專利名稱：一種燃燒器噴嘴的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃燒器噴嘴，具體地說，是一種使用在石油化工工業的加熱爐上的燃燒器的噴嘴。
背景技術：
根據一般規律，在石油化工領域，不同的加熱爐根據爐型采用不同的與之相適應的燃燒器，才能滿足生產要求。燃燒器除了燃燒燃料，將化學能轉化為熱能外，還必須輔以熱量傳遞。高效燃燒器基本都具備一是燃燒燃盡率高，少產生有害物質，如CO、NOx等；二是燃料與空氣混合效果好，燃燒時產生的熱量多溫度高；三是適應該爐型，滿足工藝生產要求。
燃燒是碳氫化合物與氧混合，經化學反應生成水和二氧化碳的反應過程，伴隨著光和熱。燃燒產生的熱量的傳遞不外乎輻射、對流、傳導3種方式。以往的加熱爐設計，在輻射室以輻射傳熱為主，對流傳熱為輔，即燃燒火焰以輻射磁粒子波的形式把熱量傳給爐管管壁，管壁以傳導傳熱的形式把熱量傳給油品，油品被加熱；對流傳熱也存在，但顯得較弱。爐子對流室則是以對流傳熱為主，即高溫煙氣(CO2、H2O、N2等)經過對流將熱傳給低溫位爐管，爐管再將熱量傳給油品；火焰照射不到對流管，輻射傳熱變弱。
由于上述原因，加熱爐中的燃料氣從噴嘴噴出成直射線，與空氣混合得不均勻，因此燃盡率低，有CO產生，浪費能源。另外，爐膛溫度上下不一致，上爐膛溫度過高，部件發紅，甚至超過安全生產溫度，安全生產到不到保障。
發明內容
解決的技術問題就是加熱爐中的燃料氣燃盡率低和爐膛溫度上下不一致，上部爐膛溫度過高的問題。
本目的是通過改進在加熱爐上的使用的燃燒器的噴嘴的結構而達到的。
本實用新型所述的燃燒器噴嘴，包括圓管、弧形頂兩部分，在弧形頂上開有兩組噴孔，一組噴孔的軸線與噴嘴軸線平行；另一組噴孔的軸線與噴嘴軸線的夾角為10°-30°。
作為改進，所述軸線與噴嘴軸線有一定夾角的噴孔分布在以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。
作為進一步改進，所述軸線與噴嘴軸線成一定夾角的噴孔為五到十二個，均布在所述以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。
對于上述的任一種燃燒器噴嘴，所述軸線與噴嘴軸線平行的噴孔分布在以噴嘴軸線為圓心的同一圓上；所述軸線與噴嘴軸線平行的噴孔為三到六個，均布在所述以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。
從與噴嘴軸線平行的噴孔中噴出的燃料燃燒的高溫焰氣成與噴嘴軸線平行的直線，從與噴嘴軸線成一定角度的噴孔中噴出的燃料燃燒的高溫焰氣與噴嘴軸線成一定角度，這兩者的綜合作用，使得高溫焰氣成螺旋狀。這樣，高溫焰氣除了本能的輻射傳熱外，高溫焰氣還有旋轉擾動作用，能在輻射室形成較強的對流傳熱，以充分利用輻射室內爐管的“黑管面”(火焰照射不到那一面稱“黑管面”)。
在燃燒器上使用本實用新型與使用常規的噴嘴相比，一是燃料氣扇旋線較直射線長，與空氣混合較均勻，因此燃盡率高，無CO，且過剩空氣低，有節能、環保之功效。二是由于高溫焰氣的旋流作用，強化了輻射室的對流傳熱，充分利用爐管背對火焰面，提高了傳熱效率；旋流氣的動力效果，使得爐膛溫度上下趨于一致，從而使爐膛溫度下降50℃左右。三是本噴嘴適用于矮爐膛型，打破了傳統傳熱的設計理念，使用本噴嘴的燃燒器是一種新型高效燃燒器。
圖1是本實用新型的一種燃燒器噴嘴的主視圖(圖2的D-D剖視圖)。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是一種使用本實用新型的燃燒器噴嘴的燃燒器的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1、2中所示的燃燒器噴嘴，包括圓管1、弧形頂2兩部分。在弧形頂2上開有兩組噴孔，四個噴孔3為一組，八個噴孔7為另一組。
