CN219510798U - 一种制氢转化炉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种制氢转化炉燃烧器，包括壳体、耐火砖、主燃气喷枪、补燃气喷枪和风道，该风道入口与壳体空腔连通，耐火砖包括上端的耐火砖主体和下端的倒锥形喷嘴，该倒锥形喷嘴与耐火砖主体连接的位置设有横向通孔；所述主燃气喷枪和补燃气喷枪均沿壳体内腔延伸并由壳体下端穿出，且伸出壳体的部分沿耐火砖外周间隔分布，其中主燃气喷枪的喷嘴均朝向倒锥形喷嘴外周的斜面，补燃气喷枪包括喷嘴朝向倒锥形喷嘴外周斜面的一路和喷嘴朝向横向通孔的一路；所述倒锥形喷嘴出口处内壁向内凸出形成用于用于增大出口流速的挡沿。本实用新型能够在喷嘴处形成负压降低氧含量，从而降低烟气中氮氧化物的含量。

Description

一种制氢转化炉燃烧器

技术领域

本实用新型属于燃烧器技术领域，具体涉及一种制氢转化炉燃烧器。

背景技术

制氢转化炉原料入口温度的提高是通过燃烧器实现的，现有的燃烧器的燃气喷枪均分布在耐火砖腔体内，由风道输入的助燃风也由燃烧器壳体内腔进入耐火砖腔体，使得燃气喷枪被风包围，但这种分布方式使得燃烧器仅能够实现一次燃烧，且燃烧时氧含量较高，燃烧烟气中NO_X的排放量超标。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种制氢转化炉燃烧器，使其能够通过改变燃气喷枪的布置，降低排放物中氮氧化物的含量。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种制氢转化炉燃烧器，包括壳体、耐火砖、主燃气喷枪、补燃气喷枪和风道，该风道入口与壳体空腔连通，其特征在于：耐火砖包括上端的耐火砖主体和下端的倒锥形喷嘴，该倒锥形喷嘴与耐火砖主体连接的位置设有横向通孔；所述主燃气喷枪和补燃气喷枪均沿壳体内腔延伸并由壳体下端穿出，且伸出壳体的部分沿耐火砖外周间隔分布，其中主燃气喷枪的喷嘴均朝向倒锥形喷嘴外周的斜面，补燃气喷枪包括喷嘴朝向倒锥形喷嘴外周斜面的一路和喷嘴朝向横向通孔的一路；所述倒锥形喷嘴出口处内壁向内凸出形成用于增大出口流速的挡沿，以使得能够由横向通孔引入烟气，降低氧含量，抑制氮氧化物的产生。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的制氢转化炉燃烧器，所述耐火砖主体外周设有若干沿周向分布并沿轴向延伸的喷枪容纳槽，所述主燃气喷枪和补燃气喷枪均位于对应的喷枪容纳槽内。

前述的制氢转化炉燃烧器，所述壳体包括上壳体和下壳体，其中下壳体内周固定有若干沿径向延伸的保温钉，耐火砖本体上端与下壳体一体浇筑成型，以保证耐火砖和壳体之间连接的可靠性。

前述的制氢转化炉燃烧器，所述上壳体下端向内翻折形成下连接法兰，下壳体上端向外翻折形成上连接法兰，所述上连接法兰和下连接法兰通过螺钉连接固定。

前述的制氢转化炉燃烧器，所述上壳体外周还设有用于实现在转化炉内固定的安装法兰。

前述的制氢转化炉燃烧器，所述主燃气喷枪入口端与第一集气管连接，该第一集气管用于输送转换炉产生的解析气；所述补燃气喷枪入口端与第二集气管连接，该第一集气管用于与外部燃气连接。

