低NOX排放带自动点火、带火检一体化长明灯的制作方法

本实用新型涉及一种加热炉燃烧器上长明灯的设计，特别是一种低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯。

背景技术：

长明灯广泛用于加热炉的燃烧器中，是保证加热炉设备安全和维持燃烧器稳定连续燃烧的重要配件之一。而绝大多数加热炉都使用在石油、石化行业，对防火、防爆等都有严格要求，这对长明灯的安全性和可靠性都有很高要求。

通常燃烧器配套的长明灯多为手动操作，点火采用手动点火或火把点火的较多，点火过程中存在加热炉设备外有明火操作的安全隐患，近些年来也有了与长明灯配套点火装置，避免了炉外明火操作。

现有的的长明灯多为燃气引射助燃风的方式，一般的结构为燃气喷嘴与空气进入口配合，通过燃气将空气引射进长明灯燃气上升管，在燃气上升管头部通过稳焰筒维持火焰稳定燃烧，这样，在燃气引射空气处，因引射进口外部空间大，溢出的燃气迅速扩散，存在燃气泄漏的可能性，特别是在大风天气时，燃气泄漏现象比较常见，导致工作环境存在安全隐患。

现有的的长明灯一般没有考虑烟气排放要求。现有的长明灯在使用中依靠人工观察，人工观察的疏漏使长明灯意外熄灭难以及时发现。长明灯作为燃烧器的安全保证设备，在明火加热炉运行过程中如果长明灯熄灭不能及时处理，对于长时间连续工作的工业加热炉设备，有可能出现加热炉爆燃甚至爆炸的严重事故。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述长明灯点火困难没火检，存在很大的安全隐患的不足，提供一种自动点火并检测、安全性高的低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯。

一种低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯，设置在燃烧器内，它包括外筒、内筒、连接管、混合器、防爆接线盒、二个燃气连接管、电极、控制柜部分、燃气金属软管和空气金属软管。

所述外筒设置在所述燃烧器内。所述外筒的底部与所述连接管的顶部相连，所述内筒的一端从所述连接管的底部一直伸进所述外筒内，另一端与所述混合器相连通，且所述混合器设置在所述连接管的底部。所述内筒的顶部设有喷头。所述喷头上设有稳焰管。

所述连接管的侧面设有第二燃料口，所述混合器的侧面设有第一燃料口。一个所述燃气连接管通过所述第二燃料口与所述连接管相连通，另一个所述燃气连接管通过所述第一燃料口与所述混合器相连通。每个所述燃气连接管上都设有一个微调节阀。所述燃气金属软管的一端与每个所述燃气连接管都相连通。所述混合器的底部与所述防爆接线盒相连。所述混合器的侧面设有空气连接管，且所述空气连接管与所述混合器相连通。所述空气连接管上设有球阀。所述空气连接管远离所述混合器的那端与所述空气金属软管相连通。所述电极的一端依次穿过所述稳焰管、喷头、内筒、混合器、防爆接线盒、并与所述控制柜部分相连。

在其中一个实施例中，所述低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯还包括至少二个定位钉和至少二个定位弹簧组件。所述电极通过所述至少二个定位钉和至少二个定位弹簧组件的中心来定位，保证所述电极在所述内筒中心，防止所述电极在所述内筒中任意打火。

在其中一个实施例中，所述低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯还包括上连接法兰和下连接法兰。所述外筒的底部通过所述上连接法兰和下连接法兰与所述连接管的顶部相连。

在其中一个实施例中，所述低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯还包括第一法兰，所述外筒通过所述第一法兰设置在所述燃烧器内。

在其中一个实施例中，所述低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯还包括高压点火电缆。所述电极的一端依次穿过所述稳焰管、喷头、内筒、混合器、防爆接线盒、并通过所述高压点火电缆与所述控制柜部分相连。

在其中一个实施例中，所述低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯还包括连接螺栓。所述混合器通过所述连接螺栓与所述防爆接线盒相连。

在其中一个实施例中，所述控制柜部分包括控制柜和分别设置在所述控制柜上的点火按钮、急停开关、电源开关、点火灯、离子火检灯、电源灯，所述控制柜与所述电极相连。

在其中一个实施例中，所述低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯还包括密封圈。所述密封圈设置在所述内筒下部的外壁与所述连接管下部的内壁之间。

在其中一个实施例中，所述低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯还包括DCS系统，所述DCS系统与所述控制柜部分相连。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型通过将燃料分级并最佳燃料配比调节，实现燃料的过浓、过淡燃烧，降低NO_X燃烧排放要求。

2、本实用新型自动点火功能和自动火检功能一体化；由于本实用新型上装有控制柜, 将离子火检的检测信号输送到DCS系统，控制室可根据长明灯的燃烧情况对燃烧器进行实时监控以及安全连锁，保证了加热炉和人身的安全。

3、本实用新型通过对定位弹簧组件特殊设计，保证电极在内筒中心，防止电极在内筒中任意打火，解决了点火电极放电定向的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的部分结构示意图。

图3为本实用新型的部分结构示意图。

图4为本实用新型的喷头的主剖图。

图5为本实用新型的喷头的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例1

请参阅图1至图5，一种低NO_X排放带自动点火、带火检一体化长明灯，设置在燃烧器

内，它包括外筒1、内筒11、连接管13、混合器15、防爆接线盒17、二个燃气连接管3、电极19、控制柜部分、燃气金属软管31、空气金属软管35、喷头7、稳焰管71、第一燃料口37、第二燃料口39、二个微调节阀91、空气连接管33、球阀93、至少二个定位钉73、至少二个定位弹簧组件75、上连接法兰77、下连接法兰79、第一法兰95、高压点火电缆50、连接螺栓97、密封圈99和DCS系统。

