一种转化炉用气体燃烧器的制作方法

本发明涉及一种转化炉的燃烧器，尤其涉及一种顶烧炉的燃烧器。属于燃烧设备技术领域。

背景技术：

近年来我国大型转化炉的大量投产，转化炉按辐射室供热方式进行分类，可分为以下四种方式：1、顶烧炉；2、侧烧炉；3、梯台炉；4、底烧炉。其中，顶烧炉是采用最多的一种炉型，这种炉型的燃烧器布置在辐射室顶部，转化管受热形式为单排管受双面辐射，火焰与炉管平行，垂直向下燃烧，烟气下行，从炉膛底部烟道离开辐射室，传热方式为并流传热。

顶烧炉的助燃空气温度一般可达450℃，最高可达600℃，在高温下，空气中的n2会被氧化成nox，目前的顶烧炉用燃料一般使用装置自产的低压燃料气，热量不足部分补充高压燃料气，其中，低压燃料气约占总放热量的90％，高压燃料气则占10％左右，目前的顶烧炉燃烧器将高压燃料气枪和低压燃料气枪设置成同轴结构，布置在火道的轴线上，采用燃料单次喷射，并配合空气分级的技术，而仅仅依靠空气分级技术并不能显著降低火焰峰值温度，因此这类燃烧器并不能有效降低nox排放，无法满足越来越高的排放标准。

nox排放数据是表征燃烧器性能的重要参数，即将出台的《大气污染物综合排放标准》将限定石油化工管式加热炉nox排放小于100mg/m³(48.8ppm)，目前大多数燃烧器将不能满足这种要求。随着国家大气污染治理的稳步推进，降低nox排放已迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种转化炉用气体燃烧器，此燃烧器能有效降低火焰峰值温度，从降低了高温空气下nox的排放量。

本发明的目的是这样实现的：

一种转化炉用气体燃烧器，包括壳体，壳体的上部设置有进风口，所述燃烧器还包括低压燃料气枪和高压燃料气枪，低压燃料气枪和高压燃料气枪穿过壳体并交错均布在耐火砖外侧；其特征在于：在所述壳体内设置有成弧面的第一空气导流板和第二空气导流板，所述第一空气导流板设置在壳体的进风口处，所述第二空气导流板设置在壳体的进风口对面的内壁上；所述第一空气导流板和第二空气导流板用以将进风口进入的风导流至向下；在壳体的中部设置有若干分流叶片；在所述低压燃料气枪和高压燃料气枪的外侧还设置有筒形聚气环，所述聚气环的下端向内缩颈以聚拢气体。

进一步，上述壳体的下部设置有耐火砖，耐火砖上开有烟气回流孔，耐火砖内设置有耐高温的金属稳焰板，所述金属稳焰板为水平设置的圆盘状，金属稳焰板通过连接杆固定于耐火砖的中心位置。

进一步，耐火砖的上段呈圆柱形，下段呈锥形。

本发明的有益效果是：

①本发明一种转化炉用气体燃烧器，高压燃料气枪和低压燃料气枪交错环形布置在耐火砖外侧，耐火砖的下段呈锥形且开有烟气回流孔，耐火砖内部设置有耐高温金属稳焰板。

由于这种高低压燃料气枪在耐火砖外侧交错均布的全分级结构，能使燃烧区域变大，火焰高温区域不再集中，并且能迅速的放热，因此能大幅降低火焰的峰值温度，从而降低nox的生成。多支交错布置的高低压燃料气能和空气迅速充分的混合，提升燃烧效果的同时减少过剩空气量，提升装置热效率。此外高压燃料气枪喷出的高压燃料气使得喷头附近产生负压区，使炉内相对火焰温度较低的贫氧烟气沿着喷射方向流动，引入燃烧区域，降低火焰峰值温度，从而降低nox的排放。

