專利名稱：一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于燃燒器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器。
背景技術(shù)：
工業(yè)管式爐燃燒器的深度開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化關(guān)系到煉油化工、電力、冶金、環(huán)保等高能耗行業(yè)的綠色發(fā)展。高效低污染工業(yè)爐燃燒器為煉油化工、電力、冶金、環(huán)保等高能耗行業(yè)的良性發(fā)展提供了前提保證。氮氧化物是大氣的主要污染物之一，全球工業(yè)每年排入大氣的Nox總量達5000萬噸，而且還在持續(xù)增長。因此研究降低及治理Nox排放是國際環(huán)保領(lǐng) 域的主要方向之一。國內(nèi)設(shè)備技術(shù)相對落后，目前矩形爐膛工業(yè)管式爐所用的燃燒器普遍采用分級配風技術(shù)來降低燃燒煙氣排放污染區(qū)的產(chǎn)生。分級配風技術(shù)對火焰區(qū)溫度降低相對有限。無法有效的阻止熱力學氮氧化物的生成；不能進一步降低煙氣中污染物的排放量。為了達到日益嚴格的環(huán)保要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提出一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器，使燃燒火焰更穩(wěn)定、燃燒溫度更低，燃燒更充分，達到節(jié)能、環(huán)保、高效的效果。本實用新型為完成其發(fā)明任務(wù)采用如下技術(shù)方案一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器，主要包括燃燒器殼體、調(diào)風蝶閥、中心瓦斯槍、二級瓦斯槍和矩形耐火磚；所述的中心瓦斯槍、二級瓦斯槍分別獨立設(shè)置，所述的中心瓦斯槍設(shè)置在燃燒器殼體的中心，且所述的中心瓦斯槍的槍頭為T型；所述的二級瓦斯槍為兩套，對稱設(shè)置在矩形耐火磚的兩側(cè)長邊上并直接與爐膛連通；所述的二級瓦斯槍由多支二級燃料分級管構(gòu)成；所述的矩形耐火磚設(shè)置在燃燒器殼體的上部，在所述矩形耐火磚的中心具有與燃燒器殼體的內(nèi)部空腔相連通的矩形火道；在所述燃燒器殼體的內(nèi)壁上設(shè)置用以改變助燃空氣原有流向使到達矩形火道的助燃空氣均勻分布的擾流板，所述擾流板與燃燒器殼體的內(nèi)壁呈20° 60°的夾角；在矩形耐火磚的矩形火道內(nèi)設(shè)置穩(wěn)焰器，所述的穩(wěn)焰器為一具有多個孔的板狀結(jié)構(gòu)；所述的調(diào)風蝶閥設(shè)置在燃燒器殼體側(cè)面的進風口處，燃燒器殼體的內(nèi)部空腔與進風口相連通構(gòu)成可以調(diào)節(jié)空氣流量的助燃空氣通道。所述的矩形耐火磚設(shè)置在燃燒器殼體上部的托磚板上，在所述的托磚板的中心部位具有一矩形孔，且矩形孔的尺寸不小于矩形耐火磚矩形火道的尺寸。在所述托板磚矩形孔的兩短邊上設(shè)置用以固定穩(wěn)焰器的凸起，所述穩(wěn)焰器的下端支撐在托板磚矩形孔兩短邊的凸起上。所述矩形耐火磚為單層結(jié)構(gòu)，在矩形耐火磚的兩側(cè)長邊上具有用以放置二級燃料分級管的多個通道。本實用新型采用上述技術(shù)方案具有以下有益效果[0011]燃燒器采用三支獨立瓦斯槍將瓦斯分為三部分進入燃燒器，一部分通過燃燒火道中心瓦斯槍噴入火道燃燒，另一部分通過布置在火道磚外側(cè)的若干分支瓦斯槍噴入爐膛完成燃燒。瓦斯在兩個相對獨立的燃燒區(qū)內(nèi)完成燃燒；中心瓦斯槍在過量空氣中完成燃燒，大量的空氣會降低火焰中心的溫度，避免熱力學NOx的大量生成。二級瓦斯槍將瓦斯直接噴入爐膛，瓦斯在爐內(nèi)得到預(yù)熱的同時與氧含量較低的煙氣混合完成燃燒，在氧分壓低的環(huán)境下火焰溫度相應(yīng)的得到降低，也利于降低NOx的生成。任一燃燒階段的火焰溫度不會接近傳統(tǒng)分級配風燃燒器燃燒火焰的溫度。充分利用瓦斯分級和煙氣再循環(huán)等多種降低熱力學NOx生成技術(shù)。從而使燃燒火焰溫度更低，火焰更穩(wěn)定，瓦斯燃燒更充分，達到節(jié)能、環(huán)保、聞效的效果。另外采用煙氣再循環(huán)技術(shù)。