CN212108380U - 一种烟道环向分布式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟道环向分布式燃烧器，涉及制氢装置领域，包括多个燃烧头、安装室、支撑件、烟气通道和燃气混合室；通过在天然气制氢设备中转化炉和烟气废锅前增加一个径向分布的燃烧器，在初始开车时，利用燃烧器对烟气进行燃烧加热，能大大的增加蒸汽的自产量，达到自产蒸汽升温的目的，升温时间相较于利用氮气升温要短很多，并且由于燃烧器的燃烧头朝向烟气通道的轴向轴线方向，这样的燃烧器燃烧时火焰短，刚性强，在保证烟气热量利用的情况下，火焰不会接触到烟气废锅换热管，造成烟气废锅损坏。

Description

一种烟道环向分布式燃烧器

技术领域

本实用新型涉及制氢装置领域，尤其涉及一种烟道环向分布式燃烧器。

背景技术

氢气是自然界中较为丰富的物资，也是应用最广泛的物资之一。氢气主要用于炼油工业中加氢裂化，加氢精制，合成氨、甲醇、燃料油等，天然气制氢是众多利用天然气作为原料进行加工产品的其中一种,利用天然气制氢进行生产和开发,对于我国来说是一项重要的工作内容,对我国能源供给和能源消耗结构来说具有很强的战略性作用，但是天然气制氢装置还存在的问题是装置在初始开车时，利用氮气升温，升温时间比较长，往往不能利用自产蒸汽进行升温。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题设计了一种烟道环向分布式燃烧器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种烟道环向分布式燃烧器，用于天然气制氢设备，燃烧器安装在天然气制氢设备的转化炉和烟气废锅之间，燃烧器用于加热转化炉流向烟气废锅的烟气，燃烧器中燃烧头的方向与烟气的流动方向垂直。

进一步地，燃烧器包括环形分布的多个燃烧头，多个燃烧头的方向均与烟气的流动方向垂直。

进一步地，燃烧器还包括安装室、支撑件、烟气通道和燃气混合室，燃气混合室和烟气通道均通过支撑件固定安装在安装室内，烟气通道设置在燃气混合室内，燃烧头环形安装在烟气通道内，燃烧头的燃气进口与燃气混合室连通，燃烧头的方向均朝向烟气通道的中心轴线，支撑件内填充有耐火浇注料。

进一步地，燃烧器包括燃料气进料管和套管，燃料气进料管设置在套管内，套管的进气口分别与空气进口和烟气进口连通，燃料气进料管的出气口和套管的出气口均与燃气混合室连通，燃烧器的点火枪的点火端设置在燃气混合室内部。

本实用新型的有益效果在于：通过在天然气制氢设备中转化炉和烟气废锅前增加一个径向分布式燃烧器，在初始开车时，利用燃烧器对烟气进行燃烧加热，能大大的增加蒸汽的自产量，达到自产蒸汽升温的目的，升温时间相较于利用氮气升温要短很多，并且由于燃烧器的燃烧头朝向烟气通道的轴向轴线方向，这样的燃烧器燃烧时火焰短，刚性强，在保证烟气热量利用的情况下，火焰不会接触到烟气废锅换热管，造成烟气废锅损坏，环状安装的燃烧头加热了烟气，高温烟气与烟气废热锅炉换热，提高了天然气制氢设备的蒸汽产量和产蒸汽的速度，初始开车时，能减少装置初始开车时间，减少催化剂蒸汽钝化时间，提高催化剂使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型一种烟道环向分布式燃烧器的结构示意图；

图2是本实用新型一种烟道环向分布式燃烧器的内部结构示意图；

其中相应的附图标记为：

1-安装室，2-燃气混合室，3-空气进口，4-点火枪，5-燃料气进料管，6- 烟气进口，7-耐火浇筑料，8-支撑件，9-转化炉，10-烟气废锅,11-混合气预热段，12-天然气预热段，13-燃烧器，14-空气预热器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图1、图2所示，一种烟道环向分布式燃烧器13，用于天然气制氢设备，燃烧器13安装在天然气制氢设备的转化炉9和烟气废锅10之间，燃烧器13用于加热转化炉9流向烟气废锅10的烟气。

