一種燃?xì)夥旨?jí)燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃燒器，特別指適用于煉油廠的管式加熱爐，能夠?qū)崿F(xiàn)高效低氮氧化物和低噪音。
【背景技術(shù)】
[0002]管式加熱爐是石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要加熱設(shè)備，目前加熱爐所使用的部分燃燒器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)煙氣氧含量過高、火焰發(fā)飄、焰型不好、爐管易結(jié)焦、氮氧化物排放超標(biāo)等現(xiàn)象。隨著國家對(duì)節(jié)能減排的重視，研究一種高效低NOx燃燒器非常有必要。
[0003]目前高效低氮燃燒技術(shù)主要采用強(qiáng)化燃料空氣混合、空氣分級(jí)和燃?xì)夥旨?jí)的技術(shù)。文獻(xiàn)《管式加熱爐空氣分級(jí)燃燒器的CH)研究》(劉波等，石油學(xué)報(bào)(石油加工)，2013，29(6))主要介紹了一種空氣分級(jí)燃燒器，它將空氣分為一次空氣和二次空氣，利用空氣分流建立貧氧燃燒區(qū)以降低火焰溫度，減少氮氧化物NOx生成，在燃料燃盡區(qū)完成全部燃燒過程。但當(dāng)燃燒器出口氣流混合不均時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部高溫區(qū)，影響氮氧化物減排;文獻(xiàn)《新型低氮燃?xì)夥旨?jí)燃燒器燃燒特性和NOx排放的CFD研究》(吳曉磊等，化工進(jìn)展，2014，33(9))介紹了一種燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，它將燃料分成一次燃料和二次燃料，在一次貧燃料區(qū)進(jìn)行部分燃料燃燒以降低火焰溫度，減少NOx生成，在二次燃料燃盡區(qū)完成剩余燃料的燃燒。但是由于空氣速度有限，造成回流區(qū)較小，混合能力不強(qiáng)。本實(shí)用新型將燃?xì)夥旨?jí)和高速空氣相結(jié)合，既能有效降低氮氧化物，又能因?yàn)楦咚倏諝饩砦車鸁煔?，加?qiáng)了燃料和空氣的混合，增強(qiáng)湍流效果，強(qiáng)化燃燒。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有分級(jí)燃燒器中存在的缺陷和問題加以改進(jìn)，提供一種高效節(jié)能、低污染物排放的燃?xì)夥旨?jí)燃燒器。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，所述燃燒器包括筒體、火盆磚、燃?xì)庵鲊姌?、燃?xì)廨o噴槍、長明燈、進(jìn)風(fēng)管和燃?xì)夥植脊?，其?所述燃?xì)庵鲊姌屛挥谕搀w中心，所述長明燈設(shè)置于燃?xì)庵鲊姌屢粋?cè)，所述筒體外部一側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管另一端入口設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，所述進(jìn)風(fēng)管位于筒體內(nèi)的上端開設(shè)有若干小孔，通過所述小孔與文丘里式氣體噴管連接，所述火盆磚外環(huán)設(shè)計(jì)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置燃?xì)鈽屳o噴頭，燃?xì)廨o噴頭與燃?xì)廨o噴槍連接，燃?xì)庵鲊姌屜露嗽O(shè)置有一次燃?xì)馊肟?，燃?xì)庵鲊姌屔隙嗽O(shè)置有燃?xì)庵鲊婎^，燃?xì)庵鲊婎^上設(shè)置有穩(wěn)焰罩，燃?xì)廨o噴槍下端設(shè)置有二次燃?xì)馊肟冢龆稳細(xì)馊肟谂c燃?xì)夥植脊苓B接。
[0006]本發(fā)明所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器中，所述筒體的襯里設(shè)置有隔熱消聲材料。
