一種油氣聯(lián)合低NOx燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油氣聯(lián)合低NOx燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)管式爐燃燒器隨著煉油化工、電力、冶金等行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)燃燒器燃燒實(shí)現(xiàn)低排放提出了更高要求。國(guó)家環(huán)保局馬上頒布的新版大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。石化管式加熱爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定煙氣中叫排放值不能超過(guò)150mg/W3。目前單燒氣的低NO XM燒器依靠燃料分級(jí)技術(shù)可以保證環(huán)保指標(biāo)。但油氣聯(lián)合燃燒器普遍存在排放超標(biāo)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，提供一種油氣聯(lián)合低N0x燃燒器，該燃燒器無(wú)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(dá)到節(jié)能、環(huán)保的效果。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，所采用的技術(shù)方案是:一種油氣聯(lián)合低NOxM燒器，包括燃燒器筒體、調(diào)風(fēng)蝶閥、油槍、多個(gè)燃料氣槍以及火道磚，燃燒器筒體內(nèi)腔為助燃空氣流道，調(diào)風(fēng)蝶閥設(shè)置在燃燒器筒體的側(cè)壁，火道磚位于燃燒器筒體的上部，且火道磚伸出爐膛設(shè)置，所述火道磚外壁上段為向內(nèi)傾斜的圓錐面，火道磚內(nèi)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(nèi)部火道相連通，油槍通過(guò)油槍套管設(shè)置在燃燒器筒體的中心，所述火道磚的火道內(nèi)還設(shè)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(guò)支撐板固定在油槍套管上，油槍的噴頭設(shè)置在火盆磚內(nèi)部靠近下端的位置，火道磚內(nèi)壁與火盆磚外壁之間形成一環(huán)形通道，火道磚的側(cè)壁沿圓周方向設(shè)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(nèi)端位于火道磚的內(nèi)壁上段，斜孔軸線(xiàn)所在平面與燃燒器筒體軸線(xiàn)相互垂直，且斜孔軸線(xiàn)與斜孔外端面中心所在徑線(xiàn)之間呈22.5°夾角，多個(gè)燃料氣槍沿圓周分布在火道磚外側(cè)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(cè)相鄰兩個(gè)斜孔之間還設(shè)置有燃料氣槍?zhuān)撊剂蠚鈽屩挥谐蚧鸬来u外壁的一路噴道。
[0006]有益效果
[0007]1、本實(shí)用新型的燃燒器采用兩套耐火磚結(jié)構(gòu)，一套為火盆磚，另一套為火道磚，火盆磚位于火道磚內(nèi)部，火盆磚利用油槍套管上的支撐立板固定火道磚內(nèi)部，火盆磚內(nèi)部通道為一次助燃空氣通道，火盆磚與火道磚之間的環(huán)隙通道為二次助燃空氣通道。油槍噴頭位于火盆磚內(nèi)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(dāng)量燃燒空氣量的40%-50%，燃料油在火盆磚內(nèi)部形成欠氧燃燒，火焰燃燒溫度較火焰當(dāng)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(huán)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(shí)現(xiàn)了空氣分級(jí)燃燒，避免熱力學(xué)NOx的大量生成。與傳統(tǒng)空氣分級(jí)燃燒器相比，本實(shí)用新型的燃燒器的火道短，燃料油在火道中反應(yīng)停留時(shí)間短，避免燃燒產(chǎn)生的高溫輻射引起火道磚內(nèi)部溫度升高，有效控制燃油工況條件下熱力學(xué)氮氧化物的生成。
