一種油氣聯合低NOx燃燒器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃燒器技術領域，具體涉及一種油氣聯合低NOx燃燒器。
【背景技術】
[0002]工業管式爐燃燒器隨著煉油化工、電力、冶金等行業的迅速發展，對燃燒器燃燒實現低排放提出了更高要求。國家環保局馬上頒布的新版大氣污染物排放標準。石化管式加熱爐污染物排放標準規定煙氣中叫排放值不能超過150mg/W3。目前單燒氣的低NO XM燒器依靠燃料分級技術可以保證環保指標。但油氣聯合燃燒器普遍存在排放超標問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種油氣聯合低N0x燃燒器，該燃燒器無論在單燒氣、單燒油還是油氣混燒工況下均能夠有效的降低NOx生成量，達到節能、環保的效果。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是:一種油氣聯合低NOxM燒器，包括燃燒器筒體、調風蝶閥、油槍、多個燃料氣槍以及火道磚，燃燒器筒體內腔為助燃空氣流道，調風蝶閥設置在燃燒器筒體的側壁，火道磚位于燃燒器筒體的上部，且火道磚伸出爐膛設置，所述火道磚外壁上段為向內傾斜的圓錐面，火道磚內壁上段為向外傾斜的圓錐面，燃燒器筒體的助燃空氣流道與火道磚的內部火道相連通，油槍通過油槍套管設置在燃燒器筒體的中心，所述火道磚的火道內還設置有中空的火盆磚，火盆磚底部高于火道磚底部，火盆磚上沿水平位置比火道磚上沿低100-150mm，火盆磚通過支撐板固定在油槍套管上，油槍的噴頭設置在火盆磚內部靠近下端的位置，火道磚內壁與火盆磚外壁之間形成一環形通道，火道磚的側壁沿圓周方向設置有斜孔，且全部斜孔的傾斜方向一致，斜孔的外端位于火道磚的外壁下段，斜孔的內端位于火道磚的內壁上段，斜孔軸線所在平面與燃燒器筒體軸線相互垂直，且斜孔軸線與斜孔外端面中心所在徑線之間呈22.5°夾角，多個燃料氣槍沿圓周分布在火道磚外側的斜孔處，燃料氣槍的噴頭具有朝向斜孔以及朝向火道磚外壁的兩路噴道。
[0005]也可以在位于火道磚外側相鄰兩個斜孔之間還設置有燃料氣槍，該燃料氣槍只有朝向火道磚外壁的一路噴道。
[0006]有益效果
[0007]1、本實用新型的燃燒器采用兩套耐火磚結構，一套為火盆磚，另一套為火道磚，火盆磚位于火道磚內部，火盆磚利用油槍套管上的支撐立板固定火道磚內部，火盆磚內部通道為一次助燃空氣通道，火盆磚與火道磚之間的環隙通道為二次助燃空氣通道。油槍噴頭位于火盆磚內部底入口處，燃料油由噴頭噴出先期與一次空氣混合燃燒，一次助燃空氣量約為當量燃燒空氣量的40%-50%，燃料油在火盆磚內部形成欠氧燃燒，火焰燃燒溫度較火焰當量燃燒溫度低。未燃盡的燃料油噴出火盆磚后，與火盆磚與火道磚之間環隙噴出的二次助燃空氣接觸混合，噴入爐膛后完成完全燃燒。實現了空氣分級燃燒，避免熱力學NOx的大量生成。與傳統空氣分級燃燒器相比，本實用新型的燃燒器的火道短，燃料油在火道中反應停留時間短，避免燃燒產生的高溫輻射引起火道磚內部溫度升高，有效控制燃油工況條件下熱力學氮氧化物的生成。
[0008]2、本實用新型的燃燒器，火道磚采用特殊結構形成煙氣內回流。火道磚安裝在燃燒器筒體上部，上表面高出爐膛襯里，火道磚的側壁設置有斜孔，位于斜孔處的燃料氣噴頭有兩路燃料氣從噴頭噴出。第一路燃料氣在火道磚斜孔處有燃氣噴口，燃料氣從噴口噴出，沿斜孔方向噴入火道磚內部，與火盆磚上部外沿相交。燃料氣以音速噴出將爐膛外部煙氣引入火道磚內部，與火盆磚和火道磚之間的二次助燃空氣接觸混合先期燃燒，引入的煙氣可以降低助燃空氣的氧分壓，降低火焰燃燒的溫度，抑制熱力學氮氧化物的生成。