尾氣燃燒器和尾氣鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種尾氣燃燒器及尾氣鍋爐，所述尾氣鍋爐包括爐膛和所述尾氣燃燒器，其中，所述尾氣燃燒器包括：尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口；與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室；插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通；所述尾氣燃燒器的內(nèi)燃室與所述爐膛相通。本實(shí)用新型在尾氣管中插入空氣管，并且在內(nèi)燃室中部設(shè)置其空氣進(jìn)口，使空氣在此通入，有利于強(qiáng)化燃燒；在所述空氣管的端頭設(shè)置檔氣盲頭，使通入的空氣偏入尾氣流向端，可達(dá)到HCN尾氣與空氣預(yù)混燃燒的目的，能提高燃燒效率。
【專利說明】尾氣燃燒器和尾氣鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及尾氣燃燒【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種尾氣燃燒器和尾氣鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]安氏法是生產(chǎn)氰化氫(HCN)的方法之一，其主要原料是甲烷(或者天然氣)、氨氣和氧氣(或者空氣)。該方法在常壓、溫度在1000°c以上的條件下，將混合的原料氣體通入由鉬、銠合金織成的絲網(wǎng)狀催化劑床進(jìn)行氨氧化反應(yīng)，反應(yīng)式如式(I)所示:
[0003]2CH4+2NH3+302 — 2HCN+6H20 (I)。
[0004]在生產(chǎn)過程中，該方法要求在較高的溫度下和較短的時(shí)間內(nèi)使反應(yīng)速度達(dá)到平衡，氨的利用率一般只能達(dá)到65%?70%。由于轉(zhuǎn)化率不高，在吸收氨和氣態(tài)氫氰酸后，尾氣中主要含有CO、CO2, H2, N2和CH4，其燃燒熱值在500Kcal/m3左右。為了回收所述尾氣的熱能、減少環(huán)境污染，一般采用尾氣鍋爐燃燒尾氣，產(chǎn)生蒸汽，以供生產(chǎn)使用。
[0005]尾氣鍋爐為用于燃燒尾氣、生產(chǎn)蒸汽的鍋爐，盛水的部件一般稱為鍋，加熱的部件一般稱為爐。尾氣鍋爐中的鍋筒、爐膛、燃燒器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，其中，燃燒器的結(jié)構(gòu)參見圖1，圖1為現(xiàn)有的尾氣鍋爐中尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)示意剖視圖。在圖1中，11為尾氣進(jìn)口，12為尾氣管，13為與尾氣管12相通的內(nèi)燃室。工作時(shí)，HCN尾氣從尾氣進(jìn)口 11進(jìn)入尾氣管12，形成尾氣層，再進(jìn)入內(nèi)燃室13，其需要再通入天然氣混燒，才能在尾氣鍋爐的爐膛中達(dá)到700°C以上燃燒。并且，采用現(xiàn)有的尾氣鍋爐燃燒HCN尾氣，產(chǎn)生的煙氣中仍含有較高的CO、H2，燃燒效率有待進(jìn)一步提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種尾氣燃燒器和尾氣鍋爐，采用本實(shí)用新型提供的尾氣鍋爐燃燒HCN尾氣，燃燒效率較高。
[0007]本實(shí)用新型提供一種尾氣燃燒器，包括:
[0008]尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口 ；
[0009]與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室；
[0010]插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述尾氣管具有尾氣出口，在所述尾氣出口與空氣出口交匯處設(shè)置有旋流發(fā)生器。
[0012]本實(shí)用新型提供一種尾氣鍋爐，包括爐膛和尾氣燃燒器，其中，所述尾氣燃燒器包括:
[0013]尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口 ；
[0014]與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室；
[0015]插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通；
[0016]所述尾氣燃燒器的內(nèi)燃室與所述爐膛相通。
[0017]優(yōu)選的，所述尾氣管具有尾氣出口，在所述尾氣出口與空氣出口交匯處設(shè)置有旋流發(fā)生器。