[0007]本發(fā)明所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器中，所述長明燈設(shè)置在燃?xì)庵鲊姌屢粋?cè)，引燃燃?xì)庵鬣令^。
[0008]本發(fā)明所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器中，所述燃?xì)庵鲊姌尩娜細(xì)庵鲊婎^上設(shè)置有穩(wěn)燃的側(cè)壁一級(jí)燃?xì)鈬娍?，所述燃?xì)庵鲊婎^頂部還設(shè)置有帶α夾角的一級(jí)燃?xì)庑眹娍冢鰝?cè)壁一級(jí)燃?xì)鈬娍诤鸵患?jí)燃?xì)庑眹娍谛纬芍行幕鹧妗?br>[0009]本發(fā)明所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器中，所述燃?xì)廨o噴槍的燃?xì)廨o噴頭上設(shè)置有穩(wěn)燃的側(cè)壁二級(jí)燃?xì)鈬娍?，所述燃?xì)廨o噴頭頂部還設(shè)置有帶β夾角的二級(jí)燃?xì)庵鲊娍诤蛶Е脢A角的二級(jí)燃?xì)廨o噴口，輔噴頭上的三個(gè)燃?xì)鈬娍谛纬赏鈱踊鹧妗?br>[0010]本發(fā)明所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器中，所述穩(wěn)焰罩為圓盤，且圓盤上設(shè)置有均勻的孔。
[0011]本發(fā)明所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器中，所述文丘里式氣體噴管均勾分布在穩(wěn)焰罩下方和燃?xì)庵鲊姌屗闹堋?br>[0012]本實(shí)用新型所述燃燒器通過采用燃?xì)夥旨?jí)，通過非化學(xué)當(dāng)量燃燒和燃料再燃，有效降低了 NOx生成。通過在燃燒器頭部加入帶孔圓盤穩(wěn)焰罩，增強(qiáng)了火焰穩(wěn)定性。將普通進(jìn)風(fēng)方式改成文丘里式噴管進(jìn)風(fēng)，極大的加速周圍氣體的擾動(dòng)，能夠引起火焰周圍煙氣的內(nèi)部循環(huán)，強(qiáng)化了空氣與燃?xì)饣旌霞皟烧唛g的換熱，減少了局部高溫區(qū)的存在，增強(qiáng)了火焰剛直性。本實(shí)用新型適用于大部分管式加熱爐，能夠滿足加熱爐裝置對(duì)產(chǎn)品加熱所需的能量。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1的俯視圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型燃?xì)庵鲊婎^結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是本實(shí)用新型燃?xì)廨o噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋多種不同方式實(shí)施。
[0018]如圖1-4所示，本實(shí)用新型所述燃燒器包括筒體2、火盆磚1、燃?xì)庵鲊姌?、燃?xì)廨o噴槍6、長明燈3、進(jìn)風(fēng)管和燃?xì)夥植脊?，其?所述燃?xì)庵鲊姌?位于筒體中心，所述長明燈3設(shè)置于燃?xì)庵鲊姌? 一側(cè)，所述筒體外部一側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管5，進(jìn)風(fēng)管5另一端入口設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥11，所述進(jìn)風(fēng)管位于筒體內(nèi)的上端開設(shè)有若干小孔，通過所述小孔與文丘里式氣體噴管10連接，所述火盆磚1外環(huán)設(shè)計(jì)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置燃?xì)廨o噴頭7，燃?xì)廨o噴頭7與燃?xì)廨o噴槍17連接，燃?xì)庵鲊姌?