比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器包括火盆砖、燃烧器主体、中心燃气抢、锥形扰流罩、一组扰流片、一组辅助燃气枪、燃气汽包管、长明灯、看火灯、点火灯、进气软管、连接软管和长明灯燃气软管。火盆砖设置在所述燃烧器主体的顶部。中心燃气枪的一端穿过燃烧器主体设置在燃烧器主体的底部，另一端设有锥形扰流罩，燃气汽包管环绕设置在燃烧器主体的外围，一组辅助燃气枪设置在燃气汽包管上并按圆周分布在火盆砖的外围。本实用新型利用了文丘里效应，并使得燃料分级按比例调节，燃烧器火焰宏观呈圆形截面、竖直向上刚直有力、不舔炉管、不脱火、燃烧效率高且有效抑制NOx生成。
【专利说明】
比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种燃烧设备，特别涉及一种比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器。
【背景技术】
[0002]国家环保局发布的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)规定2015年7月I日开始实施，其中一类地区NOx排放要求低于100mg/m3。国内石化加热炉燃烧器的低NOx排放燃烧技术，大都只能保证NOx排放达到50PPM左右(80—120mg/m3)，而国外的同类燃烧器产品排放可达20—30PPM。在燃烧器上采用多种抑制NOx的技术手段，如:燃料分级燃烧、浓淡燃烧、燃料再燃、烟气再循环等等，但是，一直达不到国外的同类产品的先进效果。众多的技术在结构应用中存在一些相互干扰的地方，实际应用时又不能根据工况进行调整，因此，有些产品就存在火焰刚性不好、火焰发飘、燃烧不成分等现象，并且NOx排放指标也极不稳定。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中燃烧器火焰刚性不好、火焰发飘、燃烧不充分、NOx排放指标极不稳定等不足，提供一种燃料分级按比例调节、燃烧器火焰宏观呈圆形截面、竖直向上刚直有力、有效抑制NOx生成的一种比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器固定在加热炉炉底下，它包括火盆砖、燃烧器主体、中心燃气抢、锥形扰流罩、一组扰流片、一组辅助燃气枪、燃气汽包管、长明灯、看火灯、点火灯、进气软管、连接软管和长明灯燃气软管。
[0006]所述火盆砖设置在所述燃烧器主体的顶部。所述中心燃气枪的一端穿过所述燃烧器主体设置在所述燃烧器主体的底部，另一端伸入所述火盆砖内并设有所述锥形扰流罩。所述长明灯尾部穿过所述燃烧器主体设置在所述燃烧器主体的底部，所述长明灯头部伸入所述火盆砖内并靠近所述锥形扰流罩。所述长明灯的尾部与所述长明灯燃气软管相连通。
[0007]所述燃气汽包管环绕设置在所述燃烧器主体的外围。一组所述辅助燃气枪设置在所述燃气汽包管上并按圆周分布在所述火盆砖的外围。所述锥形扰流罩远离所述中心燃气枪那端的圆周上设有看火灯、点火灯和一组与每个所述辅助燃气枪相对应的扰流片。
[0008]所述燃气汽包管包括燃气入口接口和燃气出口接口。所述燃气出口接口通过所述连接软管与所述中心燃气枪相连通。所述燃气入口接口与所述进气软管相连通。
[0009]在其中一个实施例中，所述燃气出口接口和连接软管的连接处还设有出口调节球阀。
[0010]在其中一个实施例中，所述进气软管远离所述燃气汽包管的一端设有入口调节球阀。
[0011]在其中一个实施例中，所述燃烧器主体上还设有调风蝶阀。
[0012]在其中一个实施例中，每件所述辅助燃气枪包括辅助枪管、辅助枪套管和带喷孔的辅助烧嘴喷头。
[0013]所述辅助枪套管设置在所述燃烧器主体上。所述辅助枪管的一端穿过所述辅助枪套管设置在所述燃气汽包管上，另一端设有所述带喷孔的辅助烧嘴喷头。
[0014]在其中一个实施例中，所述中心燃气枪包括中心枪管、中心枪套管、带喷孔的中心烧嘴
[0015]喷头和软管配对接头。
[0016]所述中心枪管的一端穿过所述燃烧器主体设置在所述燃烧器主体的底部，另一端伸入所述火盆砖内并设有所述带喷孔的辅助烧嘴喷头。所述中心枪套管套设在所述中心枪管上。所述中心枪套管伸入所述火盆砖的那端设有锥形扰流罩。所述中心枪管靠近所述燃烧器主体底部的那端设有所述软管配对接头。所述燃气出口接口通过所述连接软管与所述软管配对接头相连通。
[0017]在其中一个实施例中，所述锥形扰流罩包括锥形管和圆管组。
[0018]所述圆管组设置在所述中心燃气枪上，所述锥形管小半径的那端设置在所述圆管组的顶部，另一端的圆周边上设有看火灯、点火灯和一组与每个所述辅助燃气枪相对应的扰流片。
