CN212929997U - 低NOx尾气焚烧炉燃烧器 - Google Patents
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Abstract
低NOx尾气焚烧炉燃烧器，涉及一种燃烧器，包括壳体、一段燃气喷枪、二段燃气喷枪、点火一体化长明灯和火盆砖，壳体内部的中部设有火砖托板，火砖托板的一侧设有火盆砖，二段燃气喷枪设置有内外两组，分别设置在火盆砖外部和砖体内，设置在火盆砖外部的四个二段燃气喷枪与设置在火盆砖砖体内的四个二段燃气喷枪交错布置；壳体的后端面上设有后面板，一段燃气喷枪的前端穿过后面板固定在火砖托板的中心孔内，一段燃气喷枪前端的喷嘴上安装有混合段，点火一体化长明灯固定在后面板上，点火一体化长明灯的前端依次穿过后面板、火砖托板设置在火盆砖内，在两组二段燃气喷枪的后部设有公用的集气室；本实用新型结构简单，有效减少了NOx的产生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃烧器，尤其是涉及一种适用于尾气焚烧装置的低NOx尾气焚烧炉燃烧器。
背景技术
公知的，炼油厂尾气属于易燃易爆有毒气体，要经尾气燃烧炉燃烧处理。尾气燃烧炉的基本功能是将含有污染性的有机气体的废气充分燃烧，达到国家环保标准排放，但是燃烧器运行时会产生大量的NOx排放，而NOx是一种对人体健康、大气环境十分有害的污染物，国家一直在提倡环保，现国标《GB31571》对NOx的排放量也有明确的规定，目前一般控制NOx 排放的主要途径有低氮燃烧技术，采用低氮燃烧技术可从工艺上减少了NOx 的产生，能够做到用最少的社会成本来推动NOx 减排。传统低NOx燃烧器降低火焰温度的设计思想实际是弱化了燃烧，这就会造成一系列副作用：燃气燃烧弱化会使得未完全燃烧损失增大，造成燃烧不充分，炉子对流段二次燃烧，排烟中CO含量增加。因此，提出一种实施简单，减少NOx产生的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，成为本领域技术人员的基本诉求。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种低NOx尾气焚烧炉燃烧器。
为了实现所述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
低NOx尾气焚烧炉燃烧器，包括壳体、一段燃气喷枪、二段燃气喷枪、点火一体化长明灯和火盆砖，壳体内部的中部设有火砖托板，在火砖托板的一侧设有火盆砖，二段燃气喷枪设置有内外两组，分别设置在火盆砖外部和砖体内，设置在火盆砖外部的二段燃气喷枪沿火盆砖的外面均布有四个，设置在火盆砖砖体内的二段燃气喷枪沿火盆砖的圆周方向均布有四个，且设置在火盆砖外部的四个二段燃气喷枪与设置在火盆砖砖体内的四个二段燃气喷枪交错布置；
壳体的后端面上设有后面板，一段燃气喷枪的前端穿过后面板固定在火砖托板的中心孔内，在一段燃气喷枪前端的喷嘴上安装有混合段，点火一体化长明灯固定在后面板上，点火一体化长明灯的前端依次穿过后面板、火砖托板设置在火盆砖内，在两组二段燃气喷枪的后部设有公用的集气室；在火盆砖的前部且靠近火焰燃烧区域均布有多个烟气循环孔道，设置在砖体内的二段燃气喷枪的喷嘴设置在烟气循环孔道内。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，混合段设置在火盆砖内。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，在后面板上沿圆周分布有两个密闭式观火孔和两个火焰检测器。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，烟气循环孔道的内端设置在火盆砖的内壁上，外端设置在火盆砖的外面上。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，在后面板的中部设有一段燃气喷枪燃料入口，在后面板靠近边缘处设有二段燃气喷枪燃料入口。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，点火一体化长明灯靠近一段燃气喷枪设置。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，通过设置二段燃气喷枪，二段喷枪由内环和外环两组喷枪组成，燃气喷枪周围弥漫的都是燃气燃烧产生的烟气，高速喷入的燃气射流可以卷吸部分炉气混入空气流，炉气本身是由燃气火焰燃烧产生的，又被燃气卷吸进入火焰，即形成一个反复的循环过程，由于炉内烟气温度相对较低，燃气卷吸的烟气混入火焰，有利于降低总的火焰温度，进而减少NOx的生成；设置一段燃气喷枪，与二段燃气喷枪的两段浓淡燃烧的火焰会有一个对冲燃烧的后续燃烧反应，从而实现完全燃烧。