下端設(shè)置有一次燃?xì)馊肟?18，燃?xì)庵鲊姌?上端設(shè)置有燃?xì)庵鲊婎^8，燃?xì)庵鲊婎^8上設(shè)置有穩(wěn)焰罩9，穩(wěn)焰罩9下方和燃?xì)庵鲊姌?周圍設(shè)置4個(gè)文丘里式氣體噴管10，燃?xì)廨o噴槍17下端設(shè)置有二次燃?xì)馊肟?19，所述二次燃?xì)馊肟?19與燃?xì)夥植脊?連接。所述筒體2內(nèi)襯采用消聲材料和隔熱材料。所述長明燈3設(shè)置在燃?xì)庵鲊婎^8—側(cè)用于引燃燃?xì)庵鲊婎^8。所述燃?xì)庵鲊婎^8上設(shè)置有穩(wěn)燃的側(cè)壁一級(jí)燃?xì)鈬娍?12，燃?xì)庵鲊婎^頂部設(shè)置有帶α夾角的一級(jí)燃?xì)庑眹娍?13，所述側(cè)壁一級(jí)燃?xì)鈬娍?12和一級(jí)燃?xì)庑眹娍?3形成中心火焰。所述燃?xì)廨o噴槍2的燃?xì)廨o噴頭7上設(shè)置有穩(wěn)燃的側(cè)壁二級(jí)燃?xì)鈬娍?14，所述燃?xì)廨o噴頭頂部還設(shè)置有帶β夾角的二級(jí)燃?xì)庵鲊娍?15和帶γ夾角的二級(jí)燃?xì)廨o噴口16，輔噴頭上的三個(gè)燃?xì)鈬娍谛纬赏鈱踊鹧妗?br>[0019]本發(fā)明所述燃?xì)夥旨?jí)燃燒器的具體工作過程如下:一定壓力(80_300Pa)的高溫預(yù)熱空氣由進(jìn)風(fēng)管5經(jīng)調(diào)節(jié)閥11調(diào)節(jié)風(fēng)量后進(jìn)入4個(gè)文丘里式氣體噴管10，從文丘里式氣體噴管管口處以高速射出，一次燃?xì)饨?jīng)一次燃?xì)馊肟?18進(jìn)入燃?xì)庵鲊姌?，經(jīng)燃?xì)庵鲊婎^8上的各個(gè)噴口以高速射出，淹沒在從文丘里式氣體噴管10射出的高速空氣中，兩者混合強(qiáng)烈，高速空氣同時(shí)卷吸周圍煙氣，稀釋了燃料氣，燃?xì)庠陂L明燈3火焰的引燃下燃燒，形成過氧的中心火焰。由于主噴頭8噴出的燃?xì)饬可?，與之混合的是額定空氣量，屬于稀燃料燃燒，同時(shí)燃?xì)饨?jīng)高速空氣稀釋，燃燒火焰溫度低，熱力型NOx生成少。所述燃?xì)廨o噴槍2的燃?xì)廨o噴頭7上設(shè)置有穩(wěn)燃的側(cè)壁二級(jí)燃?xì)鈬娍?14，所述燃?xì)廨o噴頭頂部還設(shè)置有帶β夾角的二級(jí)燃?xì)庵鲊娍?15和帶γ夾角的二級(jí)燃?xì)廨o噴口 16，二次燃?xì)饨?jīng)由二次燃?xì)馊肟?19進(jìn)入燃?xì)夥植脊?再進(jìn)入各個(gè)輔噴槍17，經(jīng)燃?xì)廨o噴頭7的各個(gè)噴口以高速射出，在主噴頭8—級(jí)燃?xì)鈬娍诨鹧娴墓枷氯紵?。?cè)壁燃?xì)鈬娍诘幕鹧嬖诜€(wěn)焰罩9的作用下起到穩(wěn)燃作用，二級(jí)燃?xì)鈬娍诘幕鹧嬖诜€(wěn)焰罩9的作用下形成外層火焰，進(jìn)一步強(qiáng)化了火焰穩(wěn)定燃燒。由于輔噴頭7的燃?xì)饬看?，而與之混合的空氣是來自中心火焰的煙氣，氧濃度降低，進(jìn)行的是燃料過濃下的混合燃燒，同時(shí)二次燃料氣還能將部分已生成的NO還原，NOx的生成量減少。由于一、二級(jí)燃?xì)舛际窃诜腔瘜W(xué)當(dāng)量比下的混合燃燒，燃燒火焰溫度低，所以NOx生成收到抑制，當(dāng)兩組濃淡燃燒分別完成后，剩余燃?xì)夂褪Ｓ嗫諝庠诨鹧嫔喜拷M合實(shí)現(xiàn)完全燃燒，因此燃燒溫度和氧濃度都低，NOx再次收到抑制；同時(shí)由于從文丘里噴口 10噴出的空氣高速射入爐膛，卷吸周圍的煙氣形成低氧氣氛，有效減少了NOx的生成，煙氣中NOx濃度在50ppm以下。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，所述燃燒器包括筒體、火盆磚、燃?xì)庵鲊姌?、燃?xì)廨o噴槍、長明燈、進(jìn)風(fēng)管和燃?xì)夥植脊?，其?