CN217423251U - 一种焦炉煤气低氮燃烧器 - Google Patents

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孟晓敏
李平
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Abstract

本实用新型提供了一种焦炉煤气低氮燃烧器,属于燃烧器技术领域。本实用新型提供的焦炉煤气低氮燃烧器,将火焰分割为4股,并通过调整煤气、空气、烟气、二次风的投入比例控制炉膛燃烧氛围,烟气空气混合助燃气体不仅可以为燃烧提供还原性气氛,还有利于进一步降低中心火焰温度,抑制NOx生成。二次风补入空气使焦炉煤气全部燃烧,由以上措施达到降低火焰温度、制造还原气氛、实现稳定完全燃烧的效果,保证实现焦炉煤气低氮排放的目的。焦炉煤气、助燃气体都设有旋流装置,旋向相反,能够将焦炉煤气和助燃气体混合的更加均匀,减少燃烧器产生局部高温,有助于焦炉煤气完全燃烧,提高燃烧效率。

Description

一种焦炉煤气低氮燃烧器
技术领域
本实用新型涉及燃烧器技术领域,尤其涉及一种焦炉煤气低氮燃烧器。
背景技术
焦炉煤气是在炼焦过程中产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。气主要由氢气和甲烷构成,分别站56%和27%,并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类。由于可燃成分多,属于高热值煤气。焦炉煤气在钢铁企业的能源供应中占有一定的份额,是工业锅炉的优质燃料。
现有的焦炉煤气燃烧器由于燃气与助燃空气混合不均匀,形成局部超温,导致大量的热力型NOx生成,不能满足排放标准。因此,开发适用于焦炉煤气低氮燃烧器对于合理利用焦炉煤气、降低钢铁企业成本、助力钢铁企业节能减排意义重大。
实用新型内容
有鉴于此,现有的焦炉煤气燃烧器由于燃气与助燃空气混合不均匀,形成局部超温,导致大量的热力型NOx生成,不能满足排放标准的技术问题,本实用新型提供了一种焦炉煤气低氮燃烧器,将火焰分割为4股,并通过调整煤气、空气、烟气、二次风的投入比例控制炉膛燃烧氛围。焦炉煤气在完全燃烧的前提下降低了火焰温度,抑制NOx生成。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下的技术方案:
一种焦炉煤气低氮燃烧器,包括自右至左依次相连通的空气烟气混合室、燃烧器壳体和设置有点火枪的点火装置;
所述空气烟气混合室通过后面板分隔为前段和后段,所述前段与所述燃烧器壳体相连通处设置有前面板;
所述空气烟气混合室内设置有四路贯穿所述前段和所述后段的焦炉煤气支管通道,所述焦炉煤气支管通道与焦炉煤气通道相连通,所述焦炉煤气支管通道的一端通过所述前面板与所述燃烧器壳体相连通,另一端设置有焦炉煤气旋流装置;
所述前段连通有烟气通道和一次风空气通道,所述后段内设置有套设于所述焦炉煤气支管通道外的烟气空气支管通道,所述后段设置有二次风空气通道,所述二次风空气通道连通位于所述烟气空气支管通道外的二次风空气支管通道;
所述烟气空气支管通道远离所述后面板的一端设置有烟气空气旋流装置,所述二次风空气支管通道远离所述后面板的一端设置有二次风旋流装置;
所述焦炉煤气旋流装置和所述二次风旋流装置的旋向均与所述烟气空气旋流装置的旋向相反。
优选地,所述二次风空气支管通道与所述烟气空气支管通道的间隙形成的二次风中心空气通道。
优选地,所述焦炉煤气旋流装置、所述烟气空气旋流装置和所述二次风旋流装置均通过旋流装置中心支架固定。
优选地,所述旋流装置中心支架设置于所述焦炉煤气旋流装置的旋流片的圆心处。
优选地,所述焦炉煤气通道、所述一次风空气通道、所述烟气通道、所述二次风空气通道前端均设置有调节阀和截止阀。
本实用新型相对于现有技术,具有如下的有益效果:
