燃烧器及包括其的加热炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尤其是石油化学工业中的燃烧系统领域，更具体地，涉及一种燃烧器及包括其的加热炉。
【背景技术】
[0002]加热炉例如管式加热炉是石油炼制、石油化工等石化工业中广泛使用的重要加热设备，主要包括炉体、炉管和燃烧器。燃烧器用于将燃料和空气混合后燃烧，产生的高温火焰以辐射传热的方式，将大部分热量传给炉管内流动的介质，以提高炉管内流动的介质温度。炉体的规模与燃烧器有关，具体地与高温火焰的长度有关，为避免高温火焰与炉管之间距离过近导致的炉管热损坏，当高温火焰的长度越长时，炉体规模越大。
[0003]随着社会经济的发展，各种化工装置的生产规模不断加大，对加热炉的功率要求(与燃烧器的热释放值相对应)也随之升高。燃烧器热释放值的提高一般是通过给燃烧器喷枪提供加压的燃料以增大燃料流量来实现的。然而，燃料压力和流量的增大会导致燃料器火焰长度的增加，在原有炉体规模基础上，容易造成炉管热损坏，尤其当炉管内介质为易燃易爆介质时，存在较大的安全隐患。为了避免这些问题，炉体规模也必须扩大，从而提高了设备成本。另外，出于对环境问题的考虑，对燃烧器和加热炉的NOx排放有越来越严格的限制，在燃烧器的热释放值提高的同时希望尽量降低NOx的排放量。
[0004]因此，如何提供一种热释放值高、火焰较短且NOx排放量小的燃烧器，以在不改变炉体规模的基础上提高加热炉的功率并满足环保要求，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在提供一种燃烧器，可以提供高的热释放值，并具有较短的火焰和低NOx排放量，有利于在不改变加热炉炉体规模的基础上提高加热炉功率。本实用新型还提供了一种加热炉，应用有上述的燃烧器。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种燃烧器，包括:设置在燃烧器壳体开口处的环状的耐火砖;和与燃料气体源连通并绕所述耐火砖的内周布置的多个第一喷枪，各所述第一喷枪分别具有第一燃气出孔，其中，所述第一燃气出孔的中心轴线相对于所述耐火砖的中心轴线朝向所述耐火砖的内侧壁倾斜成与所述耐火砖的内侧壁相交。
[0007]有利地，所述第一燃气出孔的中心轴线可相对于所述耐火砖的中心轴线的倾斜角度在5°?25°的范围内。
[0008]有利地，各所述第一喷枪可贴近或贴靠所述耐火砖的内侧壁设置。
[0009]优选地，所述燃烧器还可包括:与燃料气体源连通并绕所述耐火砖的外周布置的多个第二喷枪，各所述第二喷枪分别具有第二燃气出孔，所述第二燃气出孔的中心轴线相对于所述耐火砖的中心轴线朝向所述耐火砖的外侧壁倾斜成不与所述耐火砖相交。
[0010]例如，所述第二燃气出孔的中心轴线可与所述耐火砖的收缩末端的外边沿相切。
[0011]有利地，所述第二燃气出孔的中心轴线可相对于所述耐火砖的中心轴线的倾斜角度在5°?25°的范围内。
[0012]有利地，所述多个第一喷枪与所述多个第二喷枪可数量相同，并且一一对应地排布在所述耐火砖的径向上，每对相对应的第一喷枪和第二喷枪通过共用的管路与所述燃料气体源连通。
[0013]本实施例提供的燃烧器，由于设置有多个第一喷枪，可有利于向燃烧器输出总流量更大的气体燃料，而不必对气体燃料加压，以避免火焰长度大幅增长;各第一喷枪的朝预定方向倾斜布置的第一燃气出孔则有助于进一步降低火焰长度;各第一燃气出孔的中心轴线与耐火砖的内侧壁相交，使得高速喷射出的燃气颗粒可以与耐火砖发生碰撞以被打散，这样燃气能够更好地和助燃气体进行混合，使燃料的燃烧更为充分，不但利于形成稳定的火焰，还可以降低NOx的排放量，从而使该燃烧器可以提供高的热释放值，并具有较短火焰和低NOx排放量，有助于在不改变加热炉炉体规模的基础上，提高加热炉功率，并能保证加热炉的安全运行以及环保性能。
[0014]根据本实用新型的另一个方面，提供了一种包括上述燃烧器的加热炉。
[0015]例如，所述加热炉可被构造为立式炉，所述燃烧器可被构造为底烧式燃烧器。
[0016]由于本实用新型提供的燃烧器可以达到上述效果，因此采用了该燃烧器的加热炉也具备相同的技术效果。
【附图说明】
[0017]下文将参考附图进一步描述本实用新型的实施例，在附图中:
[0018]图1示出本实用新型实施例的燃烧器的示意性主视图；
[0019]图2示出图1中的A处的放大图；以及
[0020]图3示出本实用新型实施例的燃烧器的示意性俯视图。
【具体实施方式】
[0021 ]下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0022]图1示出了本实用新型实施例提供的燃烧器的主视结构。如图所示，该燃烧器包括壳体1、耐火砖2和多个第一喷枪3等。
[0023]壳体I具有开口 1和开口 11，助燃气体从开口 1进入到壳体I内形成的气体流通通道中，并由开口 11处流出。开口 10和开口 11的形状可以为圆形、方形或者其他合适的形状，助燃气体可以是空气或者富氧气体。
[0024]结合图3可以看出，环状的耐火砖2布置在壳体I上的供助燃气体流出的开口11处，助燃气体从开口 11流入耐火砖2所限定的中心孔内。耐火砖2的内侧壁21可与耐火砖2的中心轴线M-M相平行，耐火砖2的外侧壁22可沿气流方向F呈收缩型。本实施例中，耐火砖2的远离开口 11的一端为收缩末端。
[0025]多个第一喷枪3绕耐火砖2的内周优选均匀地布置，分别通过管路与燃料气体源连通。各第一喷枪3分别具有第一燃气出孔31。本领域技术人员可以理解，第一喷枪3的第一燃气出孔31通常位于耐火砖2的中心孔的区域内。气体燃料经由各第一燃气出孔31喷出后与助燃气体混合燃烧，并以火焰的形式释放热量。
[0026]结合图2可以看出，本实施例中第一燃气出孔31的中心轴线相对于耐火砖2的中心轴线M-M朝向耐火砖2的内侧壁21倾斜而形成倾角α，该倾角设定成使得第一燃气出孔31的中心轴线与耐火砖2的内侧壁21相交，以使第一燃气出孔31喷出的高速燃气可以与耐火砖2的内侧壁发生碰撞。
[0027]本实施例提供的燃烧器，由于设置有多个第一喷枪3，可有利于向燃烧器输出总流量更大的气体燃料，而不必对气体燃料加压，以避免火焰长度大幅增长;与现有技术中