比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器包括火盆磚、燃燒器主體、中心燃氣搶、錐形擾流罩、一組擾流片、一組輔助燃氣槍、燃氣汽包管、長明燈、看火燈、點火燈、進氣軟管、連接軟管和長明燈燃氣軟管。火盆磚設置在所述燃燒器主體的頂部。中心燃氣槍的一端穿過燃燒器主體設置在燃燒器主體的底部，另一端設有錐形擾流罩，燃氣汽包管環繞設置在燃燒器主體的外圍，一組輔助燃氣槍設置在燃氣汽包管上并按圓周分布在火盆磚的外圍。本實用新型利用了文丘里效應，并使得燃料分級按比例調節，燃燒器火焰宏觀呈圓形截面、豎直向上剛直有力、不舔爐管、不脫火、燃燒效率高且有效抑制NOx生成。
【專利說明】
比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種燃燒設備，特別涉及一種比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器。
【背景技術】
[0002]國家環保局發布的《石油煉制工業污染物排放標準》(GB31570-2015)規定2015年7月I日開始實施，其中一類地區NOx排放要求低于100mg/m3。國內石化加熱爐燃燒器的低NOx排放燃燒技術，大都只能保證NOx排放達到50PPM左右(80—120mg/m3)，而國外的同類燃燒器產品排放可達20—30PPM。在燃燒器上采用多種抑制NOx的技術手段，如:燃料分級燃燒、濃淡燃燒、燃料再燃、煙氣再循環等等，但是，一直達不到國外的同類產品的先進效果。眾多的技術在結構應用中存在一些相互干擾的地方，實際應用時又不能根據工況進行調整，因此，有些產品就存在火焰剛性不好、火焰發飄、燃燒不成分等現象，并且NOx排放指標也極不穩定。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中燃燒器火焰剛性不好、火焰發飄、燃燒不充分、NOx排放指標極不穩定等不足，提供一種燃料分級按比例調節、燃燒器火焰宏觀呈圓形截面、豎直向上剛直有力、有效抑制NOx生成的一種比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器固定在加熱爐爐底下，它包括火盆磚、燃燒器主體、中心燃氣搶、錐形擾流罩、一組擾流片、一組輔助燃氣槍、燃氣汽包管、長明燈、看火燈、點火燈、進氣軟管、連接軟管和長明燈燃氣軟管。
[0006]所述火盆磚設置在所述燃燒器主體的頂部。所述中心燃氣槍的一端穿過所述燃燒器主體設置在所述燃燒器主體的底部，另一端伸入所述火盆磚內并設有所述錐形擾流罩。所述長明燈尾部穿過所述燃燒器主體設置在所述燃燒器主體的底部，所述長明燈頭部伸入所述火盆磚內并靠近所述錐形擾流罩。所述長明燈的尾部與所述長明燈燃氣軟管相連通。
[0007]所述燃氣汽包管環繞設置在所述燃燒器主體的外圍。一組所述輔助燃氣槍設置在所述燃氣汽包管上并按圓周分布在所述火盆磚的外圍。所述錐形擾流罩遠離所述中心燃氣槍那端的圓周上設有看火燈、點火燈和一組與每個所述輔助燃氣槍相對應的擾流片。
[0008]所述燃氣汽包管包括燃氣入口接口和燃氣出口接口。所述燃氣出口接口通過所述連接軟管與所述中心燃氣槍相連通。所述燃氣入口接口與所述進氣軟管相連通。
[0009]在其中一個實施例中，所述燃氣出口接口和連接軟管的連接處還設有出口調節球閥。
[0010]在其中一個實施例中，所述進氣軟管遠離所述燃氣汽包管的一端設有入口調節球閥。
[0011]在其中一個實施例中，所述燃燒器主體上還設有調風蝶閥。
[0012]在其中一個實施例中，每件所述輔助燃氣槍包括輔助槍管、輔助槍套管和帶噴孔的輔助燒嘴噴頭。
[0013]所述輔助槍套管設置在所述燃燒器主體上。所述輔助槍管的一端穿過所述輔助槍套管設置在所述燃氣汽包管上，另一端設有所述帶噴孔的輔助燒嘴噴頭。
[0014]在其中一個實施例中，所述中心燃氣槍包括中心槍管、中心槍套管、帶噴孔的中心燒嘴
[0015]噴頭和軟管配對接頭。
[0016]所述中心槍管的一端穿過所述燃燒器主體設置在所述燃燒器主體的底部，另一端伸入所述火盆磚內并設有所述帶噴孔的輔助燒嘴噴頭。所述中心槍套管套設在所述中心槍管上。所述中心槍套管伸入所述火盆磚的那端設有錐形擾流罩。所述中心槍管靠近所述燃燒器主體底部的那端設有所述軟管配對接頭。所述燃氣出口接口通過所述連接軟管與所述軟管配對接頭相連通。
[0017]在其中一個實施例中，所述錐形擾流罩包括錐形管和圓管組。
[0018]所述圓管組設置在所述中心燃氣槍上，所述錐形管小半徑的那端設置在所述圓管組的頂部，另一端的圓周邊上設有看火燈、點火燈和一組與每個所述輔助燃氣槍相對應的擾流片。
[0019]在其中一個實施例中，所述一組輔助燃氣槍包括至少二件輔助燃氣槍。