[0018]優(yōu)選的，所述內(nèi)燃室具有出口，所述尾氣出口與所述內(nèi)燃室的出口所呈的夾角為45。?90°。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的尾氣鍋爐包括爐膛和尾氣燃燒器，其中，所述尾氣燃燒器包括:尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口 ；與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室；插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通；所述尾氣燃燒器的內(nèi)燃室與所述爐膛相通。在所述尾氣鍋爐中，本實(shí)用新型在尾氣管中插入空氣管，并且在內(nèi)燃室中部設(shè)置其空氣進(jìn)口，使空氣在此通入，有利于強(qiáng)化燃燒；在所述空氣管的端頭設(shè)置檔氣盲頭，使通入的空氣偏入尾氣流向端，可達(dá)到HCN尾氣與空氣預(yù)混燃燒的目的，從而能提高燃燒效率。
[0020]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型在尾氣出口與空氣出口交匯處設(shè)置旋流發(fā)生器，使此處為氣動旋流燃燒方式，讓燃燒氣流在旋轉(zhuǎn)中增加碰撞機(jī)會，有利于完全燃燒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有的尾氣鍋爐中尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)示意剖視圖(A-A圖)；
[0023]圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的尾氣鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本實(shí)用新型權(quán)利要求的限制。
[0026]本實(shí)用新型提供了一種尾氣燃燒器，包括:
[0027]尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口 ；
[0028]與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室；
[0029]插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通。
[0030]燃燒器是鍋爐的主要部件之一，其作用是向爐內(nèi)輸送燃料和空氣，使燃料和空氣及時(shí)、充分地混合，保證燃料進(jìn)入爐膛后盡快、穩(wěn)定地著火，迅速、完全地燃燒。尾氣鍋爐主要用于尾氣燃燒，產(chǎn)生蒸汽，以回收尾氣的熱能，而本實(shí)用新型提供的尾氣燃燒器是尾氣鍋爐的主要部件之一，其向爐內(nèi)輸送尾氣，使尾氣中可燃物和空氣混合、燃燒，從而保證尾氣進(jìn)入爐膛后穩(wěn)定燃燒。[0031]本實(shí)用新型實(shí)施例尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)參見圖2和圖3，圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)示意剖視圖(A-A圖)，圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。在圖2中，21為尾氣進(jìn)口，22為尾氣管，23為內(nèi)燃室，24為空氣進(jìn)口，25為空氣管。
[0032]在所述尾氣燃燒器中，具有尾氣進(jìn)口 21的尾氣管22用于通入尾氣，如通入HCN尾氣。
[0033]具有空氣進(jìn)口 24和空氣出口(未在圖2中標(biāo)出)的空氣管25用于通入空氣，所述空氣進(jìn)口位于內(nèi)燃室中部，有利于強(qiáng)化燃燒；所述空氣管插于尾氣管中，并且其空氣出口也就是在空氣管的端頭處，設(shè)置有檔氣盲頭(未在圖2中標(biāo)出)，能使通入的空氣偏入尾氣流向端。其中，所述檔氣盲頭采用本領(lǐng)域常用的即可，本實(shí)用新型沒有特殊限制。
[0034]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述尾氣管具有尾氣出口，在所述尾氣出口與空氣出口交匯處設(shè)置有旋流發(fā)生器(未在附圖中標(biāo)出)，使此處為氣動旋流燃燒方式，讓燃燒氣流在旋轉(zhuǎn)中增加碰撞機(jī)會，有利于完全燃燒。其中，所述旋流發(fā)生器為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的燃燒器構(gòu)件，如旋流板。
[0035]內(nèi)燃室23主要是尾氣初步燃燒的場所，其與尾氣管22相通、經(jīng)空氣出口與空氣管25相通。
[0036]本實(shí)用新型對所述尾氣管、空氣管和內(nèi)燃室的結(jié)構(gòu)、尺寸和材質(zhì)等均沒有特殊限制。
[0037]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的尾氣燃燒器處理尾氣如HCN尾氣時(shí)，HCN尾氣從尾氣進(jìn)口 21進(jìn)入尾氣管22，形成尾氣層，再進(jìn)入內(nèi)燃室23 ;同時(shí)，空氣從空氣進(jìn)口 24進(jìn)入空氣管25，沿著空氣流動軌跡，通過此管導(dǎo)通形成一個(gè)環(huán)形的空氣層，再進(jìn)入內(nèi)燃室23。所述尾氣層和空氣層的分布如圖2和圖3所示，HCN尾氣與空氣能充分混合、燃燒，進(jìn)而提高尾氣鍋爐的尾氣燃燒效率。