本燃燒器的二級瓦斯槍噴射的瓦斯以音速離開瓦斯噴頭，在燃燒器火道磚處形成較強的負壓區(qū)，爐膛內(nèi)煙氣在此負壓的作用下，快速填充負壓區(qū)，將煙氣再循環(huán)引入到燃燒氣體中，惰性的煙氣冷卻火焰，降低氧分壓，并減少NOx排放。還有瓦斯配入形式也構(gòu)成濃淡燃燒技術(shù)，空氣一次性從火道配入，在火道內(nèi)與T 型頭中心瓦斯槍噴頭噴出的少量瓦斯混合燃燒，熱量被大量空氣帶走，在噴出火道磚時，剩余瓦斯噴入未燃盡的煙氣中耗盡其中的氧氣，減低氧分壓，減少多余氧氣與N2的反應(yīng)機會。降低NOx的形成。本燃燒器是采用全新的耐火磚結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)燃燒器兩層耐火磚改為一層耐火磚，結(jié)構(gòu)更簡單。本燃燒器殼體內(nèi)部設(shè)置擾流板，使空氣在通過火道時在穩(wěn)焰器的兩側(cè)形成均勻氣流。燃燒器火焰剛直穩(wěn)定不添爐管。本燃燒器與傳統(tǒng)分級配風燃燒器相比，本燃燒器火焰最高溫度可降低150°C左右，NOx生成量可減少45%—60%o可達到30ppm, 本實用新型燃燒器通過獨特瓦斯供給形式和特殊結(jié)構(gòu)限制燃燒反應(yīng)區(qū)的溫度來限制NOx產(chǎn)物。是集節(jié)能、環(huán)保、高效為一體的新型燃燒器。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的側(cè)視圖。圖3是本實用新型中耐火磚的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、長明燈，2、中心瓦斯槍，3、二級瓦斯槍分支管，4、調(diào)風蝶閥，5、矩形耐火磚，6、穩(wěn)焰器，7、托磚板，8、擾流板，9、助燃空氣流道，10、燃燒器殼體，11、二級瓦斯入口，12、中心瓦斯入口，13、長明燈瓦斯入口。
具體實施方式
結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型加以說明如圖I、圖2所示，一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器，主要包括燃燒器殼體10、調(diào)風蝶閥4、中心瓦斯槍2、二級瓦斯槍和矩形耐火磚5 ;所述的中心瓦斯槍2、二級瓦斯槍分別獨立設(shè)置，所述的中心瓦斯槍2設(shè)置在燃燒器殼體10的中心，且所述的中心瓦斯槍19的槍頭為T型；結(jié)合圖3，所述矩形耐火磚5為單層結(jié)構(gòu)，在矩形耐火磚5的兩側(cè)長邊上具有用以放置二級燃料分級管6的多個通道；所述的二級瓦斯槍為兩套，對稱設(shè)置在矩形耐火磚5的兩側(cè)長邊上并直接與爐膛連通；所述的二級瓦斯槍由多支二級燃料分級管3構(gòu)成；所述的矩形耐火磚5設(shè)置在燃燒器殼體上部的托磚板7上位于爐膛的耐火襯里中，在所述矩形耐火磚9的中心具有與燃燒器殼體的內(nèi)部空腔相連通的矩形火道；在所述的托磚板7的中心部位具有一矩形孔，且矩形孔的尺寸不小于矩形耐火磚矩形火道的尺寸；在所述燃燒器殼體10的內(nèi)壁上設(shè)置用以改變助燃空氣原有流向使到達矩形火道的助燃空氣均勻分布的擾流板8，所述擾流板8與燃燒器殼體10的內(nèi)壁呈20飛0°的夾角；在矩形耐火磚9的矩形火道內(nèi)設(shè)置穩(wěn)焰器6，所述的穩(wěn)焰器6為一具有多個孔的板狀結(jié)構(gòu)；在所述托板磚矩形孔的兩短邊上設(shè)置用以固定穩(wěn)焰器的凸起，所述穩(wěn)焰器6依靠螺栓通過支撐固定在托磚架上，減少中心T型頭瓦斯槍噴頭部分的空氣流速，避免脫火現(xiàn)象，達到穩(wěn)定燃燒的目的；所述的調(diào)風蝶閥4設(shè)置在燃燒器殼體側(cè)面的進風口處，燃燒器殼體10的內(nèi)壁設(shè)有保溫層或消音板，燃燒器殼體10的內(nèi)部空腔與進風口相連通構(gòu)成可以調(diào)節(jié)空氣流量的助燃空氣通道9，確保高溫助燃空氣通過燃燒器時，燃燒器外壁溫度不超溫同時起到同時起到降低噪音的目的；上述燃燒器在使用時，瓦斯被分為兩部分分別進入燃燒器，一路由中心瓦斯入口 進入中心瓦斯槍2，通過中心瓦斯槍2的T型噴頭以較大的噴射速度噴入矩形耐火磚5的矩形火道內(nèi)；瓦斯射流與助燃空氣流形成一定的穿插角度，與過量助燃空氣在火道內(nèi)充分接觸混合、燃燒；由于助燃空氣過量，大量熱量被多余的空氣吸收，火道內(nèi)的燃燒溫度較常規(guī)燃燒器低，抑制了熱力學NOx生成；火道內(nèi)穩(wěn)焰器6為一多孔板，減緩大量助燃空氣對中心瓦斯槍火焰穩(wěn)定性的影響；穩(wěn)焰器6在火道中的到預(yù)熱，助燃空氣通過穩(wěn)焰器后溫度得到提高，和瓦斯接觸時使瓦斯更容易達到著火點。