[0008]2、本實(shí)用新型的燃燒器，火道磚采用特殊結(jié)構(gòu)形成煙氣內(nèi)回流?；鸬来u安裝在燃燒器筒體上部，上表面高出爐膛襯里，火道磚的側(cè)壁設(shè)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?xì)鈬娍冢剂蠚鈴膰娍趪姵?，沿斜孔方向噴入火道磚內(nèi)部，與火盆磚上部外沿相交。燃料氣以音速?lài)姵鰧t膛外部煙氣引入火道磚內(nèi)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(xué)氮氧化物的生成。同時(shí)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(gè)蓄熱體，對(duì)穩(wěn)定燃燒有至關(guān)重要的作用。每個(gè)燃料氣噴頭上部有另一路燃?xì)鈬姵?，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(qiáng)的負(fù)壓區(qū)，爐內(nèi)煙氣在此負(fù)壓的作用下，快速填充負(fù)壓區(qū)，將煙氣再循環(huán)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(tǒng)燃燒器相比，為實(shí)現(xiàn)燃料分級(jí)，傳統(tǒng)燃燒器燃料氣槍分為兩級(jí)燃料氣槍?zhuān)患?jí)燃料氣槍單位布置在耐火磚內(nèi)部，二級(jí)燃料氣槍布置在耐火磚外部，且傳統(tǒng)燃燒器依靠耐火磚內(nèi)部的金屬穩(wěn)焰罩或穩(wěn)焰器來(lái)穩(wěn)定火焰。本實(shí)用新型的燃燒器燃料氣槍只有耐火磚外側(cè)一組，通過(guò)在燃料氣槍上的特殊噴孔實(shí)現(xiàn)燃料分級(jí)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩次煙氣回流，來(lái)降低放值。新型燃燒器去掉了傳統(tǒng)的金屬穩(wěn)焰罩，利用火盆磚作為蓄熱體來(lái)穩(wěn)定火焰，火焰穩(wěn)定性更好，NOx排放更低。
[0009]3、本實(shí)用新型的燃燒器與傳統(tǒng)燃燒器相比，無(wú)論燒油、燒氣都能有效的降低N0x生成量，燃?xì)夤r可達(dá)到50ppm以下，燃油工況可降低30%左右。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型燃燒器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型燃燒器的內(nèi)部俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型燃燒器的火道磚的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中標(biāo)記:1、燃燒器筒體，2、調(diào)風(fēng)蝶閥，3、油槍?zhuān)?、燃料氣槍?zhuān)?、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(shí)施方式】
[0014]如圖所示:一種油氣聯(lián)合低NOx燃燒器，包括燃燒器筒體1、調(diào)風(fēng)蝶閥2、油槍3、多個(gè)燃料氣槍4以及火道磚5，燃燒器筒體I內(nèi)腔為助燃空氣流道，調(diào)風(fēng)蝶閥2設(shè)置在燃燒器筒體I的側(cè)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(shè)置，所述火道磚5外壁上段為向內(nèi)傾斜的圓錐面，火道磚5內(nèi)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(nèi)部火道相連通，油槍3通過(guò)油槍套管7設(shè)置在燃燒器筒體I的中心，所述火道磚5的火道內(nèi)還設(shè)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?；鹋璐u8通過(guò)支撐板9固定在油槍套管7上，油槍3的噴頭設(shè)置在火盆磚8內(nèi)部靠近下端的位置，火道磚5內(nèi)壁與火盆磚8外壁之間形成一環(huán)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(dāng)量燃燒空氣量的40%-50%，燃料油在火盆磚8內(nèi)部形成欠氧燃燒，火焰燃燒溫度較火焰當(dāng)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(huán)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(shí)現(xiàn)了空氣分級(jí)燃燒，避免熱力學(xué)大量生成。
[0016]本實(shí)用新型燃燒器的火道磚5的側(cè)壁沿圓周方向設(shè)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(nèi)端位于火道磚5的內(nèi)壁上段。所述斜孔10軸線(xiàn)所在平面與燃燒器筒體I軸線(xiàn)相互垂直，且斜孔10軸線(xiàn)與斜孔10外端面中心所在徑線(xiàn)之間呈22.5°夾角。多個(gè)燃料氣槍4沿圓周分布在火道磚5外側(cè)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?xì)鈬娍?，燃料氣從噴口噴出，沿斜孔方向噴入火道磚內(nèi)部，與火盆磚上部外沿相交。燃料氣以音速?lài)姵鰧t膛外部煙氣引入火道磚內(nèi)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(xué)氮氧化物的生成。同時(shí)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(gè)蓄熱體，對(duì)穩(wěn)定燃燒有至關(guān)重要的作用。