[0019]在其中一个实施例中，所述一组辅助燃气枪包括至少二件辅助燃气枪。
[0020]在其中一个实施例中，所述火盆砖为圆柱形中空结构，内部通道由大到小缩口再由小到
[0021]大扩口。所述火盆砖远离所述燃烧器主体的那端设有一组缺口，每个所述缺口与每个所述辅助燃气枪相对应。
[0022]在其中一个实施例中，所述锥形管管壁上设有孔。
[0023]上述比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，通过将燃料分级并比例调节，适宜不同负荷下的低NOx燃烧排放要求;通过对助燃空气的多种扰流及文丘里效应的利用，使得分级燃料混合充分，燃烧器中心火焰分散，火焰传播方式可靠，火焰温度降低，有效抑制NOx生成。中心燃气枪与辅助燃气枪喷射对应，在火盆砖上方合理的交叉、对射、分层次燃烧，其中应用了烟气再燃、燃料/空气的过浓/过淡燃烧、分散燃烧，炉膛烟气回流，燃料/空气强制混合等技术，有效抑制NOx生成，且火焰宏观呈圆形截面，竖直向上刚直有力。能满足石化加热炉装置中圆火焰、底烧、燃料分级可调和低NOx气体燃烧器的要求。上述比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器火焰刚直有力、不舔炉管、不脱火、燃烧效率高。
【附图说明】
[0024]图1为本实施方式I中比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器的主视图。
[0025]图2为图1中比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器的俯视图。
[0026]图3为图1中比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器的仰视图。
[0027]图4为图1中比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器中火盆砖的局部立体图。
[0028]图5为图1中比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器中火盆砖的立体图。
[0029]图6为图5中比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器中火盆砖的主视图。
[0030]图7为图5中比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器中火盆砖的俯视图。
【具体实施方式】
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]如图1至图3所示，比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器固定在加热炉15炉底下，它包括火盆砖1、燃烧器主体3、中心燃气抢、锥形扰流罩、一组扰流片45、一组辅助燃气枪、燃气汽包管9、长明灯2、看火灯23、点火灯24、进气软管97、连接软管95和长明灯燃气软管22。
[0035]如图1所示，火盆砖I设置在燃烧器主体3的顶部。燃烧器主体3上设有调风蝶阀31。中心燃气枪的一端穿过燃烧器主体3设置在燃烧器主体3的底部，另一端伸入火盆砖I内并设有锥形扰流罩。长明灯2尾部穿过燃烧器主体3设置在燃烧器主体3的底部，长明灯2头部伸入火盆砖I内并靠近锥形扰流罩。如图2所示，锥形扰流罩对应位置留有相应的残缺部分，以利于长明灯2更靠近火盆砖I中心点燃中心火焰。且长明灯2能保证加热炉正常操作时安全方面的要求。
[0036]其中，如图1所示，长明灯2的尾部与长明灯燃气软管22相连通。
[0037]如图1至图3所示，燃气汽包管9环绕设置在燃烧器主体3的外围。一组辅助燃气枪设置在燃气汽包管9上并按圆周分布在火盆砖I的外围。锥形扰流罩远离中心燃气枪那端的圆周上设有看火灯23、点火灯24和一组与每个辅助燃气枪相对应的扰流片45。
[0038]具体的，如图1所示，燃气汽包管9包括燃气入口接口91和燃气出口接口 93。燃气入口接口 91与进气软管97相连通，进气软管97远离燃气汽包管9的一端设有入口调节球阀33。燃气入口接口 91处还设置有进气口法兰39，燃气入口接口 91依次通过进气口法兰39、进气软管97和入口调节球阀33与燃气主管线99相连。燃气出口接口 93通过连接软管95与中心燃气枪相连通，燃气出口接口 93和连接软管95的连接处还设有出口调节球阀35，所以燃气汽包管9内的燃气依次通过出口调节球阀35和连接软管95为中心燃气枪提供燃气。