1.本实用新型提供的焦炉煤气低氮燃烧器,将火焰分割为4股,并通过调整煤气、空气、烟气、二次风的投入比例控制炉膛燃烧氛围。焦炉煤气在完全燃烧的前提下降低了火焰温度,抑制NOx生成。
2.本实用新型提供的焦炉煤气低氮燃烧器,有烟气空气混合助燃气体不仅可以为燃烧提供还原性气氛,而且还有理于进一步降低中心火焰温度,抑制NOx生成。二次风补入空气使焦炉煤气全部燃烧,由以上措施达到降低火焰温度、制造还原气氛、实现稳定完全燃烧的效果,保证实现焦炉煤气低氮排放的目的。
3.本实用新型提供的焦炉煤气低氮燃烧器,焦炉煤气、助燃气体都设有旋流装置,旋向相反,能够将焦炉煤气和助燃气体混合的更加均匀,减少燃烧器产生局部高温,并且有助于焦炉煤气完全燃烧,提高燃烧效率。
4.本实用新型提供的焦炉煤气低氮燃烧器,遵循低氮燃烧原理设计,结构简单、布置紧凑,方形的燃烧器有利于加工、制造、安装。
附图说明
图1为本实用新型的主视图;
图2为A-A的剖视图;
图3为B-B的剖视图;
图4为本实用新型中隔板的设置示意图;
图5为本实用新型的右视图;
图中,1、点火装置;2、燃烧器壳体;3、前面板;4、烟气通道;5、一次风空气通道;6、二次风空气通道;7、焦炉煤气支管通道;8、烟气空气支管通道;9、二次风空气支管通道;10、旋流装置中心支架;11、点火枪;12、焦炉煤气通道;13、空气烟气混合室;14、后面板;141、前段;142、后段;15、隔板;16、二次风中心空气通道;17、焦炉煤气旋流装置;18、二次风旋流装置;19、烟气空气旋流装置。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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,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装置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”仅用于描述目的,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,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1-5所示,本实用新型提供了一种焦炉煤气低氮燃烧器,包括自右至左依次相连通的空气烟气混合室13、燃烧器壳体2和设置有点火枪11的点火装置1;
所述空气烟气混合室13通过后面板14分隔为前段141和后段142,所述前段141与所述燃烧器壳体2相连通处设置有前面板3;
所述空气烟气混合室13内设置有四路贯穿所述前段141和所述后段142的焦炉煤气支管通道7,所述焦炉煤气支管通道7与焦炉煤气通道12相连通,所述焦炉煤气支管通道7的一端通过所述前面板3与所述燃烧器壳体2相连通,另一端设置有焦炉煤气旋流装置17;
所述前段141连通有烟气通道4和一次风空气通道5,所述后段142内设置有套设于所述焦炉煤气支管通道7外的烟气空气支管通道8,所述后段142设置有二次风空气通道6,所述二次风空气通道6连通位于所述烟气空气支管通道8外的二次风空气支管通道9;
所述烟气空气支管通道8远离所述后面板14的一端设置有烟气空气旋流装置19,所述二次风空气支管通道9远离所述后面板14的一端设置有二次风旋流装置18;
所述焦炉煤气旋流装置17和所述二次风旋流装置18的旋向均与所述烟气空气旋流装置19的旋向相反。
在本实用新型中,所述二次风空气支管通道9与所述烟气空气支管通道8的间隙形成的二次风中心空气通道16。
在本实用新型中,所述焦炉煤气旋流装置17、所述烟气空气旋流装置19和所述二次风旋流装置18均通过旋流装置中心支架10固定。
在本实用新型中,所述旋流装置中心支架10设置于所述焦炉煤气旋流装置17的旋流片的圆心处。
在本实用新型中,所述焦炉煤气通道12、所述一次风空气通道5、所述烟气通道4、所述二次风空气通道6前端均设置有调节阀和截止阀,用于调整燃烧工况。
