一种附墙焰低NOX高效气体燃烧器的制作方法

本实用新型涉及石油行业管式加热炉的节能燃烧与环境保护技术领域，特别涉及一种附墙焰低NO_X高效气体燃烧器。

背景技术：

随着炼油化工、电力、冶金等行业的迅速发展，对燃烧器燃烧实现低污染排放提出了更高要求。根据国家环保总局的规定，国内石油炼制工业新建和现有企业工艺加热炉分别自2015年7月1日和2017年7月1日起执行《石油炼制工业污染物排放标准》(GB35710-2015)规定的大气污染物排放限值，其排放烟气中NO_X浓度限值为150mg/m³，国土开发密集较高的地区执行的排放烟气中NO_X浓度限值为100mg/m³。据市场信息了解，目前国内石油炼制工业中工艺加热炉使用的附墙焰气体燃烧器，大都只能保证排放烟气中NO_X浓度达到80-120mg/m³，且NO_X排放指标也极不稳定。而国外的同类燃烧器产品排放可达40-60mg/m³。因此作为设备供应商为追求技术进步，研制一种附墙焰低NO_X高效气体燃烧器替代原有附墙焰气体燃烧器很有必要，市场前景将很广阔。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺陷和问题加以改进和创新，提供一种附墙焰低NO_X高效气体燃烧器，适应于热空气强制通风操作工况，利用烟气余热回收条件，在燃料压力、组份变化等复杂环境下能稳定燃烧，无论在单烧气、单烧油还是油气混烧工况下均能够有效降低NO_X生成量，达到节能、环保的效果。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种附墙焰低NO_X高效气体燃烧器，由火盆砖、主体、调风机构、长明灯、外气枪、内气枪、三通组成；所述火盆砖包括下左火盆砖、下右火盆砖、上右火盆砖、上左火盆砖，所述上右火盆砖具有两种不同坡度的斜面，两侧斜面与竖直方向的夹角均为40度并指向炉墙，中间斜面与竖直方向的夹角为47度并指向炉墙；所述火盆砖的中心设有助燃风通道，其底部与所述主体通过顶法兰相连；所述调风机构与所述主体相连，且调风机构内设有对开式叶片；所述长明灯穿过所述主体的底部并固定于燃烧器的中心；所述内气枪采用分支结构，具有两个内枪喷头，穿过所述主体的底部并固定于长明灯的两侧，所述外气枪采用分支结构，具有三个外枪喷头，穿过主体上的顶部法兰并固定于燃烧器的内侧；所述三通通过两根金属软管分别与外气枪、内气枪相连。

优选地，所述外气枪包括外枪喷头、锁紧帽、密封接管、两侧导管、两侧垫片、两侧法兰、中间导管、中间垫片、中间法兰、集合管、堵头、接管、外枪燃气接头，所述外枪燃气接头通过接管与集合管相连，所述集合管分别与两侧导管和中间导管相连，所述两侧导管和中间导管分别通过密封接管、锁紧帽与外枪喷头相连，所述中间导管比两侧导管短10mm。

优选地，所述内气枪包括内枪喷头、锁紧帽、密封接管、内枪导管、内枪垫片、内枪法兰、集合管、堵头、接管、内枪燃气接头，所述内枪燃气接头通过接管与集合管相连，所述集合管与内枪导管相连，所述内枪导管通过密封接管、锁紧帽与外枪喷头相连。

更进一步地，所述外枪喷头、内枪喷头的下部具有光洁度为1.6μm的内锥面，所述密封接管的上部具有光洁度为1.6μm的外球面，两者通过所述锁紧帽密封相连，所述外枪喷头的开孔与竖直方向的夹角为46度并指向炉墙，所述内枪喷头的开孔与竖直方向的夹角为28度指向炉墙。

优选地，所述外枪喷头伸出火盆砖头部，外枪喷头的上表面比火盆砖的上表面高20-30mm。

优选地，所述主体主要包括外筒、内筒、上顶板、下底板，所述外筒和内筒之间设有陶瓷纤维保温棉，所述内筒上设有消音孔。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：

1、本实用新型通过内气枪喷头喷出的燃料气约占总燃料气的30％，并形成一段燃烧，与之混合的空气是全量的，一段燃烧在极大的过剩空气量下进行，火焰温度低，NO_X的生成量也低。外气枪喷头喷出的燃料气约占总燃料气的70％，形成二段燃烧，由于经一段燃烧后的空气烟气混合物中，氧浓度已降低，而外气枪喷头还将炉内的烟气卷吸入燃烧区，因此二次燃烧的火焰温度低，所以NO_X生成受到抑制。

2、本实用新型的上右火盆砖具有两种不同坡度的斜面，相应外气枪的中间喷头比两侧喷头低10mm，这样外气枪的中间喷头喷出的燃料气就形成了内层火焰，外气枪的两侧喷头喷出的燃料气就形成了外层火焰，经内层火焰燃烧后的空气烟气混合物，供给外层火焰燃烧，进一步降低了氧的浓度，因此外层火焰的温度低，进一步扼制了NO_X的生成。

3、本实用新型是一种性能优异的低NO_X气体燃烧器，排放的烟气中NO_X浓度小于60mg/Nm3，达到了高效、节能、低NO_X污染排放的环保目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的右视图

图3为本实用新型火盆砖的结构示意图

图4为本实用新型外气枪的结构示意图

图5为本实用新型内气枪的结构示意图

图中，1-火盆砖，2-主体，3-调风机构，4-长明灯，5-外气枪，6-内气枪，7-三通，11-下左火盆砖，12-下右火盆砖，13-上右火盆砖，14-上左火盆砖，51-外枪喷头，52-锁紧帽，53-密封接管，54-两侧导管，55- 两侧垫片，56-两侧法兰，57-中间导管，58-中间垫片，59-中间法兰，510- 集合管，511-堵头，512-接管，513-外枪燃气接头，61-内枪喷头，62-锁紧帽，63-密封接管，64-内枪导管，65-内枪垫片，66-内枪法兰，67-集合管，68-堵头，69-接管，610-内枪燃气接头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。

