一种扁平焰低NOx气体燃烧器的制作方法

本实用新型涉及石油化工加热炉节能与环境保护技术领域，具体来说涉及一种扁平焰低NOx气体燃烧器。

背景技术：

随着国家环保总局《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-20015)的颁布实施及石油炼化各企业自身环保改造项目的有序推进，根据市场信息反馈，目前国内石油炼化行业中，工艺加热炉中使用的扁平焰燃烧器，放热量0.8MW至2.0MW以上的，在使用过程中发现多有排放中烟气NOx浓度偏高、氧含量与CO不好调整,火焰有时飘散、炉管受热不够均匀、易结焦等现象，原有的燃烧器技术已显得陈旧和不适宜。因此研制一种高效燃烧，幅射温度均匀，适用于较大负荷的扁平焰低NOx污染排放的气体燃烧器来替代原扁平焰焰燃烧器，很有必要，市场前景将很广阔。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种扁平焰低NO_X气体燃烧器，能够稳定燃烧，到达高效节能，低NO_X烟气排放的目的。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种扁平焰低NO_X气体燃烧器，包括火盆砖、长明灯、燃气枪、稳定器和调风蝶阀，所述火盆砖设置在主体外筒构成的固定圈内，所述长明灯插入主体上设置的安装孔内，所述燃气枪的外枪管通过稳定器和套管插入到火盆砖的凹槽缺口内，所述燃气枪的内枪管置于火盆砖火道中，所述稳定器安装在主体底板上；

所述火道设置在火盆砖中间；

所述主体包括外筒、内筒、顶板法兰、火盆坐板和底板，所述外筒与内筒之间设有陶纤衬里，所述火盆坐板与底板之间设置有套管，所述套管通过螺栓固定在底板上；

所述燃气枪包括六个外喷头和两个内喷头，所述外喷头、内喷头分别通过球头密封节焊接在外枪管、内枪管的前端，所述外喷头、内喷头与球头密封节之间均设置有锁紧螺母，所述内枪管穿过固定板Ⅰ、垫片Ⅰ固定在气包管上，所述外枪管穿过固定板Ⅱ、垫片Ⅱ固定在气包管上，所述气包管的一端设置有堵头，所述气包管的另一端设置有气接头；

所述稳定器包括稳焰板、枪套管、点/观火孔和长明灯套管，所述枪套管的一端固定在稳焰板上，所述枪套管的另一端穿过盖板固定在底板上，所述盖板四周设置有围框，所述底板上设置有垫片。

进一步地，所述火道为中部窄上下两端端宽的扁平矩形截面通道。

进一步地，所述稳焰板伸入火道扁平矩形截面通道下部。

进一步地，所述稳焰板上均匀设置有若干布风孔。

进一步地，所述内筒采用网板结构。

进一步地，所述内喷头上设置有多个多方位角度的燃料喷孔，所述内喷头喷孔的孔排间错位布置。

进一步地，外喷头上设置有多个多方位角度的燃料喷孔，所述外喷头喷孔呈轴向倾斜布置。

本实用新型的有益效果：该燃烧器采用了燃料分级、强化混合、烟气回流、降低燃烧火焰表面温度、扼制NO_X生成的燃烧技术和稳定火焰措施，通过燃气枪三级燃料喷孔实现了燃料分级；通过火盆砖火道与燃气枪三级燃料喷孔多角度的组合，实现了燃料与空气的强化混合，达到稳定燃烧的目的；通过燃气枪三级燃料喷孔的多夹角设置，利用外喷头燃料射流的引射作用和烟气通过火砖火道腰部的加速对炉内烟气的卷吸作用，实现了燃烧器的烟气回流；内喷孔排间错位布置，加大了一级火焰宽度，一、二、三级燃料多喷孔多角度设计，减小了燃料的重叠合流，改善了燃料与空气和烟气的混合，降低了火焰热强度，火焰更均匀，因而烟气中NOx的生成受到抑制。火盆砖火道内稳焰板的设置，增加了气流絮动，改善强化了增大了燃气与空气的混合，起到稳焰和布风作用。

多种措施的组合实施，实现了燃料的分级稳定燃烧，且形成稳定、刚直有力的园火焰，降低了火焰表面温度，有效地抑制了烟气中NO_X的生成量，从而实现了燃烧烟气的低NO_X排放，其排放的烟气浓度在80mg/Nm³以下，同时燃烧器主体采用的消声结构及低热传导设计，隔热保温和阻尼性消音性能优异，可滿足燃烧器运行时噪音＜80dBA@1m及主体外筒表面温度低于60℃（不烫手）要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种扁平焰低NO_X气体燃烧器的主视图；