[0020]在其中一個實施例中，所述火盆磚為圓柱形中空結構，內部通道由大到小縮口再由小到
[0021]大擴口。所述火盆磚遠離所述燃燒器主體的那端設有一組缺口，每個所述缺口與每個所述輔助燃氣槍相對應。
[0022]在其中一個實施例中，所述錐形管管壁上設有孔。
[0023]上述比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，通過將燃料分級并比例調節，適宜不同負荷下的低NOx燃燒排放要求;通過對助燃空氣的多種擾流及文丘里效應的利用，使得分級燃料混合充分，燃燒器中心火焰分散，火焰傳播方式可靠，火焰溫度降低，有效抑制NOx生成。中心燃氣槍與輔助燃氣槍噴射對應，在火盆磚上方合理的交叉、對射、分層次燃燒，其中應用了煙氣再燃、燃料/空氣的過濃/過淡燃燒、分散燃燒，爐膛煙氣回流，燃料/空氣強制混合等技術，有效抑制NOx生成，且火焰宏觀呈圓形截面，豎直向上剛直有力。能滿足石化加熱爐裝置中圓火焰、底燒、燃料分級可調和低NOx氣體燃燒器的要求。上述比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器火焰剛直有力、不舔爐管、不脫火、燃燒效率高。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實施方式I中比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器的主視圖。
[0025]圖2為圖1中比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器的俯視圖。
[0026]圖3為圖1中比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器的仰視圖。
[0027]圖4為圖1中比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器中火盆磚的局部立體圖。
[0028]圖5為圖1中比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器中火盆磚的立體圖。
[0029]圖6為圖5中比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器中火盆磚的主視圖。
[0030]圖7為圖5中比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器中火盆磚的俯視圖。
【具體實施方式】
[0031]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行全面的描述。附圖中給出了本實用新型的首選實施例。但是，本實用新型可以以許多不同形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容更加透徹全面。
[0032]需要說明的是，當元件被稱為“設置”在另一個元件，它可以是直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是與另一個元件“相連”，它可以是直接連接到另一個元件，或者可能同時存在居中元件。
[0033]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。
[0034]如圖1至圖3所示，比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器固定在加熱爐15爐底下，它包括火盆磚1、燃燒器主體3、中心燃氣搶、錐形擾流罩、一組擾流片45、一組輔助燃氣槍、燃氣汽包管9、長明燈2、看火燈23、點火燈24、進氣軟管97、連接軟管95和長明燈燃氣軟管22。
[0035]如圖1所示，火盆磚I設置在燃燒器主體3的頂部。燃燒器主體3上設有調風蝶閥31。中心燃氣槍的一端穿過燃燒器主體3設置在燃燒器主體3的底部，另一端伸入火盆磚I內并設有錐形擾流罩。長明燈2尾部穿過燃燒器主體3設置在燃燒器主體3的底部，長明燈2頭部伸入火盆磚I內并靠近錐形擾流罩。如圖2所示，錐形擾流罩對應位置留有相應的殘缺部分，以利于長明燈2更靠近火盆磚I中心點燃中心火焰。且長明燈2能保證加熱爐正常操作時安全方面的要求。
[0036]其中，如圖1所示，長明燈2的尾部與長明燈燃氣軟管22相連通。
[0037]如圖1至圖3所示，燃氣汽包管9環繞設置在燃燒器主體3的外圍。一組輔助燃氣槍設置在燃氣汽包管9上并按圓周分布在火盆磚I的外圍。錐形擾流罩遠離中心燃氣槍那端的圓周上設有看火燈23、點火燈24和一組與每個輔助燃氣槍相對應的擾流片45。