本实用新型中,前面板3将焦炉煤气分为4条支路(如图2所示),并防止燃气空气的混合气体进入煤气系统;
本实用新型中,后面板14将空气燃气的混合气体分为4条支路(如图3所示),并防止煤气和二次风进入空气烟气混合室13;
本实用新型中,进一步的还在空气烟气混合室13内置隔板15与所述焦炉煤气支管通道7将燃烧器分割为4各独立的燃烧区域;
本实用新型中,点火装置1在燃烧器点火时使用,燃烧器正式运行后退出;
本实用新型的工作原理及使用流程如下:
焦炉煤气低氮燃烧器共有4个燃烧区域。每个燃烧区域的焦炉煤气使用带有再循环烟气的助燃空气,焦炉煤气在还原性气氛中产生的热力型NOx减少,不能完全燃烧。二次风使用自然空气,在空气预热器加热后由二次风空气通道6送入各直管通道助燃,使未完全燃烧的焦炉煤气完全燃烧。
使用时,焦炉煤气通过焦炉煤气通道12由前面板3分配至4个焦炉煤气支管通道7喷出燃烧。空气和再循环烟气分别由一次风空气通道5和烟气通道4进入空气烟气混合室13后由后面板14分配至4个烟气空气支管通道8为焦炉煤气提供低氧含量的助燃气体。
首先,由于助燃气体含氧量较低,4个中心燃烧区的投入的助燃气体量较大,有利于降低火焰中心温度;
再次,低氧含量的助燃气体造成燃烧器中心位置形成贫氧区,焦炉煤气在该部不能完全燃烧,形成中心火焰低温现象,有效降低NOx产生;
最后,低氧含量的助燃气体造成燃烧器中心位置形成还原型气氛,焦炉煤气中未完全燃烧的CO在还原性气氛内将燃烧产生的NOx还原为N2,进一步降低烟气中NOx含量。
二次风通过二次风空气通道6分配至各烟气空气支管通道8的各个间隙为燃烧器补入空气量,供前期未完全燃烧的焦炉煤气再次燃烧,最终完全燃烧。
以上所述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所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种焦炉煤气低氮燃烧器,其特征在于,包括自右至左依次相连通的空气烟气混合室、燃烧器壳体和设置有点火枪的点火装置;
所述空气烟气混合室通过后面板分隔为前段和后段,所述前段与所述燃烧器壳体相连通处设置有前面板;
所述空气烟气混合室内设置有四路贯穿所述前段和所述后段的焦炉煤气支管通道,所述焦炉煤气支管通道与焦炉煤气通道相连通,所述焦炉煤气支管通道的一端通过所述前面板与所述燃烧器壳体相连通,另一端设置有焦炉煤气旋流装置;
所述前段连通有烟气通道和一次风空气通道,所述后段内设置有套设于所述焦炉煤气支管通道外的烟气空气支管通道,所述后段设置有二次风空气通道,所述二次风空气通道连通位于所述烟气空气支管通道外的二次风空气支管通道;
所述烟气空气支管通道远离所述后面板的一端设置有烟气空气旋流装置,所述二次风空气支管通道远离所述后面板的一端设置有二次风旋流装置;
所述焦炉煤气旋流装置和所述二次风旋流装置的旋向均与所述烟气空气旋流装置的旋向相反。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气低氮燃烧器,其特征在于,所述二次风空气支管通道与所述烟气空气支管通道的间隙形成的二次风中心空气通道。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气低氮燃烧器,其特征在于,所述焦炉煤气旋流装置、所述烟气空气旋流装置和所述二次风旋流装置均通过旋流装置中心支架固定。
4.根据权利要求3所述的一种焦炉煤气低氮燃烧器,其特征在于,所述旋流装置中心支架设置于所述焦炉煤气旋流装置的旋流片的圆心处。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种焦炉煤气低氮燃烧器,其特征在于,所述焦炉煤气通道、所述一次风空气通道、所述烟气通道、所述二次风空气通道前端均设置有调节阀和截止阀。
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