图2是根据本实用新型实施例所述的一种扁平焰低NO_X气体燃烧器的侧视图；

图3是根据本实用新型实施例所述的一种扁平焰低NO_X气体燃烧器的俯视图；

图4是根据本实用新型实施例所述的一种扁平焰低NO_X气体燃烧器的仰视图；

图5是根据本实用新型实施例所述火盆砖结构图；

图6是根据本实用新型实施例所述主体的侧视图；

图7是根据本实用新型实施例所述主体的主视图；

图8是根据本实用新型实施例所述燃气枪的主视图；

图9是根据本实用新型实施例所述稳定器的侧视图；

图10是根据本实用新型实施例所述稳定器的俯视图；

图11是根据本实用新型实施例所述稳焰板的结构图。

图中：

1、火盆砖；11、火道；2主体；21、外筒；22、火盆坐板；23、顶板法兰；24、内筒；25、气枪套管；26、陶纤衬里；27、底板；28、螺栓；3、长明灯；4、燃气枪；41、外喷头；42、锁紧螺母；43、球头密封节；44、内喷头；45、外枪管；46、内枪管；47、固定板Ⅰ；48、垫片Ⅰ；49、固定板Ⅱ；410、垫片Ⅱ；411、堵头；412、气接头；413、气包管；5、稳定器；51、稳焰板；52、枪套管；53、盖板；54、围框；55、垫片；56、长明灯套管；57、点/观火孔；6、调风蝶阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-11所示，根据本实用新型实施例的一种扁平焰低NO_X气体燃烧器，包括火盆砖1、长明灯3、燃气枪4、稳定器5和调风蝶阀6，所述火盆砖1设置在主体2外筒21构成的固定圈内，所述长明灯3插入主体2上设置的安装孔内，所述燃气枪4外枪管45通过稳定器5和套管25插入到火盆砖1的凹槽缺口内，所述燃气枪4内枪管46置于火盆砖1火道11中，所述稳定器5安装在主体2底板27上；

所述火道11设置在火盆砖1中间；

所述主体2包括外筒21、内筒24、顶板法兰23、火盆坐板22和底板27，所述外筒21与内筒24之间设有陶纤衬里26，所述陶纤衬里26具有隔热保温性能优异，同时由于隔热材料的阻尼性消音，使得燃烧器内高速气流流动产生的噪音得到迅速衰减，实现燃烧器的低噪音排放，所述火盆坐板22与底板27之间设置有套管25，所述套管25通过螺栓28固定在底板27上；

所述燃气枪4包括六个外喷头41和两个内喷头44，所述外喷头41、内喷头44分别通过球头密封节43焊接在外枪管45、内枪管46的前端，所述外喷头41、内喷头44与球头密封节43之间均设置有锁紧螺母42，此密封结构的设计有利于喷头的维修清理和更换，更便于设备的在线更换，所述内枪管46穿过固定板Ⅰ47、垫片Ⅰ48固定在气包管413上，所述外枪管45穿过固定板Ⅱ49、垫片Ⅱ410固定在气包管413上，所述气包管413的一端设置有堵头411，所述气包管413的另一端设置有气接头412；

所述稳定器5包括稳焰板51、枪套管52、点/观火孔57和长明灯套管56，所述枪套管52的一端固定在稳焰板51上，所述枪套管52的另一端穿过盖板53固定在底板27上，所述盖板53四周设置有围框54，所述底板27上设置有垫片55，助燃空气通过稳焰板51布风孔分成细流，增加了气流的絮动尺寸，增大了空气与一级燃气的接触面积，改善燃气与空气的相遇条件，既强化了燃烧过程，又降低了火焰中内层火焰温度，起到稳定火焰的作用。

运行中，助燃空气经过装置高温烟气余热回收预热，一定压力的热空气（150Pa左右）进入对开调风蝶阀，根据负荷大小，通过对开调风蝶阀手柄控制总风量，热空气进入燃烧器主体内腔，通过稳焰板51布风孔的均布，进入火盆砖1火道11，内喷头44多喷孔的设计和排内空夹角及排间孔夹角的布置，与空气构成撞击混合，使喷出的一级燃气射流均匀的淹没在空气射流中，稳焰板51布风增加了空气流的絮动，增大了空气与一级燃气的接触，改善强化了燃气与空气的混合燃烧，保证了燃烧器燃烧的稳定性。

运行中，管路来的装置燃料气从气接头进入燃气枪4气包管413，分流至内外枪管45，从内外喷头喷孔喷出，内喷头44喷出的一级燃料射流与空气流构成撞击混合，经长明灯3引燃，产生的烟气经过火砖火道11腰部的加速喷入炉膛，与二级燃料混合燃烧，产生的烟气再与三级燃气混合燃烧，以此实现燃料的分级分段燃烧；由于火盆砖1火道11腰部的加速，喷入炉膛的一级烟气对炉内烟气产生卷吸，同时由于燃气枪4外喷头41二、三级燃料高速射流的引射卷吸作用，实现了燃烧器的烟气回流。

在一个实施例中，所述火道11为中部窄上下两端端宽的扁平矩形截面通道，工作时，一级燃气与空气燃烧产生的烟气经过火道腰部的加速高速喷入炉内，对炉内烟气产生卷吸，形成一个负压区将与炉管进行热交换后温度已下降的烟气吸回，冷却外层火焰，降低了火焰表面温度，有效地抑制了烟气中NOx的生成。

在一个实施例中，所述稳焰板51伸入火道扁平矩形截面通道下部，起稳焰和布风的作用。

在一个实施例中，所述稳焰板51上均匀设置有若干布风孔。

在一个实施例中，所述内筒24采用网板结构。

在一个实施例中，所述内喷头44上设置有多个多方位角度的燃料喷孔，所述内喷头44喷孔的孔排间错位布置。

在一个实施例中，外喷头41上设置有多个多方位角度的燃料喷孔，所述外喷头41喷孔呈轴向倾斜布置。

工作时，从内喷头44喷孔中喷出的燃料为一级燃料，从外喷头41喷孔中喷出的燃料为二级、三级燃料，一级燃料通过长明灯引燃，起引火的作用，内喷头44多喷孔的设计和排内空夹角及排间孔夹角的布置，加大了燃气与空气撞击混合角度，使喷出的一级燃气射流在穿透空气射流的路径中，能够均匀的淹没在空气中，改善了燃气与空气的相遇条件，提高了混合强度，排间孔错位布置，加大了一级火焰宽度。一级燃料燃烧产生的烟气引燃二级燃料，产生的烟气再引燃三级燃料，以此实现燃料的分级分段燃烧。一、二、三级燃料多喷孔多角度设计，减小了燃料的重叠合流，改善了燃料与空气和烟气的混合，降低了火焰热强度，火焰更均匀，因而烟气中NO_X的生成受到抑制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。