一种环壁保护燃烧炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于天然气处理厂硫磺回收用再热炉的设计技术领域，尤其涉及一种环壁保护燃烧炉。
【背景技术】
[0002]气体燃烧主要有三种方式:非预混燃烧、预混燃烧和部分预混燃烧。现有硫磺回收装置再热炉所配燃烧器的燃烧属预混燃烧方式，在工作状态燃烧炉炉壁直接暴露在高温中，当工况波动较大时，炉膛温度极易升高，使得炉壁温度显著上升，甚至超过耐火材料极限而使衬里垮塌失效。因此，亟须对现有燃烧炉和燃烧工艺改进，以确保燃烧炉超温时衬里的安全可靠性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种环壁保护燃烧炉。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种环壁保护燃烧炉，包括燃烧器和设置在燃烧器前端的燃料气进口，在燃烧器的壳体上设有空气进口、环壁保护风进口、过程气进口环腔和过程气出口，在过程气进口环腔上设置有过程气进口，在燃烧器的壳体内设置有耐火隔热衬里。
[0005]进一步地，在燃烧器的壳体内设置有保护气旋流片和分流孔。
[0006]进一步地，在燃烧器的壳体内设置有与过程气进口环腔相通的过程气进炉分配管；所述过程气进炉分配管沿壳体圆周方向均布并与壳体中轴线成45°?60°的夹角。
[0007]进一步地，在燃烧器混合段和反应段对应的壳体上均设置有温度计检测接口。
[0008]进一步地，过程气出口设置在燃烧器壳体的尾端，且开口向上。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0010](I)保证了燃烧气体和空气的充分预混合；
[0011 ] (2)通过在壳体上设置保护风进口，将保护风引入到燃烧炉周边，对燃烧炉的耐火材料衬里起到保护作用。
【附图说明】
[0012]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0013]图1为本实用新型燃烧炉的结构示意图；
[0014]图2为燃烧炉本体的轴向剖面示意图。
【具体实施方式】
[0015]一种环壁保护燃烧炉，如图1和图2所示，包括:燃料气进口 1、燃烧器壳体2、空气进口 3、环壁保护风进口 4、耐火隔热衬里5、过程气进口 6、过程气进口环腔7、过程气进炉分配管8、过程气出口 9、温度计接口 10等，其中:
[0016]在燃烧器前端设置有燃料气进口 1，在燃烧器壳体2内设置有耐火隔热衬里5，在燃烧器壳体2上设有空气进口 3、环壁保护风进口 4、过程气进口环腔7和过程气出口 9。在过程气进口环腔7上设置有过程气进口 6。在燃烧器尾端设置有开口向上的再热加热后的过程气出口 9。在燃烧器壳体2的燃烧混合段和反应段设置温度计检测接口 10，用于对炉膛温度和过程气出口温度进行监测。
[0017]环壁保护是指在引入保护气体、并通过燃烧器内部的保护气旋流片11 (如图2所示)及分流孔的引入，在燃烧器内环壁的周边形成一层环壁气流保护膜，与燃料气燃烧方向呈平行排列，该气流保护膜将燃烧区域与燃烧器内环壁隔离开来，形成一层边壁保护膜，可有效地控制燃烧器内环壁耐火衬里的工作温度，降低耐火衬里受高温辐射的影响，通过降低衬里表面温度从而有效提高衬里的安全可靠性和使用寿命。
[0018]在过程气进口 6处设置有环腔7和与环腔7相通的进炉分配管8，进炉分配管8沿圆周方向均布并与炉体中轴线成45°?60°的夹角，以确保过程气通过炉体的壳体圆周“环腔、多股、均布”地引入炉膛中。
[0019]本环壁保护燃烧炉的工作原理是:在使用时，通过燃料气进口 I引入燃料气体，与从空气进口 3引入的空气混合燃烧，产生高温烟气进入炉膛。此次过程气经过程气进口 6经环腔7，过程气进炉分配管8多股、均布地引入再热炉膛，与前端燃烧器产生的高温烟气掺混，从而达到再热工艺过程气的目的。而保护风经环壁保护风进口 4引入燃烧器内，保护风流经保护气旋流片11后在燃烧器耐火层内壁圆周方向形成一层边壁保护膜，可有效地控制燃烧器内环壁耐火隔热衬里5的工作温度，降低耐火衬里受高温辐射的影响。通过温度检测接口 10对炉膛温度和过程气出口温度的监测，燃烧器会自动调节燃气流量以及环壁保护风量来控制炉内过程气的再热反应。以至既满足了工艺生产要求，又起到对设备炉衬的保护作用。再热后的工艺过程气经过程气出口9排出流经下一工序。在此再热反应过程中:空气、工艺过程气、保护风在燃烧炉内是一个“组分湍流扩散及混合”的过程，期间发生复杂的三维流动、组分混合和燃烧。此时的保护风能够均匀水平地分布在燃烧炉周边，将燃烧状态的气体与燃烧炉内壁隔离开来，起到保护炉衬避免超温损坏作用。
【主权项】
1.一种环壁保护燃烧炉，其特征在于:包括燃烧器和设置在燃烧器前端的燃料气进口，在燃烧器的壳体上设有空气进口、环壁保护风进口、过程气进口环腔和过程气出口，在过程气进口环腔上设置有过程气进口，在燃烧器的壳体内设置有耐火隔热衬里。2.根据权利要求1所述的一种环壁保护燃烧炉，其特征在于:在燃烧器的壳体内设置有保护气旋流片和分流孔。3.根据权利要求1所述的一种环壁保护燃烧炉，其特征在于:在燃烧器的壳体内设置有与过程气进口环腔相通的过程气进炉分配管。4.根据权利要求3所述的一种环壁保护燃烧炉，其特征在于:所述过程气进炉分配管沿壳体圆周方向均布并与壳体中轴线成45°?60°的夹角。5.根据权利要求1所述的一种环壁保护燃烧炉，其特征在于:在燃烧器混合段和反应段对应的壳体上均设置有温度计检测接口。6.根据权利要求1所述的一种环壁保护燃烧炉，其特征在于:所述过程气出口设置在燃烧器壳体的尾端，且开口向上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种环壁保护燃烧炉，环壁保护燃烧炉包括燃烧器和设置在燃烧器前端的燃料气进口，在燃烧器的壳体上设有空气进口、环壁保护风进口、过程气进口环腔和过程气出口，在过程气进口环腔上设置有过程气进口，在燃烧器的壳体内设置有耐火隔热衬里。在燃烧器的壳体内设置有保护气旋流片和分流孔；在燃烧器的壳体内设置有与过程气进口环腔相通的过程气进炉分配管；所述过程气进炉分配管沿壳体圆周方向均布并与壳体中轴线成45°～60°的夹角。本实用新型的优点是：保证了燃烧气体和空气的充分预混合；对燃烧炉的耐火材料衬里起到保护作用。
【IPC分类】F23C7/00
【公开号】CN204629461
【申请号】CN201520278432
【发明人】雒定明, 刘文广, 郭成华, 汤晓勇, 彭宛, 宋久芳, 唐昕, 马艳林, 焦建国, 张毅, 曹建强, 汤智昀, 马先
【申请人】中国石油集团工程设计有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月30日