所述燃?xì)庵鲊姌屛挥谕搀w中心，所述長明燈設(shè)置于燃?xì)庵鲊姌屢粋?cè)，所述筒體外部一側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管另一端入口設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，所述進(jìn)風(fēng)管位于筒體內(nèi)的上端開設(shè)有若干小孔，通過所述小孔與文丘里式氣體噴管連接，所述火盆磚外環(huán)設(shè)計(jì)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置燃?xì)鈽屳o噴頭，燃?xì)廨o噴頭與燃?xì)廨o噴槍連接，燃?xì)庵鲊姌屜露嗽O(shè)置有一次燃?xì)馊肟冢細(xì)庵鲊姌屔隙嗽O(shè)置有燃?xì)庵鲊婎^，燃?xì)庵鲊婎^上設(shè)置有穩(wěn)焰罩，燃?xì)廨o噴槍下端設(shè)置有二次燃?xì)馊肟?，所述二次燃?xì)馊肟谂c燃?xì)夥植脊苓B接。2.按照權(quán)利要求1所述的燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，其特征在于:所述筒體的襯里設(shè)置有隔熱消聲材料。3.按照權(quán)利要求1所述的燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，其特征在于:所述長明燈設(shè)置在燃?xì)庵鲊姌屢粋?cè)。4.按照權(quán)利要求1所述的燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，其特征在于:所述燃?xì)庵鲊姌尩娜細(xì)庵鲊婎^上設(shè)置有穩(wěn)燃的側(cè)壁一級(jí)燃?xì)鈬娍?，所述燃?xì)庵鲊婎^頂部還設(shè)置有帶α夾角的一級(jí)燃?xì)庑眹娍凇?.按照權(quán)利要求1所述的燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，其特征在于:所述燃?xì)廨o噴槍的燃?xì)廨o噴頭上設(shè)置有穩(wěn)燃的側(cè)壁二級(jí)燃?xì)鈬娍?，所述燃?xì)廨o噴頭頂部還設(shè)置有帶β夾角的二級(jí)燃?xì)庵鲊娍诤蛶Е脢A角的二級(jí)燃?xì)廨o噴口。6.按照權(quán)利要求1所述的燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，其特征在于:所述穩(wěn)焰罩為圓盤，且圓盤上設(shè)置有均勻的孔。7.按照權(quán)利要求1所述的燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，其特征在于:所述文丘里式氣體噴管均勻分布在穩(wěn)焰罩下方和燃?xì)庵鲊姌屗闹堋?br>【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種燃?xì)夥旨?jí)燃燒器，所述燃燒器包括筒體、火盆磚、燃?xì)庵鲊姌?、燃?xì)廨o噴槍、長明燈、進(jìn)風(fēng)管和燃?xì)夥植脊?。本?shí)用新型所述燃燒器通過采用燃?xì)夥旨?jí)，通過非化學(xué)當(dāng)量燃燒和燃料再燃，有效降低了NOx生成，通過在燃燒器頭部加入帶孔圓盤穩(wěn)焰罩，增強(qiáng)了火焰穩(wěn)定性，將普通進(jìn)風(fēng)方式改成文丘里式噴管進(jìn)風(fēng)，極大的加速周圍氣體的擾動(dòng)，能夠引起火焰周圍煙氣的內(nèi)部循環(huán)，強(qiáng)化了空氣與燃?xì)饣旌霞皟烧唛g的換熱，減少了局部高溫區(qū)的存在，增強(qiáng)了火焰剛直性。
【IPC分類】F23D14/26, F23N1/02, F23D14/60
【公開號(hào)】CN205119061
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520898545
【發(fā)明人】張偉, 張英
【申請(qǐng)人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日