同時燃燒的火焰將火盆磚外沿加熱，被加熱的耐火磚形成了一個蓄熱體，對穩定燃燒有至關重要的作用。每個燃料氣噴頭上部有另一路燃氣噴出，噴出方向沿火道磚外壁斜面向上，噴出的第二部分燃料射流使燃燒器火道磚處形成較強的負壓區，爐內煙氣在此負壓的作用下，快速填充負壓區，將煙氣再循環引入到燃燒氣體中，惰性的煙氣冷卻火焰，降低氧分壓，并減少NOx排放。與傳統燃燒器相比，為實現燃料分級，傳統燃燒器燃料氣槍分為兩級燃料氣槍，一級燃料氣槍單位布置在耐火磚內部，二級燃料氣槍布置在耐火磚外部，且傳統燃燒器依靠耐火磚內部的金屬穩焰罩或穩焰器來穩定火焰。本實用新型的燃燒器燃料氣槍只有耐火磚外側一組，通過在燃料氣槍上的特殊噴孔實現燃料分級，同時實現兩次煙氣回流，來降低放值。新型燃燒器去掉了傳統的金屬穩焰罩，利用火盆磚作為蓄熱體來穩定火焰，火焰穩定性更好，NOx排放更低。
[0009]3、本實用新型的燃燒器與傳統燃燒器相比，無論燒油、燒氣都能有效的降低N0x生成量，燃氣工況可達到50ppm以下，燃油工況可降低30%左右。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型燃燒器的內部結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型燃燒器的內部俯視結構示意圖；
[0012]圖3為本實用新型燃燒器的火道磚的結構示意圖；
[0013]圖中標記:1、燃燒器筒體，2、調風蝶閥，3、油槍，4、燃料氣槍，5、火道磚，6、爐膛，7、油槍套管，8、火盆磚，9、支撐板，10、斜孔。
【具體實施方式】
[0014]如圖所示:一種油氣聯合低NOx燃燒器，包括燃燒器筒體1、調風蝶閥2、油槍3、多個燃料氣槍4以及火道磚5，燃燒器筒體I內腔為助燃空氣流道，調風蝶閥2設置在燃燒器筒體I的側壁，火道磚5位于燃燒器筒體I的上部，且火道磚5伸出爐膛6設置，所述火道磚5外壁上段為向內傾斜的圓錐面，火道磚5內壁上段為向外傾斜的圓錐面，燃燒器筒體I的助燃空氣流道與火道磚5的內部火道相連通，油槍3通過油槍套管7設置在燃燒器筒體I的中心，所述火道磚5的火道內還設置有中空的火盆磚8，火盆磚8底部高于火道磚5底部，火盆磚8上沿水平位置比火道磚5上沿低100-150mm。火盆磚8通過支撐板9固定在油槍套管7上，油槍3的噴頭設置在火盆磚8內部靠近下端的位置，火道磚5內壁與火盆磚8外壁之間形成一環形通道。
[0015]燃料油由噴頭噴出先期與一次空氣混合燃燒，一次助燃空氣量約為當量燃燒空氣量的40%-50%，燃料油在火盆磚8內部形成欠氧燃燒，火焰燃燒溫度較火焰當量燃燒溫度低。未燃盡的燃料油噴出火盆磚8后，與火盆磚8與火道磚5之間環隙噴出的二次助燃空氣接觸混合，噴入爐膛6后完成完全燃燒，實現了空氣分級燃燒，避免熱力學大量生成。
[0016]本實用新型燃燒器的火道磚5的側壁沿圓周方向設置有斜孔10，且全部斜孔10的傾斜方向一致，斜孔10的外端位于火道磚5的外壁下段，斜孔10的內端位于火道磚5的內壁上段。所述斜孔10軸線所在平面與燃燒器筒體I軸線相互垂直，且斜孔10軸線與斜孔10外端面中心所在徑線之間呈22.5°夾角。多個燃料氣槍4沿圓周分布在火道磚5外側的斜孔10處，燃料氣槍4的噴頭具有朝向斜孔10以及朝向火道磚5外壁的兩路噴道。第一路燃料氣在火道磚斜孔處有燃氣噴口，燃料氣從噴口噴出，沿斜孔方向噴入火道磚內部，與火盆磚上部外沿相交。燃料氣以音速噴出將爐膛外部煙氣引入火道磚內部，與火盆磚和火道磚之間的二次助燃空氣接觸混合先期燃燒，引入的煙氣可以降低助燃空氣的氧分壓，降低火焰燃燒的溫度，抑制熱力學氮氧化物的生成。同時燃燒的火焰將火盆磚外沿加熱，被加熱的耐火磚形成了一個蓄熱體，對穩定燃燒有至關重要的作用。每個燃料氣噴頭上部有另一路燃氣噴出，噴出方向沿火道磚外壁斜面向上，噴出的第二部分燃料射流使燃燒器火道磚處形成較強的負壓區，爐內煙氣在此負壓的作用下，快速填充負壓區，將煙氣再循環引入到燃燒氣體中，惰性的煙氣冷卻火焰，降低氧分壓，并減少NOx排放。作為本實用新型的另一種實施例，位于火道磚5外側相鄰兩個斜孔10之間還設置有燃料氣槍4，該燃料氣槍4只有朝向火道磚5外壁的一路噴道。