[0039]其中，控制入口调节球阀33和出口调节球阀35的开度，可以调整辅助燃气枪及中心燃气抢的燃料比例，灵活掌握燃料分级的量，适应工况要求，实现低NOx排放。并且控制入口调节球阀33和出口调节球阀35的开度，可以调节整台燃烧器功率的大小。
[0040]具体的，燃气汽包管9为环形管结构，可以闭合成整环，也可以截除一小段后用封板将端口堵死。在本实施方式中，如图3所示，燃气汽包管9截除一小段后用封板堵死。
[0041 ]其中，如图1所示，燃烧器主体3设置在加热炉15炉底板上，通过连接螺栓将自身法兰板37固定在炉底下表面。燃烧器主体3为中空的结构，中间通道为助燃空气流道，助燃空气经调风蝶阀31进入，通过燃烧器主体3上口进入火盆砖I。出于保温隔热、降噪的目的，燃烧器主体3和助燃空气蝶阀管道内部设置有填充了耐火材料的保温层，内筒采用多孔钢板。
[0042]其中，如图1所示，中心燃气枪包括中心枪管51、中心枪套管53、带喷孔的中心烧嘴喷
[0043]头57和软管配对接头55。中心枪管51的一端穿过燃烧器主体3设置在燃烧器主体3的底部，另一端伸入火盆砖I内并设有带喷孔的辅助烧嘴喷头57。中心枪套管53套设在中心枪管51上。中心枪套管53伸入火盆砖I的那端设有锥形扰流罩。中心枪管51靠近燃烧器主体3底部的那端设有软管配对接头55。燃气出口接口93通过连接软管95与软管配对接头55相连通。
[0044]具体的，带喷孔的中心烧嘴喷头57被伸到火盆砖I中心，燃气就被分为多股向火盆砖I 口及上方喷射，并与助燃空气强制混合燃烧。燃气高速喷射过程中与助燃空气大角度的相遇扰流、扩散，因此出现燃料的浓淡梯度变化，燃烧时火焰温度以及燃料与空气的当量比，都呈现渐变的状态，实现了过浓燃烧和过淡燃烧，从而抑制NOx的生成。
[0045]其中，一组辅助燃气枪包括3—8件辅助燃气枪。每件辅助燃气枪包括辅助枪管71、辅
[0046]助枪套管73和带喷孔的辅助烧嘴喷头75。辅助枪套管73设置在燃烧器主体的法兰板37上。辅助枪管71的一端穿过辅助枪套管73设置在燃气汽包管9上，另一端设有带喷孔的辅助烧嘴喷头75。在本实施方式中，所述的一组辅助燃气枪包括4件辅助燃气枪。
[0047]具体的，带喷孔的辅助烧嘴喷头75至少将燃气分级成2—6股，呈多角度向火盆砖I中心及上空喷射，实现燃料的分级燃烧。
[0048]其中，如图1至图3所示，锥形扰流罩包括锥形管41和圆管组43。圆管组43设置在中
[0049]心燃气枪上，锥形管41小半径的那端设置在圆管组43的顶部，另一端的圆周边上设有看火灯23、点火灯24和一组与每个辅助燃气枪相对应的扰流片45。
[0050]具体的，扰流片45通过螺栓连接或焊接的方式设置在锥形管41的圆周上。利用文丘里效应，由于锥形扰流罩的流通阻挡面积变小，使得助燃空气加速，助燃空气高速通过火盆砖I时，锥形扰流罩和扰流片45的背风面将产生低压的涡流扰流区，中心燃气枪喷射的燃气一部分在这些低压区与助燃空气混合。被点燃后燃烧器中心火焰保持圆形向上且刚劲有力，并通过扰流片45产生的低压区将火焰传播到火盆砖I外部的辅助燃气枪。
[0051]其中，如图2所示，锥形管41管壁上设有孔47。让少部分助燃空气通过时，局部产生文丘里效应，在锥形扰流罩上方靠近孔47的周围各自形成局部低压区，进一步将燃气和助燃空气混合，并能稳定在低压区进行燃烧反应，使得燃烧器在大功率时不至于脱火。
[0052]如图4至7所示，火盆砖I为圆柱形中空结构，内部通道由大到小缩口再由小到大扩
□ O
[0053]火盆砖I远离所述燃烧器主体3的那端设有一组缺口13，每个缺口 13与每个辅助燃气枪相对应。
[0054]其中，火盆砖I位于炉膛内部，火盆砖I中间为助燃空气通道，其下部入口口径与燃烧器主体3的助燃空气通道连通，且直径大小一致。
[0055]具体的，助燃空气与辅助燃气枪喷射的一股燃气在缺口处混合、燃烧，由于此处压力较低，涡流速度较低，利于燃烧器拉住火焰根部，不至于脱火。
[0056]上述比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，通过将燃料分级并比例调节，适宜不同负荷下的低NOx燃烧排放要求;通过对助燃空气的多种扰流及文丘里效应的利用，使得分级燃料混合充分，燃烧器中心火焰分散，火焰传播方式可靠，火焰温度降低，有效抑制NOx生成。中心燃气枪与辅助燃气枪喷射对应，在火盆砖上方合理的交叉、对射、分层次燃烧，其中应用了烟气再燃、燃料/空气的过浓/过淡燃烧、分散燃烧，炉膛烟气回流，燃料/空气强制混合等技术，有效抑制NOx生成，且火焰宏观呈圆形截面，竖直向上刚直有力。能满足石化加热炉装置中圆火焰、底烧、燃料分级可调和低NOx气体燃烧器的要求。上述比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器火焰刚直有力、不舔炉管、不脱火、燃烧效率高。