[0038]具體的，如圖1所示，燃氣汽包管9包括燃氣入口接口91和燃氣出口接口 93。燃氣入口接口 91與進氣軟管97相連通，進氣軟管97遠離燃氣汽包管9的一端設有入口調節球閥33。燃氣入口接口 91處還設置有進氣口法蘭39，燃氣入口接口 91依次通過進氣口法蘭39、進氣軟管97和入口調節球閥33與燃氣主管線99相連。燃氣出口接口 93通過連接軟管95與中心燃氣槍相連通，燃氣出口接口 93和連接軟管95的連接處還設有出口調節球閥35，所以燃氣汽包管9內的燃氣依次通過出口調節球閥35和連接軟管95為中心燃氣槍提供燃氣。
[0039]其中，控制入口調節球閥33和出口調節球閥35的開度，可以調整輔助燃氣槍及中心燃氣搶的燃料比例，靈活掌握燃料分級的量，適應工況要求，實現低NOx排放。并且控制入口調節球閥33和出口調節球閥35的開度，可以調節整臺燃燒器功率的大小。
[0040]具體的，燃氣汽包管9為環形管結構，可以閉合成整環，也可以截除一小段后用封板將端口堵死。在本實施方式中，如圖3所示，燃氣汽包管9截除一小段后用封板堵死。
[0041 ]其中，如圖1所示，燃燒器主體3設置在加熱爐15爐底板上，通過連接螺栓將自身法蘭板37固定在爐底下表面。燃燒器主體3為中空的結構，中間通道為助燃空氣流道，助燃空氣經調風蝶閥31進入，通過燃燒器主體3上口進入火盆磚I。出于保溫隔熱、降噪的目的，燃燒器主體3和助燃空氣蝶閥管道內部設置有填充了耐火材料的保溫層，內筒采用多孔鋼板。
[0042]其中，如圖1所示，中心燃氣槍包括中心槍管51、中心槍套管53、帶噴孔的中心燒嘴噴
[0043]頭57和軟管配對接頭55。中心槍管51的一端穿過燃燒器主體3設置在燃燒器主體3的底部，另一端伸入火盆磚I內并設有帶噴孔的輔助燒嘴噴頭57。中心槍套管53套設在中心槍管51上。中心槍套管53伸入火盆磚I的那端設有錐形擾流罩。中心槍管51靠近燃燒器主體3底部的那端設有軟管配對接頭55。燃氣出口接口93通過連接軟管95與軟管配對接頭55相連通。
[0044]具體的，帶噴孔的中心燒嘴噴頭57被伸到火盆磚I中心，燃氣就被分為多股向火盆磚I 口及上方噴射，并與助燃空氣強制混合燃燒。燃氣高速噴射過程中與助燃空氣大角度的相遇擾流、擴散，因此出現燃料的濃淡梯度變化，燃燒時火焰溫度以及燃料與空氣的當量比，都呈現漸變的狀態，實現了過濃燃燒和過淡燃燒，從而抑制NOx的生成。
[0045]其中，一組輔助燃氣槍包括3—8件輔助燃氣槍。每件輔助燃氣槍包括輔助槍管71、輔
[0046]助槍套管73和帶噴孔的輔助燒嘴噴頭75。輔助槍套管73設置在燃燒器主體的法蘭板37上。輔助槍管71的一端穿過輔助槍套管73設置在燃氣汽包管9上，另一端設有帶噴孔的輔助燒嘴噴頭75。在本實施方式中，所述的一組輔助燃氣槍包括4件輔助燃氣槍。
[0047]具體的，帶噴孔的輔助燒嘴噴頭75至少將燃氣分級成2—6股，呈多角度向火盆磚I中心及上空噴射，實現燃料的分級燃燒。
[0048]其中，如圖1至圖3所示，錐形擾流罩包括錐形管41和圓管組43。圓管組43設置在中
[0049]心燃氣槍上，錐形管41小半徑的那端設置在圓管組43的頂部，另一端的圓周邊上設有看火燈23、點火燈24和一組與每個輔助燃氣槍相對應的擾流片45。
[0050]具體的，擾流片45通過螺栓連接或焊接的方式設置在錐形管41的圓周上。利用文丘里效應，由于錐形擾流罩的流通阻擋面積變小，使得助燃空氣加速，助燃空氣高速通過火盆磚I時，錐形擾流罩和擾流片45的背風面將產生低壓的渦流擾流區，中心燃氣槍噴射的燃氣一部分在這些低壓區與助燃空氣混合。被點燃后燃燒器中心火焰保持圓形向上且剛勁有力，并通過擾流片45產生的低壓區將火焰傳播到火盆磚I外部的輔助燃氣槍。
[0051]其中，如圖2所示，錐形管41管壁上設有孔47。讓少部分助燃空氣通過時，局部產生文丘里效應，在錐形擾流罩上方靠近孔47的周圍各自形成局部低壓區，進一步將燃氣和助燃空氣混合，并能穩定在低壓區進行燃燒反應，使得燃燒器在大功率時不至于脫火。
[0052]如圖4至7所示，火盆磚I為圓柱形中空結構，內部通道由大到小縮口再由小到大擴
□ O
[0053]火盆磚I遠離所述燃燒器主體3的那端設有一組缺口13，每個缺口 13與每個輔助燃氣槍相對應。
[0054]其中，火盆磚I位于爐膛內部，火盆磚I中間為助燃空氣通道，其下部入口口徑與燃燒器主體3的助燃空氣通道連通，且直徑大小一致。
[0055]具體的，助燃空氣與輔助燃氣槍噴射的一股燃氣在缺口處混合、燃燒，由于此處壓力較低，渦流速度較低，利于燃燒器拉住火焰根部，不至于脫火。
