燃烧，固燃烧温度与氧浓度均低，有效的降低了过剩空气，降低了排烟温度，从而达到节能与降低氮氧化物排放的目的。烟气回流技术和分段浓淡燃烧技术大大抑制了燃烧烟气氮氧化物生成量，从而降低了烟气中氮氧化物排放量；

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，由燃烧器主体和火盆砖组成，其特征在于，所述燃烧器主体包括筒体、设置在筒体一侧的调风机构、设置在筒体顶部的稳焰罩、设置在筒体底部的长明灯和燃气集合管、设置在筒体内侧的内燃气枪，所述内燃气枪顶部设有内燃气喷头，在筒体外部设有外燃气枪，所述外燃气枪顶部设有外燃气喷头；

所述火盆砖内侧为圆柱形，外侧设计为圆锥凸台形，在其外侧设有所述外燃气喷头，在所述火盆砖顶部设有顶引火孔和侧引火孔，所述火盆砖侧面设有若干对称分布的斜向烟气回流孔；在所述火盆砖内侧形成一个圆柱形的风道，在所述风道的上方中心设有所述稳焰罩，所述内燃气喷头伸入所述风道中并靠近火盆砖内壁。

2.根据权利要求1所述的烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，其特征在于，所述斜向烟气回流孔的数量为8个，从火盆砖外向内斜向上设置。

3.根据权利要求1所述的烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，其特征在于，所述火盆砖顶部的顶引火孔和侧引火孔各为4个。

4.根据权利要求1所述的烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，其特征在于，所述稳焰罩中心设置了若干个圆形通风孔。

5.根据权利要求1所述的烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，其特征在于，所述内燃气枪与外燃气枪采用一体化设计，共设有4组；所述内燃气喷头设有三个垂直向上喷射燃料的燃料气喷孔，所述外燃气喷头设有四个斜向上并且指向火盆砖外壁的燃料气喷孔。

6.根据权利要求1或5所述的烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，其特征在于，所述外燃气枪、内燃气枪通过金属软管与所述燃气集合管相连。

7.根据权利要求1-5任一项所述的烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，其特征在于，所述筒体包括外筒和内筒，所述内筒与外筒之间设有保温层。

8.根据权利要求1-5任一项所述的烟气回流超低氮氧化物气体燃烧器，其特征在于，所述长明灯与筒体采用蝶形螺栓连接。