本实用新型所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，火盆砖安装在火砖托板上与二段燃气喷枪配合，采用较大的火道风口面积和较短的火道长度，降低空气流速，缩短燃气与空气在燃烧器内的混合过程，能相应地延缓燃烧过程，同时又保持火焰刚性和炉内流场的稳定，稳定火焰燃烧；火盆砖在靠近火焰燃烧区域均布有多个烟气循环孔道，可卷吸大量炉内烟气，并使卷吸的烟气按流向分为内外两路，一路火盆砖内，一路火盆砖外，更有利降低燃烧区温度。本实用新型结构简单，有效减少了NOx 的产生。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的左视图；
图3是本实用新型二段燃气喷枪的分布图；
图中：1、火焰检测器；2、点火一体化长明灯；3、壳体；4、二段燃气喷枪；5、混合段；6、观火孔；7、集气室；8、火砖托板；9、一段燃气喷枪；10、火盆砖；11、一段燃气喷枪燃料入口；12、二段燃气喷枪燃料入口；13、烟气循环孔道。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。
结合附图1-3所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，包括壳体3、一段燃气喷枪9、二段燃气喷枪4、点火一体化长明灯2和火盆砖10，壳体3内部的中部设有火砖托板8，在火砖托板8的一侧设有火盆砖10，二段燃气喷枪4设置有内外两组，分别设置在火盆砖10外部和砖体内，设置在火盆砖10外部的二段燃气喷枪4沿火盆砖10的外面均布有四个，设置在火盆砖10砖体内的二段燃气喷枪4沿火盆砖10的圆周方向均布有四个，且设置在火盆砖10外部的四个二段燃气喷枪4与设置在火盆砖10砖体内的四个二段燃气喷枪4交错布置；
壳体3的后端面上设有后面板，一段燃气喷枪9的前端穿过后面板固定在火砖托板8的中心孔内，在一段燃气喷枪9前端的喷嘴上安装有混合段5，点火一体化长明灯2固定在后面板上，点火一体化长明灯2的前端依次穿过后面板、火砖托板8设置在火盆砖10内，在两组二段燃气喷枪4的后部设有公用的集气室7；在火盆砖10的前部且靠近火焰燃烧区域均布有多个烟气循环孔道13，设置在砖体内的二段燃气喷枪4的喷嘴设置在烟气循环孔道13内。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，混合段5设置在火盆砖10内。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，在后面板上沿圆周分布有两个密闭式观火孔6和两个火焰检测器1。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，烟气循环孔道13的内端设置在火盆砖10的内壁上，外端设置在火盆砖10的外面上。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，在后面板的中部设有一段燃气喷枪燃料入口11，在后面板靠近边缘处设有二段燃气喷枪燃料入口12。
所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，点火一体化长明灯2靠近一段燃气喷枪9设置。
实施本实用新型所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，在使用时，燃气从一段燃气喷枪燃料入口11、二段燃气喷枪燃料入口12分别进入一段燃气喷枪9和二段燃气喷枪4，一段燃气喷枪9为预混燃烧形式，在混合气体中的配入大量的过剩空气，使得燃料浓度处在可燃烧的区间内变的尽可能的稀薄；这时由于多余的空气吸收了部分燃烧释放的热量，超出燃烧需要的空气吸热降低火焰温度，使得火焰温度降到很低，生成的NOx量比扩散燃烧更少，当助燃空气超出化学当量比时，预混燃烧产生的NOx急剧降低，即为了尽可能降低NOx排放量，让燃烧器运行在这个区间内；加之预混燃烧是在整个火焰体积内进行的，不像扩散燃烧是在燃料与空气接触面上进行的，因此火焰温度分布更均匀，也更低，不会产生扩散火焰峰面上的局部高温区。