燃燒更穩(wěn)定。另一路瓦斯由一個或多個二級瓦斯入口 11進入二級瓦斯分支管3，二級瓦斯分支管3布置在矩型耐火磚長邊的兩側(cè)；二級瓦斯分支管上的噴頭噴出的瓦斯與火道中噴出的助燃空氣以一定角度混合，直接噴入爐膛，二級瓦斯分支管3有兩個、三個、或多個分支管構(gòu)成。通過分支管的數(shù)量及相鄰分支管之間的間距來確定火焰寬度，使火焰形成扁平狀，同時火焰面得到了拉大，避免了火焰集中，火焰中心區(qū)溫度高的弊端，火焰溫度進一步的到降低；由于二級瓦斯射流噴射速度接近臨界狀態(tài)，在矩型耐火磚火道外沿與二級瓦斯槍噴頭處形成負壓區(qū)，帶動周圍溫度較低的煙氣進入火焰區(qū)來參與燃燒，這樣進一步降低的燃燒區(qū)溫度，進一步降低了 NOx生成量。
權(quán)利要求1.一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器，主要包括燃燒器殼體(10)、調(diào)風蝶閥(4)、中心瓦斯槍(2)、二級瓦斯槍和矩形耐火磚(5);所述的中心瓦斯槍(2)、二級瓦斯槍分別獨立設(shè)置，所述的中心瓦斯槍(2)設(shè)置在燃燒器殼體(10)的中心；其特征在于所述中心瓦斯槍(2)的槍頭為T型；所述的二級瓦斯槍為兩套，對稱設(shè)置在矩形耐火磚(5)的兩側(cè)長邊上并直接與爐膛連通；所述的二級瓦斯槍由多支二級燃料分級管(3)構(gòu)成；所述的矩形耐火磚(5)設(shè)置在燃燒器殼體(10)的上部，在所述矩形耐火磚(5)的中心具有與燃燒器殼體的內(nèi)部空腔相連通的矩形火道；在所述燃燒器殼體(10)的內(nèi)壁上設(shè)置用以改變助燃空氣原有流向使到達矩形火道的助燃空氣均勻分布的擾流板(8)，所述擾流板(8)與燃燒器殼體(10)的內(nèi)壁呈20° 60°的夾角；在矩形耐火磚(5)的矩形火道內(nèi)設(shè)置穩(wěn)焰器(6)，所述的穩(wěn)焰器(6)為一具有多個孔的板狀結(jié)構(gòu)；所述的調(diào)風蝶閥(4)設(shè)置在燃燒器殼體(10)側(cè)面的進風口處，燃燒器殼體(10)的內(nèi)部空腔與進風口相連通構(gòu)成可以調(diào)節(jié)空氣流量的助燃空氣通道(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器，其特征在于所述的矩形耐火磚(5)為單層結(jié)構(gòu)，在矩形耐火磚的兩側(cè)長邊上具有用以放置二級燃料分級管(3)的多個通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器，其特征在于所述的矩形耐火磚(5 )設(shè)置在燃燒器殼體上部的托磚板(7 )上，在所述的托磚板(7 )的中心部位具有一矩形孔，且矩形孔的尺寸不小于矩形耐火磚矩形火道的尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器，其特征在于在所述托板磚矩形孔的兩短邊上設(shè)置用以固定穩(wěn)焰器的凸起，所述穩(wěn)焰器(6)的下端支撐在托板磚矩形孔兩短邊的凸起上。
專利摘要本實用新型屬于燃燒器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，一種扁平火焰低NOx燃氣燃燒器主要包括燃燒器殼體(10)、調(diào)風蝶閥(4)、中心瓦斯槍(2)、二級瓦斯槍和矩形耐火磚(5)；中心瓦斯槍(2)的槍頭為T型；二級瓦斯槍為兩套，對稱設(shè)置在矩形耐火磚(5)的兩側(cè)長邊上并直接與爐膛連通，由多支二級燃料分級管(3)構(gòu)成；矩形耐火磚(5)設(shè)置在燃燒器殼體(10)的上部，在矩形耐火磚(5)的中心具有矩形火道；在燃燒器殼體(10)的內(nèi)壁上設(shè)置與其呈20°～60°夾角的擾流板(8)；在矩形耐火磚(5)的矩形火道內(nèi)設(shè)置具有多孔的穩(wěn)焰器(6)。本實用新型所提出的結(jié)構(gòu)使燃燒火焰更穩(wěn)定、燃燒溫度更低，燃燒更充分，達到節(jié)能、環(huán)保、高效的效果。
文檔編號F23D14/70GK202501472SQ20112053948
公開日2012年10月24日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者王文奇, 王瑞星, 蔣松, 馬曉陽 申請人:洛陽瑞昌石油化工設(shè)備有限公司