[0057]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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。
【主权项】
1.一种比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，固定在加热炉炉底，其特征在于，包括 火盆砖、燃烧器主体、中心燃气抢、锥形扰流罩、一组扰流片、一组辅助燃气枪、燃气汽包管、长明灯、看火灯、点火灯、进气软管、连接软管和长明灯燃气软管； 所述火盆砖设置在所述燃烧器主体的顶部，所述中心燃气枪的一端穿过所述燃烧器主体设置在所述燃烧器主体的底部，另一端伸入所述火盆砖内并设有所述锥形扰流罩，所述长明灯尾部穿过所述燃烧器主体设置在所述燃烧器主体的底部，所述长明灯头部伸入所述火盆砖内并靠近所述锥形扰流罩，所述长明灯的尾部与所述长明灯燃气软管相连通，所述燃气汽包管环绕设置在所述燃烧器主体的外围，一组所述辅助燃气枪设置在所述燃气汽包管上并按圆周分布在所述火盆砖的外围，所述锥形扰流罩远离所述中心燃气枪那端的圆周上设有看火灯、点火灯和一组与每个所述辅助燃气枪相对应的扰流片； 所述燃气汽包管包括燃气入口接口和燃气出口接口，所述燃气出口接口通过所述连接软管与所述中心燃气枪相连通，所述燃气入口接口与所述进气软管相连通。2.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述燃 气出口接口和连接软管的连接处还设有出口调节球阀。3.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述进 气软管远离所述燃气汽包管的一端设有入口调节球阀。4.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述燃烧器主体上还设有调风蝶阀。5.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，每件所述辅助燃气枪包括辅助枪管、辅助枪套管和带喷孔的辅助烧嘴喷头； 所述辅助枪套管设置在所述燃烧器主体上，所述辅助枪管的一端穿过所述辅助枪套管设置在所述燃气汽包管上，另一端设有所述带喷孔的辅助烧嘴喷头。6.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述中 心燃气枪包括中心枪管、中心枪套管、带喷孔的中心烧嘴喷头和软管配对接头； 所述中心枪管的一端穿过所述燃烧器主体设置在所述燃烧器主体的底部，另一端伸入所述火盆砖内并设有所述带喷孔的辅助烧嘴喷头，所述中心枪套管套设在所述中心枪管上，所述中心枪套管伸入所述火盆砖的那端设有锥形扰流罩，所述中心枪管靠近所述燃烧器主体底部的那端设有所述软管配对接头，所述燃气出口接口通过所述连接软管与所述软管配对接头相连通。7.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述锥 形扰流罩包括锥形管和圆管组； 所述圆管组设置在所述中心燃气枪上，所述锥形管小半径的那端设置在所述圆管组的顶部，另一端的圆周边上设有看火灯、点火灯和一组与每个所述辅助燃气枪相对应的扰流片。8.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述一 组辅助燃气枪包括至少二件辅助燃气枪。9.根据权利要求1所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述火 盆砖为圆柱形中空结构，内部通道由大到小缩口再由小到大扩口，所述火盆砖远离所述燃烧器主体的那端设有一组缺口，每个所述缺口与每个所述辅助燃气枪相对应。10.根据权利要求7所述的比例调节圆火焰低NOx排放燃气燃烧器，其特征在于，所述锥形管管壁上设有孔。
【文档编号】F23D14/46GK205480977SQ201620093829
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】游述怀, 罗映波, 刘志, 罗智威
【申请人】岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司