[0056]上述比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，通過將燃料分級并比例調節，適宜不同負荷下的低NOx燃燒排放要求;通過對助燃空氣的多種擾流及文丘里效應的利用，使得分級燃料混合充分，燃燒器中心火焰分散，火焰傳播方式可靠，火焰溫度降低，有效抑制NOx生成。中心燃氣槍與輔助燃氣槍噴射對應，在火盆磚上方合理的交叉、對射、分層次燃燒，其中應用了煙氣再燃、燃料/空氣的過濃/過淡燃燒、分散燃燒，爐膛煙氣回流，燃料/空氣強制混合等技術，有效抑制NOx生成，且火焰宏觀呈圓形截面，豎直向上剛直有力。能滿足石化加熱爐裝置中圓火焰、底燒、燃料分級可調和低NOx氣體燃燒器的要求。上述比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器火焰剛直有力、不舔爐管、不脫火、燃燒效率高。
[0057]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，固定在加熱爐爐底，其特征在于，包括 火盆磚、燃燒器主體、中心燃氣搶、錐形擾流罩、一組擾流片、一組輔助燃氣槍、燃氣汽包管、長明燈、看火燈、點火燈、進氣軟管、連接軟管和長明燈燃氣軟管； 所述火盆磚設置在所述燃燒器主體的頂部，所述中心燃氣槍的一端穿過所述燃燒器主體設置在所述燃燒器主體的底部，另一端伸入所述火盆磚內并設有所述錐形擾流罩，所述長明燈尾部穿過所述燃燒器主體設置在所述燃燒器主體的底部，所述長明燈頭部伸入所述火盆磚內并靠近所述錐形擾流罩，所述長明燈的尾部與所述長明燈燃氣軟管相連通，所述燃氣汽包管環繞設置在所述燃燒器主體的外圍，一組所述輔助燃氣槍設置在所述燃氣汽包管上并按圓周分布在所述火盆磚的外圍，所述錐形擾流罩遠離所述中心燃氣槍那端的圓周上設有看火燈、點火燈和一組與每個所述輔助燃氣槍相對應的擾流片； 所述燃氣汽包管包括燃氣入口接口和燃氣出口接口，所述燃氣出口接口通過所述連接軟管與所述中心燃氣槍相連通，所述燃氣入口接口與所述進氣軟管相連通。2.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述燃 氣出口接口和連接軟管的連接處還設有出口調節球閥。3.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述進 氣軟管遠離所述燃氣汽包管的一端設有入口調節球閥。4.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述燃燒器主體上還設有調風蝶閥。5.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，每件所述輔助燃氣槍包括輔助槍管、輔助槍套管和帶噴孔的輔助燒嘴噴頭； 所述輔助槍套管設置在所述燃燒器主體上，所述輔助槍管的一端穿過所述輔助槍套管設置在所述燃氣汽包管上，另一端設有所述帶噴孔的輔助燒嘴噴頭。6.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述中 心燃氣槍包括中心槍管、中心槍套管、帶噴孔的中心燒嘴噴頭和軟管配對接頭； 所述中心槍管的一端穿過所述燃燒器主體設置在所述燃燒器主體的底部，另一端伸入所述火盆磚內并設有所述帶噴孔的輔助燒嘴噴頭，所述中心槍套管套設在所述中心槍管上，所述中心槍套管伸入所述火盆磚的那端設有錐形擾流罩，所述中心槍管靠近所述燃燒器主體底部的那端設有所述軟管配對接頭，所述燃氣出口接口通過所述連接軟管與所述軟管配對接頭相連通。7.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述錐 形擾流罩包括錐形管和圓管組； 所述圓管組設置在所述中心燃氣槍上，所述錐形管小半徑的那端設置在所述圓管組的頂部，另一端的圓周邊上設有看火燈、點火燈和一組與每個所述輔助燃氣槍相對應的擾流片。8.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述一 組輔助燃氣槍包括至少二件輔助燃氣槍。9.根據權利要求1所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述火 盆磚為圓柱形中空結構，內部通道由大到小縮口再由小到大擴口，所述火盆磚遠離所述燃燒器主體的那端設有一組缺口，每個所述缺口與每個所述輔助燃氣槍相對應。10.根據權利要求7所述的比例調節圓火焰低NOx排放燃氣燃燒器，其特征在于，所述錐形管管壁上設有孔。
【文檔編號】F23D14/46GK205480977SQ201620093829
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月1日
【發明人】游述懷, 羅映波, 劉志, 羅智威
【申請人】岳陽鐘鼎熱工電磁科技有限公司