如图1-图5所示，一种附墙焰低NO_X高效气体燃烧器，包括火盆砖1、主体2、调风机构3、长明灯4、外气枪5、内气枪6、三通7，所述火盆砖 1还包括下左火盆砖11、下右火盆砖12、上右火盆砖13、上左火盆砖14，所述上右火盆砖13具有两种不同坡度的斜面，两侧斜面与竖直方向的夹角均为40度并指向炉墙，中间斜面与竖直方向的夹角为47度并指向炉墙，火盆砖1的中心设有助燃风通道，其底部与所述主体2通过顶法兰相连，所述主体2主要包括外筒、内筒、上顶板、下底板，所述外筒和内筒之间设有陶瓷纤维保温棉，所述内筒上设有消音孔，所述调风机构3设置有对开式叶片，并与主体2相连，所述长明灯4穿过所述主体2的底部并固定于燃烧器的中心，所述外气枪5采用分支结构，具有三个外枪喷头51，外枪喷头51伸出火盆砖顶部，外枪喷头51的上表面比火盆砖的上表面高 20-30mm，外枪喷头51穿过主体2的顶部法兰并固定于燃烧器的内侧，所述内气枪6采用分支结构，具有两个内枪喷头61，穿过所述主体2的底部并固定于长明灯4的两侧，所述三通7主要包括燃气入口法兰、集合管、外气枪入口接管、内气枪入口接管、金属软管，所述外气枪入口接管上设置有手动球阀。

如图4所示，所述外气枪5还包括外枪喷头51、锁紧帽52、密封接管 53、两侧导管54、两侧垫片55、两侧法兰56、中间导管57、中间垫片58、中间法兰59、集合管510、堵头511、接管512、外枪燃气接头513，所述外枪燃气接头513通过接管512与集合管510相连，所述集合管510分别与两侧导管54和中间导管57相连，所述两侧导管54和中间导管57分别通过密封接管53、锁紧帽52与外枪喷头51相连，所述中间导管57比两侧导管54短10mm，所述外枪喷头51的下部具有光洁度为1.6μm的内锥面，所述密封接管53的上部具有光洁度为1.6μm的外球面，两者通过所述锁紧帽密封52相连，所述外枪喷头51的开孔与竖直方向的夹角为46度并指向炉墙。

如图5所示，内气枪6还包括内枪喷头61、锁紧帽62、密封接管63、内枪导管64、内枪垫片65、内枪法兰66、集合管67、堵头68、接管69、内枪燃气接头610，所述内枪燃气接头610通过接管69与集合管67相连，所述集合管67与内枪导管64相连，所述内枪导管64通过密封接管63、锁紧帽62与外枪喷头61相连，所述内枪喷头61的下部具有光洁度为1.6 μm的内锥面，所述密封接管63的上部具有光洁度为1.6μm的外球面，两者通过所述锁紧帽密封62相连，所述内枪喷头61的开孔与竖直方向的夹角为28度并指向炉墙。

本实用新型安装时，通过主体2上的上顶板与炉体连接，火盆砖1放置在主体2的上顶板上，长明灯4插入主体2底部的长明灯套管，通过法兰固定在燃烧器的中心，外气枪5插入主体2上部的上顶板，通过法兰固定在主体2的内侧，内气枪6插入主体2底部的内枪套管，通过法兰固定在长明灯4的两侧，三通7通过两根金属软管分别与外气枪5、内气枪6 相连。

本实用新型燃烧器适用于先点燃长明灯4，再由长明灯4点燃内气枪6 或外气枪5的两级点火方式，适用于热空气强制通风和冷空气自然通风操作工况，在燃料压力、组份变化等复杂环境下，都能稳定燃烧，达到高效、节能、低NO_X污染排放和低噪声的环保目的。

本实用新型运行中，冷空气经余热回收装置预热，一定压力的热空气进入调风机构3的入口，根据负荷大小，通过调风机构3侧面上的调风手柄控制燃烧器的进风量，热空气通过调风机构3进入主体2的内腔，继续向上进入火盆砖1的中心通道，供给内气枪6和外气枪5燃烧，燃料气通过三通7的集合管，分别流向内气枪6和外气枪5，内气枪喷头61喷出的燃料气约占总燃料气的30％，并形成一段燃烧，与之混合的空气是全量的，一段燃烧在极大的过剩空气量下进行，火焰温度低，NO_X的生成量也低。外气枪喷头51喷出的燃料气约占总燃料气的70％，形成二段燃烧，由于经一段燃烧后的空气烟气混合物中，氧浓度已降低，而外气枪喷头还将炉内的烟气卷吸入燃烧区，因此二次燃烧的火焰温度低，所以NO_X生成受到抑制，上右火盆砖13具有两种不同坡度的斜面，相应外气枪的中间喷头比两侧喷头低10mm，这样外气枪的中间喷头喷出的燃料气就形成了内层火焰，外气枪的两侧喷头喷出的燃料气就形成了外层火焰，经内层火焰燃烧后的空气烟气混合物，供给外层火焰燃烧，进一步降低了氧的浓度，因此外层火焰的温度低，进一步扼制了NO_X的生成。

本实用新型是一种性能优异的低NO_X气体燃烧器，排放的烟气中NO_X浓度小于60mg/Nm3，达到了高效、节能、低NO_X污染排放的环保目的。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。