②本发明空气采用侧向进风，进风口处设置有用于调节进风量的调风挡板，且壳体内设置有空气导流板，因此使空气在流道较短的结构中流动更加均匀，解决了以往空气侧向进风结构火焰偏斜的问题。

③本发明采用空全分级燃烧结合烟气再循环的技术，更加有效地降低了火焰峰值温度。

附图说明

图1为本发明一种转化炉用气体燃烧器的结构示意图。

图2为本发明的高压燃料气枪和低压燃料气枪的布置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明加以详细描述。

参见图1-2，一种转化炉用气体燃烧器，包括壳体1，壳体1的上部设置有进风口1.1，所述燃烧器还包括低压燃料气枪7和高压燃料气枪8，低压燃料气枪7和高压燃料气枪8穿过壳体1并交错均布在耐火砖4外侧；其特征在于：在所述壳体1内设置有成弧面的第一空气导流板3和第二空气导流板9，所述第一空气导流板3设置在壳体1的进风口处，所述第二空气导流板9设置在壳体1的进风口对面的内壁上；所述第一空气导流板3和第二空气导流板9用以将进风口进入的风导流至向下；在壳体1的中部设置有若干分流叶片10。壳体1的下部设置有耐火砖4，耐火砖4上开有烟气回流孔5，耐火砖4内设置有耐高温的金属稳焰板6，所述金属稳焰板6为水平设置的圆盘状，金属稳焰板6通过连接杆固定于耐火砖4的中心位置。耐火砖4的上段呈圆柱形，下段呈锥形。在所述低压燃料气枪7和高压燃料气枪8的外侧还设置有筒形聚气环11，所述聚气环11的下端向内缩颈以聚拢气体。

工作原理：本发明一种转化炉用气体燃烧器，将高压燃料气枪8和低压燃料气枪7交错均布在耐火砖4外侧，内侧不再布置燃料气枪，所有燃料通过耐火砖4外侧的高压燃料气枪8和低压燃料气枪7喷射进炉膛，进行燃烧，此为全分级燃料技术，全分级燃料技术能使燃烧区域变大，火焰高温区域不再集中，并且能迅速的放热，因此能大幅降低火焰的峰值温度，从而降低nox的生成。多支交错布置的高低压燃料气能和空气迅速充分的混合，提升燃烧效果的同时减少过剩空气量，提升装置热效率。

耐火砖4的下段呈锥形且开有烟气回流孔5，耐火砖4内部设置有耐高温金属稳焰板6，高压燃料气枪8喷出的高压燃料气使得喷头附近产生负压区，使炉内相对火焰温度较低的贫氧烟气沿着喷射方向流动，引入燃烧区域，降低火焰峰值温度，从而使得nox排放值降低到30ppm以下。

本发明空气采用侧向进风，进风口1.1处设置有用于调节进风量的调风挡板2，且壳体内设置有第一空气导流板3和第二空气导流板9以及在壳体内设置分流叶片，因此使空气在流道较短的结构中流动更加均匀，解决了以往空气侧向进风结构火焰偏斜的问题。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种转化炉用气体燃烧器，包括出气系统和过滤系统；所述出气系统包括环形筒体，环形筒体的外侧连通两个出气管，出气管的下面设有用于调节高度的螺栓和调节螺母；所述环形筒体通过密封垫片和上法兰固定在过滤系统的壳体上；所述过滤系统置于环形筒体的下方，所述过滤元件的中心设有拉杆，所述拉杆由上拉杆和下拉杆连接组成，在所述上拉杆和下拉杆之间设置有拉力传感器。本发明的过滤装置，结构简单，成本低，过滤效果好。完全能够满足核能源工业中干法转炉的工艺要求，并且在拉杆上设置压力传感器，能够精准检测拉杆的拉力，保证精准控制过滤系统。

技术研发人员：韩晋平;刘保荣;廖红春
受保护的技术使用者：陕西宏远流体控制设备有限公司
技术研发日：2017.12.19
技术公布日：2019.06.25