前述的制氢转化炉燃烧器，所述横向通孔有4个，其沿倒锥形喷嘴周向均匀分布，且相对的两个横向通孔同轴，以增强烟气的引入效果。

前述的制氢转化炉燃烧器，在耐火砖外周，每两个主燃气喷枪之间分布一个补燃气喷枪。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本实用新型将现有的助燃风包围喷枪的燃烧布置方式，改为喷枪保温助燃风的方式，能够在喷嘴处形成负压降低氧含量，从而降低烟气中氮氧化物的含量。

此外，本实用新型通过将下部壳体和耐火砖一体浇筑成型，实现壳体和耐火砖的可靠连接，保证燃烧器顶烧安装时的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型制氢转化炉燃烧器的剖视图；

图2为本实用新型制氢转化炉燃烧器的另一剖视图；

图3为本实用新型制氢转化炉燃烧器的俯视图；

图4为本实用新型制氢转化炉燃烧器的仰视图。

【主要元件符号说明】

1：上壳体

2：下壳体

21：上连接法兰

3：第一集气管

4：第二集气管

5：主燃气喷枪

6：补燃气喷枪

7：耐火砖

71：耐火砖主体

72：倒锥形喷嘴

721：挡沿

8：横向通孔

9：助燃风风道

10：风道阀门

11:安装法兰

12：喷枪容纳槽

13：保温钉

14：下连接法兰

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种制氢转化炉燃烧器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1-4，其为本实用新型一种制氢转化炉燃烧器的各部分结构示意图，该燃烧器包括由上壳体1和下壳体2组成的中空壳体和位于该壳体下方的中空的耐火砖7，其中所述耐火砖7包括上端的耐火砖主体71和下端的倒追型喷嘴72，其中所述耐火砖主体71上端浇筑成型在下壳体2内，且所述下壳体2内沿其周向分布有若干保温钉13，通过该保温钉13增强下壳体2与耐火砖主体71之间的连接强度。

所述下壳体2上端向外翻折形成有上连接法兰21，所述上壳体1下端向内翻折形成有下连接法兰14，所述上连接法兰21和下连接法兰14通过螺钉固定，从而实现上下壳体的可靠连接。

所述上壳体1外周还设有用于实现该燃烧器在转化炉内固定的安装法兰11。

该燃烧器的中空壳体还与助燃风风道9连接，该助燃风风道9设有用于控制助燃风进入量的风道阀门10。助燃风由助燃风风道9进入上壳体1的腔体，然后依次流经下壳体和耐火砖主体的腔体并由耐火砖下端的倒锥形喷嘴72喷出。

所述燃烧器还包括用于与转化炉解析气连通的第一集气管3和用于与外部燃气连通的第二集气管4，其中所述第一集气管3连接有若干主燃气喷枪5，第二集气管4连接有若干补燃气喷枪6，所述主燃气喷枪5和补燃气喷枪6均沿壳体空腔延伸并穿出壳体下端，该主燃气喷枪5和补燃气喷枪6下端伸出壳体的部分均沿耐火砖7外周间隔分布。为进一步减小燃烧器的尺寸，在该实施例中，所述耐火砖主体71外周沿周向设有若干喷枪容纳槽12，所述主燃气喷枪5和补燃气喷枪6均分布在对应的喷枪容纳槽12内。

所述主燃气喷枪5的喷嘴朝向倒锥形喷嘴72外周的斜面，使得其喷出的解析气沿该端斜面向倒锥形喷嘴72出口处流动，以便于与由耐火砖7出口流出的助燃风混合燃烧。

所述耐火砖7的倒锥形喷嘴72沿周向分布有若干能够连通该倒锥形喷嘴72内外的横向通孔8。在本实用新型实施例中，所述横向通孔8有4个，其沿倒锥形喷嘴72周向均匀分布，相对的两个横向通孔8同轴，但并不限定于此。