四個噴孔3的軸線4與噴嘴軸線5平行，它們均布在以噴嘴軸線為圓心的圓6上。
八個噴孔7的軸線8與噴嘴軸線5的夾角A為20°，它們均布在以噴嘴軸線為圓心的圓9上。
圖3中所示的燃燒器，10為高鋁剛玉磚外盆，11為高鋁剛玉磚內盆，12為二次風門，13為一次風門，14為噴桿，15為本實用新型所述噴嘴，它接在噴桿14的頂端，16為外風筒(隔熱)。
本實用新型在煉油廠一加氫分餾塔進料加熱爐上應用的效果如下。
該加熱爐爐膛只有6650mm高，噴嘴6個。使用普通噴嘴操作爐膛溫度842℃，在正常生產時裝置加工85kL/h時，爐膛溫度已超過842℃，經常達到870℃，上爐膛部件發紅，安全生產受到嚴重威脅。
使用本實用新型時，從噴嘴噴出的火焰短而齊，且剛勁有力，爐膛明亮。煙氣中氧體積分數在2.5％-3.2％，爐膛溫度下降了50℃。與過去加工量85kL/h相比，爐膛溫度下降78℃。在加工量為設計負荷110％時，爐膛溫度也下降了50℃(均保證爐出口溫度330℃的情況下)。
進行標定情況見表1，從表1的數據看，分餾加熱爐運行工況得到了大大改善。
(1)爐膛溫度顯著下降，同樣的加工量下降低75℃，可以在設計的842℃的下限操作，爐子的安全生產得以保證。
(2)加熱爐熱負荷提高20％，充分利用了“黑管面”傳熱，并且爐管上下熱強度趨于一致，爐管局部結焦得以改善，隨著熱負荷的提高，加工量自然相應提高，燃燒器改造后加工量為原設計的115％，爐膛溫度仍然在835℃以下，這充分說明使用本實用新型噴嘴的燃燒器發揮了作用。
(3)加熱爐熱效率明顯提高，首先提高了燃燒效率，CO在改造后幾乎測不出來，其次是傳熱效率高，排煙溫度下降了40℃，從而燃料氣消耗減少了8％-10％。
(4)提高了爐出口溫度，油料汽化分率增大，分餾塔輕柴油收率增加5％，裝置更趨合理經濟運行。
表1加熱爐運行參數對比
權利要求1.一種燃燒器噴嘴，包括圓管、弧形頂兩部分，其特征在于在弧形頂上開有兩組噴孔，一組噴孔的軸線與噴嘴軸線平行，另一組噴孔的軸線與噴嘴軸線的夾角為10°-30°。
2.根據權利要求1所述的燃燒器噴嘴，其特征在于所述軸線與噴嘴軸線成一定夾角的噴孔分布在以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。
3.根據權利要求2所述的燃燒器噴嘴，其特征在于所述軸線與噴嘴軸線成一定夾角的噴孔為五到十二個，均布在所述以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。
4.根據權利要求1、2或3所述的燃燒器噴嘴，其特征在于所述軸線與噴嘴軸線平行的噴孔分布在以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。
5.根據權利要求4所述的燃燒器噴嘴，其特征在于所述軸線與噴嘴軸線平行的噴孔為三到六個，均布在所述以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。
專利摘要本實用新型是一種使用在石油化工工業的加熱爐上的燃燒器的噴嘴，解決的是加熱爐中的燃料氣燃盡率低和爐膛溫度上下不一致，上部爐膛溫度過高的問題。它包括圓管、弧形頂兩部分，在弧形頂上開有兩組噴孔，一組噴孔的軸線與噴嘴軸線平行，另一組噴孔的軸線與噴嘴軸線的夾角為10°－30°。作為改進，所述軸線與噴嘴軸線有一定夾角的噴孔分布在以噴嘴軸線為圓心的同一圓上；所述軸線與噴嘴軸線成一定夾角的噴孔為五到十二個，均布在所述以噴嘴軸線為圓心的同一圓上。使用本實用新型燃料氣扇旋線較直射線長，與空氣混合較均勻，燃盡率高；強化了輻射室的對流傳熱，提高了傳熱效率，使得爐膛溫度上下趨于一致，從而使爐膛溫度下降50℃左右。
文檔編號F23D14/48GK2786445SQ20052006843
公開日2006年6月7日 申請日期2005年1月21日 優先權日2005年1月21日
發明者黃費喜, 韓守知, 朱文兵 申請人:揚子石油化工股份有限公司