每個(gè)燃料氣噴頭上部有另一路燃?xì)鈬姵?，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(qiáng)的負(fù)壓區(qū)，爐內(nèi)煙氣在此負(fù)壓的作用下，快速填充負(fù)壓區(qū)，將煙氣再循環(huán)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(shí)用新型的另一種實(shí)施例，位于火道磚5外側(cè)相鄰兩個(gè)斜孔10之間還設(shè)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(shí)用新型的燃燒器與傳統(tǒng)燃燒器相比，無(wú)論燒油、燒氣都能有效的降低N0x生成量，燃?xì)夤r可達(dá)到50ppm以下，燃油工況可降低30%左右。本發(fā)明燃燒器通過(guò)獨(dú)特燃料供給形式和耐火磚的特殊結(jié)構(gòu)限制燃燒反應(yīng)區(qū)的溫度來(lái)限制NOx產(chǎn)物。是集節(jié)能、環(huán)保、高效為一體的新型燃燒器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種油氣聯(lián)合低NO x燃燒器，包括燃燒器筒體(I)、調(diào)風(fēng)蝶閥(2 )、油槍(3 )、多個(gè)燃料氣槍(4)以及火道磚(5)，燃燒器筒體(I)內(nèi)腔為助燃空氣流道，調(diào)風(fēng)蝶閥(2)設(shè)置在燃燒器筒體(I)的側(cè)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(shè)置，燃燒器筒體(I)的助燃空氣流道與火道磚(5)的內(nèi)部火道相連通，油槍(3)通過(guò)油槍套管(7 )設(shè)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(nèi)還設(shè)置有中空的火盆磚(8 )，火盆磚(8 )通過(guò)支撐板(9 )固定在油槍套管(7 )上，油槍(3 )的噴頭設(shè)置在火盆磚(8)內(nèi)部靠近下端的位置，火道磚(5)內(nèi)壁與火盆磚(8)外壁之間形成一環(huán)形通道，火道磚(5)的側(cè)壁沿圓周方向設(shè)置有斜孔(10)，且全部斜孔(10)的傾斜方向一致，多個(gè)燃料氣槍(4)沿圓周分布在火道磚(5)外側(cè)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(quán)利要求1所述的一種油氣聯(lián)合低NOx燃燒器，其特征在于:所述火道磚(5)外壁上段為向內(nèi)傾斜的圓錐面，火道磚(5)內(nèi)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(nèi)端位于火道磚(5)的內(nèi)壁上段。
3.如權(quán)利要求1所述的一種油氣聯(lián)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(quán)利要求1所述的一種油氣聯(lián)合低NOx燃燒器，其特征在于:位于火道磚(5)外側(cè)相鄰兩個(gè)斜孔(10)之間還設(shè)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(quán)利要求1所述的一種油氣聯(lián)合低NOx燃燒器，其特征在于:所述斜孔(10)軸線(xiàn)所在平面與燃燒器筒體(I)軸線(xiàn)相互垂直，且斜孔(10 )軸線(xiàn)與斜孔(10 )外端面中心所在徑線(xiàn)之間呈22.5°夾角。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種油氣聯(lián)合低NOX燃燒器，包括燃燒器筒體、調(diào)風(fēng)蝶閥、油槍、多個(gè)燃料氣槍以及火道磚，火道磚的火道內(nèi)還設(shè)置有中空的火盆磚，火道磚內(nèi)壁與火盆磚外壁之間形成一環(huán)形通道，火道磚的側(cè)壁沿圓周方向設(shè)置有斜孔，多個(gè)燃料氣槍沿圓周分布在火道磚外側(cè)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(shí)用新型的燃燒器與傳統(tǒng)燃燒器相比，無(wú)論燒油、燒氣都能有效的降低NOX生成量，燃?xì)夤r可達(dá)到50ppm以下，燃油工況可降低30%左右。
【IPC分類(lèi)】F23N1-02, F23D17-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204478056
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520059064
【發(fā)明人】馬曉陽(yáng), 蔣松, 王文奇, 張猛
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)瑞昌石油化工設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日