如图1、图2所示，燃烧器13包括环形分布的多个燃烧头，燃烧头的方向与烟气的流动方向垂直。

如图1、图2所示，燃烧器13还包括安装室1、支撑件8、烟气通道和燃气混合室2，燃气混合室2和烟气通道均通过支撑件8固定安装在安装室1内，烟气通道设置在燃气混合室2内，燃烧头环形安装在烟气通道内，燃烧头的燃气进口与燃气混合室2连通，燃烧头的燃烧方向均朝向烟气通道的中心轴线，支撑件8内填充有耐火浇筑料7，燃气混合室2与安装室1之间采用支撑件8固定，且安装室1内壁与燃气混合室2之间采用耐火浇筑料7填充隔热，使安装室1 外表面温度小于50℃。

如图1、图2所示，燃烧器13还包括燃料气进料管5和套管，燃料气进料管5设置在套管内，套管的进气口分别与空气进口3和烟气进口6连通，燃料气进料管5的出气口和套管的出气口均与燃气混合室2连通，燃烧器13的点火枪4的点火端设置在燃气混合室2内部。

燃料气进料管5设置在套管内，空气与循环烟气在套管外层混合，再与燃料气在燃气混合室2中混合，烟气进口可采用低温的烟气，低温烟气与空气混合送入燃气混合室2中，因烟气吸热和稀释了氧浓度，使燃烧速度和炉内温度降低，因而热力NOX减少，可减少30-50％，使天然气制氢设备更节能环保，

本实用新型一种烟道环向分布式燃烧器13的工作原理如下：

制氢设备初始开始时，打开燃烧器13，燃烧头对烟气通道内的烟气进行燃烧加热，加热了烟气，高温烟气与烟气废锅10换热，提高了装置的蒸汽产量和产蒸汽的速度，初始开车时，能减少装置初始开车时间，减少催化剂蒸汽钝化时间，提高催化剂使用寿命，能大大的增加蒸汽的自产量，达到自产蒸汽升温的目的，经试验得出使用本实用新型的燃烧器13，天然气流量10Nm3/h，燃烧器13提供热量80000Kcal/h，开车初期烟气废锅10产生蒸汽较没有燃烧器13 快6小时，开车还原时间大大提前，催化剂提前由氮气升温切换到蒸汽升温，催化剂氮气升温时间缩短，催化剂使用寿命得到延长；天然气制氢设备正常运行时，燃烧器13提供热量，天然气制氢设备的副产蒸汽量增加，更有利于装置整体蒸汽平衡，在天然气制氢设备正常运行时，还可根据实际的蒸汽需求需求情况选择是否继续使用燃烧器13对烟气进行燃烧加热。

由于燃烧器的燃烧头朝向烟气通道的轴向轴线方向，这样的燃烧器燃烧时火焰短，刚性强，在保证烟气热量利用的情况下，火焰不会接触到烟气废锅10 换热管，造成烟气废锅10损坏。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种烟道环向分布式燃烧器，用于天然气制氢设备，其特征在于：燃烧器安装在天然气制氢设备的转化炉和烟气废锅之间，燃烧器用于加热转化炉流向烟气废锅的烟气，燃烧器中燃烧头的方向与烟气的流动方向垂直。

2.根据权利要求1所述的一种烟道环向分布式燃烧器，其特征在于：燃烧器包括环形分布的多个燃烧头，多个燃烧头的方向均与烟气的流动方向垂直。

3.根据权利要求2所述的一种烟道环向分布式燃烧器，其特征在于：燃烧器还包括安装室、支撑件、烟气通道和燃气混合室，燃气混合室和烟气通道均通过支撑件固定安装在安装室内，烟气通道设置在燃气混合室内，燃烧头环形安装在烟气通道内，燃烧头的燃气进口与燃气混合室连通，燃烧头的方向均朝向烟气通道的中心轴线，支撑件内填充有耐火浇注料。

4.根据权利要求3所述的一种烟道环向分布式燃烧器，其特征在于：燃烧器还包括燃料气进料管和套管，燃料气进料管设置在套管内，套管的进气口分别与空气进口和烟气进口连通，燃料气进料管的出气口和套管的出气口均与燃气混合室连通，燃烧器的点火枪的点火端设置在燃气混合室内部。

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