一段燃气喷枪采用小喷孔直径、大喷射角度，以强化燃气与空气的混合消除析碳，又能避免低负荷工况发生回火，从而提高调燃烧效率，喷头材质为耐热合金钢06Cr25Ni20。二段燃气喷枪4由两组喷枪组成，统一由集气室7供气燃烧，二段燃气喷枪4周围弥漫的都是燃气燃烧产生的烟气，高速喷入的燃气射流可以卷吸部分炉气混入空气流，炉气本身是由燃气火焰燃烧产生的，又被燃气卷吸进入火焰，即形成一个反复的循环过程，由于炉内烟气温度相对较低，燃气卷吸的烟气混入火焰，有利于降低总的火焰温度，进而减少NOx的生成。在两组二段燃气喷枪4和一段燃气喷枪9的配合下，两段浓淡燃烧的火焰会有一个对冲燃烧的后续燃烧反应，从而实现完全燃烧。火盆砖10安装在火砖托板8上与二段燃气喷4枪配合，采用较大的火道风口面积和较短的火道长度，降低空气流速，缩短燃气与空气在燃烧器内的混合过程，能相应地延缓燃烧过程，同时又保持火焰刚性和炉内流场的稳定，稳定火焰燃烧。火盆砖10在靠近火焰燃烧区域均布有烟气循环孔道13，可卷吸大量炉内烟气，并使卷吸的烟气按流向分为内外两路，如附图1中的箭头所示，一路火盆砖10内，一路火盆砖10外，更有利降低燃烧区温度，火盆砖10的材料为高铝质（Al2O3≥65%）整体砌筑而成，耐火砖耐火度≥1700℃。
点火一体化长明灯2内部配置的高能电点火器，电火花能量高，点火可靠，点火杆配置推进器可实现自动伸缩，点火完成后电极头退出高温区，避免高温火焰对点火电极的烧蚀，延长使用寿命。同时还有高效防风效果，在大风速下保持正常燃烧作为值班火焰对主火焰起持续引燃作用，通过长明灯引燃油枪或瓦斯枪，一方面增加点火的安全性，另一方面也可增加主火焰稳定性，确保运行安全。同时实现点火过程一键智能控制，并可投入连锁，实现熄火保护、声光报警等功能。大大降低劳动强度，提高点火成功率；
配置两个火焰检测器，一个用于时检测点火一体化长明灯2的火焰，另外一个用于检测一段燃气喷枪9的火焰，将火焰信号上传至DCS系统，可投入连锁，当燃烧器出现意外熄火时，火焰检测器可向中控室发出声光报警，同时启动燃料气管线上的电磁阀，切断燃料供应，防止炉内形成爆炸性气氛，确保装置安全。
本实用新型未详述部分为现有技术。
为了公开本实用新型的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和实用新型范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (6)
1.低NOx尾气焚烧炉燃烧器，包括壳体、一段燃气喷枪、二段燃气喷枪、点火一体化长明灯和火盆砖，其特征是：壳体内部的中部设有火砖托板，在火砖托板的一侧设有火盆砖，二段燃气喷枪设置有内外两组，分别设置在火盆砖外部和砖体内，设置在火盆砖外部的二段燃气喷枪沿火盆砖的外面均布有四个，设置在火盆砖砖体内的二段燃气喷枪沿火盆砖的圆周方向均布有四个，且设置在火盆砖外部的四个二段燃气喷枪与设置在火盆砖砖体内的四个二段燃气喷枪交错布置；
壳体的后端面上设有后面板，一段燃气喷枪的前端穿过后面板固定在火砖托板的中心孔内，在一段燃气喷枪前端的喷嘴上安装有混合段，点火一体化长明灯固定在后面板上，点火一体化长明灯的前端依次穿过后面板、火砖托板设置在火盆砖内，在两组二段燃气喷枪的后部设有公用的集气室；在火盆砖的前部且靠近火焰燃烧区域均布有多个烟气循环孔道，设置在砖体内的二段燃气喷枪的喷嘴设置在烟气循环孔道内。
2.根据权利要求1所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：混合段设置在火盆砖内。
3.根据权利要求1所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：在后面板上沿圆周分布有两个密闭式观火孔和两个火焰检测器。
4.根据权利要求1所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：烟气循环孔道的内端设置在火盆砖的内壁上，外端设置在火盆砖的外面上。
5.根据权利要求1所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：在后面板的中部设有一段燃气喷枪燃料入口，在后面板靠近边缘处设有二段燃气喷枪燃料入口。
6.根据权利要求1所述的低NOx尾气焚烧炉燃烧器，其特征是：点火一体化长明灯靠近一段燃气喷枪设置。
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