[0017]本實用新型的燃燒器與傳統燃燒器相比，無論燒油、燒氣都能有效的降低N0x生成量，燃氣工況可達到50ppm以下，燃油工況可降低30%左右。本發明燃燒器通過獨特燃料供給形式和耐火磚的特殊結構限制燃燒反應區的溫度來限制NOx產物。是集節能、環保、高效為一體的新型燃燒器。
【主權項】
1.一種油氣聯合低NO x燃燒器，包括燃燒器筒體(I)、調風蝶閥(2 )、油槍(3 )、多個燃料氣槍(4)以及火道磚(5)，燃燒器筒體(I)內腔為助燃空氣流道，調風蝶閥(2)設置在燃燒器筒體(I)的側壁，火道磚(5)位于燃燒器筒體(I)的上部，且火道磚(5)伸出爐膛(6)設置，燃燒器筒體(I)的助燃空氣流道與火道磚(5)的內部火道相連通，油槍(3)通過油槍套管(7 )設置在燃燒器筒體(I)的中心，其特征在于:所述火道磚(5 )的火道內還設置有中空的火盆磚(8 )，火盆磚(8 )通過支撐板(9 )固定在油槍套管(7 )上，油槍(3 )的噴頭設置在火盆磚(8)內部靠近下端的位置，火道磚(5)內壁與火盆磚(8)外壁之間形成一環形通道，火道磚(5)的側壁沿圓周方向設置有斜孔(10)，且全部斜孔(10)的傾斜方向一致，多個燃料氣槍(4)沿圓周分布在火道磚(5)外側的斜孔(10)處，燃料氣槍(4)的噴頭具有朝向斜孔(10)以及朝向火道磚(5)外壁的兩路噴道。
2.如權利要求1所述的一種油氣聯合低NOx燃燒器，其特征在于:所述火道磚(5)外壁上段為向內傾斜的圓錐面，火道磚(5)內壁上段為向外傾斜的圓錐面，斜孔(10)的外端位于火道磚(5)的外壁下段，斜孔(10)的內端位于火道磚(5)的內壁上段。
3.如權利要求1所述的一種油氣聯合低NOx燃燒器，其特征在于:所述火盆磚(8)底部高于火道磚(5)底部，火盆磚(8)上沿水平位置比火道磚(5)上沿低100-150mm。
4.如權利要求1所述的一種油氣聯合低NOx燃燒器，其特征在于:位于火道磚(5)外側相鄰兩個斜孔(10)之間還設置有燃料氣槍(4)，該燃料氣槍(4)只有朝向火道磚(5)外壁的一路噴道。
5.如權利要求1所述的一種油氣聯合低NOx燃燒器，其特征在于:所述斜孔(10)軸線所在平面與燃燒器筒體(I)軸線相互垂直，且斜孔(10 )軸線與斜孔(10 )外端面中心所在徑線之間呈22.5°夾角。
【專利摘要】本實用新型涉及一種油氣聯合低NOX燃燒器，包括燃燒器筒體、調風蝶閥、油槍、多個燃料氣槍以及火道磚，火道磚的火道內還設置有中空的火盆磚，火道磚內壁與火盆磚外壁之間形成一環形通道，火道磚的側壁沿圓周方向設置有斜孔，多個燃料氣槍沿圓周分布在火道磚外側的斜孔處，燃料氣槍的噴頭具有朝向斜孔以及朝向火道磚外壁的兩路噴道。本實用新型的燃燒器與傳統燃燒器相比，無論燒油、燒氣都能有效的降低NOX生成量，燃氣工況可達到50ppm以下，燃油工況可降低30%左右。
【IPC分類】F23N1-02, F23D17-00
【公開號】CN204478056
【申請號】CN201520059064
【發明人】馬曉陽, 蔣松, 王文奇, 張猛
【申請人】洛陽瑞昌石油化工設備有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年1月28日