所述补燃气喷枪6根据其喷嘴方向分为两路，其中一路的喷嘴朝向耐火砖7上的横向通孔8，其喷射的补燃气穿过横向通孔8进入倒锥形喷嘴72，与倒锥形喷嘴内的助燃风混合燃烧，同时由于该喷枪喷出的补燃气以超音速流动，由此使得其能够带动炉内烟气进入倒锥形喷嘴，引入的烟气能够降低助燃风中的氧含量，从而降低氮化物的产生。另一路喷嘴朝向倒锥形喷嘴72的斜面，其喷出的燃料在倒锥形喷嘴出口处形成负压区，炉内烟气快速填充该负压区，惰性的烟气能够冷却该负压区的火焰温度，还能够降低该负压区的氧含量，从而降低氮氧化物的产生。

在本实用新型实施例中，所述倒锥形喷嘴72出口处向内凸出形成挡沿721，该挡沿721的设置使得倒锥形喷嘴72出口处收缩，从而能够提高该喷嘴的岀设速度，不仅能够增强出口处的负压，还能够带动炉内烟气由横向通孔8向倒锥形喷嘴的流动。

本实用新型燃烧器在初始阶段，仅补燃气喷枪6工作，当制氢转化炉产生足够的解析气时，主燃气喷枪5工作，补燃气喷枪6停止工作或仅辅助主燃气喷枪6工作，此时，由于倒锥形喷嘴前端的挡沿721的设置，高速岀设的助燃风带动炉内烟气由横向通孔进入倒锥形喷嘴内。

在本实用新型实施例中，所述主燃气喷枪5和补燃气喷枪6均设有4个，且在耐火砖7外周，每两个主燃气喷枪5之间设置一个补燃气喷枪6。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种制氢转化炉燃烧器，包括壳体、耐火砖、主燃气喷枪、补燃气喷枪和风道，该风道入口与壳体空腔连通，其特征在于：耐火砖包括上端的耐火砖主体和下端的倒锥形喷嘴，该倒锥形喷嘴与耐火砖主体连接的位置设有横向通孔；所述主燃气喷枪和补燃气喷枪均沿壳体内腔延伸并由壳体下端穿出，且伸出壳体的部分沿耐火砖外周间隔分布，其中主燃气喷枪的喷嘴均朝向倒锥形喷嘴外周的斜面，补燃气喷枪包括喷嘴朝向倒锥形喷嘴外周斜面的一路和喷嘴朝向横向通孔的一路；所述倒锥形喷嘴出口处内壁向内凸出形成用于用于增大出口流速的挡沿。

2.根据权利要求1所述的制氢转化炉燃烧器，其特征在于：所述耐火砖主体外周设有若干沿周向分布并沿轴向延伸的喷枪容纳槽，所述主燃气喷枪和补燃气喷枪均位于对应的喷枪容纳槽内。

3.根据权利要求1或2所述的制氢转化炉燃烧器，其特征在于：所述壳体包括上壳体和下壳体，其中下壳体内周固定有若干沿径向延伸的保温钉，耐火砖本体上端与下壳体一体浇筑成型。

4.根据权利要求3所述的制氢转化炉燃烧器，其特征在于：所述上壳体下端向内翻折形成下连接法兰，下壳体上端向外翻折形成上连接法兰，所述上连接法兰和下连接法兰通过螺钉连接固定。

5.根据权利要求4所述的制氢转化炉燃烧器，其特征在于：所述上壳体外周还设有用于实现在转化炉内固定的安装法兰。

6.根据权利要求1所述的制氢转化炉燃烧器，其特征在于：所述主燃气喷枪入口端与第一集气管连接，该第一集气管用于输送转换炉产生的解析气；所述补燃气喷枪入口端与第二集气管连接，该第一集气管用于与外部燃气连接。

7.根据权利要求1所述的制氢转化炉燃烧器，其特征在于：所述横向通孔有4个，其沿倒锥形喷嘴周向均匀分布，且相对的两个横向通孔同轴。

8.根据权利要求1所述的制氢转化炉燃烧器，其特征在于：在耐火砖外周，每两个主燃气喷枪之间分布一个补燃气喷枪。