其中，控制柜部分包括控制柜5和分别设置在控制柜5上的点火按钮51、急停开关52、电源开关53、点火灯54、离子火检灯55、电源灯56。

具体的，外筒1通过第一法兰95设置在燃烧器内。外筒1的底部通过上连接法兰77和

下连接法兰79与连接管13的顶部相连，内筒11的一端从连接管13的底部一直伸进外筒1内，另一端与混合器15相连通，且混合器15设置在连接管13的底部。内筒11的顶部设有喷头7。喷头7上设有稳焰管71。混合器15设置在连接管13的底部且混合器15与内筒11相连通。

其中，连接管13的侧面设有第二燃料口39，混合器15的侧面设有第一燃料口37。一个燃气连接管3通过第二燃料口39与连接管13相连通，另一个燃气连接管3通过第一燃料口37与混合器15相连通。

具体的，每个燃气连接管3上都设有一个微调节阀91。燃气金属软管31的一端与每个燃气连接管3都相连通。混合器15的底部通过连接螺栓97与防爆接线盒17相连，其中，连接螺栓97的上部与混合器15的底部螺纹连接，连接螺栓97的下部与防爆接线盒17锁在一起。混合器15的侧面设有空气连接管33，且空气连接管33与混合器15相连通。空气连接管33上设有球阀93。空气连接管33远离混合器15的那端与空气金属软管35相连通。电极19的一端依次穿过稳焰管71、喷头7、内筒11、混合器15、防爆接线盒17、并通过高压点火电缆50与控制柜5相连。

其中，电极19通过至少二个定位钉73和至少二个定位弹簧组件75的中心来定位，保证电极19在内筒11中心，防止电极19在内筒11中任意打火。密封圈99设置在内筒11下部的外壁与连接管13下部的内壁之间。DCS系统与控制柜部分相连。

根据多次试验结果和在多个装置燃烧器上运行中测量的数据：

烟气中氧含量（O₂）：3%（mol干基）；

NO_X浓度：≤30mg/Nm³；

CO浓度：＜10ml/Nm³；

燃烧器100%运行的噪音：≤50dB（A）（距设备1m以外处）；

已达到超低NO_X污染排放与低噪声的环保目的。

本实用新型的工作原理和工作过程：

本实用新型采用了燃料与空气预混和燃料高度分级低NOx燃烧技术。其中燃料高度分级它抑制NOx的原理是分段燃烧和烟气循环的组合。本实用新型设置了二个微调节阀91、第一燃料口37和第二燃料口39；一路燃料气通过燃气金属软管31再通过微调节阀91进入混合器15，并与进入混合器15的空气预混合再依次经过内筒11、喷头7、稳焰管71进行一级燃烧；进喷头7的燃料气量一般占总燃烧气量的25%~30%，而与之预混的空气却是总量的，一级燃烧在极大的过剩空气量下进行，火焰温度低，NOx的生成量也低。另一路燃料气通过燃气金属软管31再通过微调节阀91进入连接管13与内筒11的间隙，再经过内筒11与外筒1的之间的间隙，最后通过喷头7和稳焰管71外表面进行二级燃烧，经一级燃烧后的空气烟气混合物中，氧浓度已降低，而二级燃料从稳焰管71外进入，将炉内的烟气卷吸入燃烧区，因此二级燃烧的火焰温度也高不上去，NOx的生成量自然也不会高。同时控制本实用新型放热量不大于燃烧器正常放热量的8%且不小于0.022MW，也能降低NOx的生成量。

本实用新型设置自动点火、带火检机构；通过控制柜5、高压点火电缆50、电极19进行点火；点火正常燃烧后切换到自动火检状况输出火检讯号进入控制柜5和DCS系统。现场无需操作人员，全部由控制室控制。

工作时，按下点火按钮51，半开微调节阀91和球阀93，电极19在稳焰管71最上端打火，一路燃料气通过燃气金属软管31再通过微调节阀91进入混合器15，并与进入混合器15的空气预混合再依次经过内筒11、喷头7、稳焰管71进行一级燃烧。另一路燃料气通过燃气金属软管31再通过微调节阀91进入连接管13与内筒11的间隙，再经过内筒11与外筒1的之间的间隙，最后通过喷头7和稳焰管71外表面进行二级燃烧；这时点火灯54显示。点火正常燃烧后切换到自动火检状况输出火检讯号，这时点火灯54不显示，离子火检灯55显示。

火焰的检测是通过电极19的头部处在本实用新型前端的火焰稳焰火头中，使电极完全处在火焰中，利用燃料燃烧时高温气化产生的电离特性，使点火棒与本实用新型壳体之间导通电极，产生电子流即火检有火信号，发出火检信号，经高压点火电缆将电信号传输到控制柜5，控制柜5将传输来的电信号进行处理，输出火焰强度信号和火检信号，在控制柜5上进行强度指示和火检信号显示，同时提供一组无源触点给就地控制柜5或远方的DCS系统，使现场和控制室能够准确的了解到长明灯的着火状况。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型通过将燃料分级并最佳燃料配比调节，实现燃料的过浓、过淡燃烧，降低NO_X燃烧排放要求。

2、本实用新型自动点火功能和自动火检功能一体化；由于本实用新型上装有控制柜5, 将离子火检的检测信号输送到DCS系统，控制室可根据长明灯的燃烧情况对燃烧器进行实时监控以及安全连锁，保证了加热炉和人身的安全。

3、本实用新型通过对定位弹簧组件75特殊设计，保证电极在内筒中心，防止电极19在内筒11中任意打火，解决了点火电极放电定向的问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。