[0038]相應(yīng)的，本實(shí)用新型提供了一種尾氣鍋爐，包括爐膛和尾氣燃燒器，其中，所述尾氣燃燒器包括:
[0039]尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口 ；
[0040]與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室；
[0041]插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通；
[0042]所述尾氣燃燒器的內(nèi)燃室與所述爐膛相通。
[0043]本實(shí)用新型考慮到現(xiàn)有燃燒方式的問題，對可用于處理HCN尾氣的尾氣鍋爐進(jìn)行了預(yù)混燃燒方式的技術(shù)改進(jìn)，改造后能提高燃燒效率，增加蒸汽產(chǎn)量。
[0044]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的尾氣鍋爐的結(jié)構(gòu)參見圖4，圖4為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的尾氣鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖4中，41為爐膛，42為尾氣燃燒器，426為檔氣盲頭。
[0045]所述尾氣鍋爐包括爐膛41，爐膛41是供尾氣燃燒的空間，又稱燃燒室，本實(shí)用新型對所述爐膛沒有特殊限制。
[0046]所述尾氣鍋爐包括尾氣燃燒器42，其向爐內(nèi)輸送尾氣，使尾氣中可燃物和空氣混合、燃燒，從而保證尾氣進(jìn)入爐膛后穩(wěn)定燃燒。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)參見圖2和圖3。
[0047]在所述尾氣燃燒器中，具有尾氣進(jìn)口 21的尾氣管22用于通入尾氣，如通入HCN尾氣。
[0048]具有空氣進(jìn)口 24和空氣出口(未在圖2中標(biāo)出)的空氣管25用于通入空氣，所述空氣進(jìn)口位于內(nèi)燃室中部，有利于強(qiáng)化燃燒；所述空氣管插于尾氣管中，并且其空氣出口也就是在空氣管的端頭處，設(shè)置有檔氣盲頭，能使通入的空氣偏入尾氣流向端。其中，所述檔氣盲頭采用本領(lǐng)域常用的即可，本實(shí)用新型沒有特殊限制，如圖4中的檔氣盲頭426。
[0049]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述尾氣管具有尾氣出口，在所述尾氣出口與空氣出口交匯處設(shè)置有旋流發(fā)生器(未在附圖中標(biāo)出)，使此處為氣動旋流燃燒方式，讓燃燒氣流在旋轉(zhuǎn)中增加碰撞機(jī)會，有利于完全燃燒。其中，所述旋流發(fā)生器為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的燃燒器構(gòu)件，如旋流板。
[0050]內(nèi)燃室23主要是尾氣初步燃燒的場所，其與尾氣管22相通、經(jīng)空氣出口與空氣管25相通,還與爐膛41相通。
[0051]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)燃室具有出口，所述尾氣出口與所述內(nèi)燃室的出口所呈的夾角為45°?90°，也就是尾氣進(jìn)入爐膛(燃燒室)的方向與爐膛內(nèi)煙氣的流向呈45°?90°夾角，優(yōu)選呈90°夾角，并且氣體為圓周分布,增加了物質(zhì)碰撞機(jī)會,有利于可燃物與助燃物進(jìn)一步混合、燃燒。
[0052]本實(shí)用新型對所述尾氣管、空氣管和內(nèi)燃室的結(jié)構(gòu)、尺寸和材質(zhì)等均沒有特殊限制。
[0053]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的尾氣鍋爐處理尾氣如HCN尾氣時(shí)，HCN尾氣從尾氣進(jìn)口21進(jìn)入尾氣管22，形成尾氣層，再進(jìn)入內(nèi)燃室23 ;同時(shí)，空氣從空氣進(jìn)口 24進(jìn)入空氣管25，沿著空氣流動軌跡，通過此管導(dǎo)通形成一個(gè)環(huán)形的空氣層，再進(jìn)入內(nèi)燃室23。所述尾氣層和空氣層的分布如圖2和圖3所示，HCN尾氣與空氣能充分混合、燃燒，經(jīng)過尾氣燃燒器42后，尾氣從內(nèi)燃室23進(jìn)入爐膛41內(nèi)，在其中充分燃燒，從而提高尾氣鍋爐的尾氣燃燒效率。
[0054]本實(shí)用新型還提供了一種尾氣熱能的回收方法，包括:
[0055]在上文所述的尾氣鍋爐中，將HCN尾氣與空氣混合后燃燒。
[0056]在所述尾氣鍋爐中，本實(shí)用新型在尾氣管中插入空氣管，并且在內(nèi)燃室中部設(shè)置其空氣進(jìn)口，使空氣在此通入，有利于強(qiáng)化燃燒；在所述空氣管的端頭設(shè)置檔氣盲頭，使通入的空氣偏入尾氣流向端，可達(dá)到HCN尾氣與空氣預(yù)混燃燒的目的，從而能提高燃燒效率，增加蒸汽產(chǎn)量。另外，本實(shí)用新型也無需添加天然氣助燃，可節(jié)約助燃的天然氣，降低成本。
[0057]本實(shí)用新型對所述HCN尾氣與空氣的通入比例、來源等沒有特殊限制，能實(shí)現(xiàn)HCN尾氣燃燒即可。本實(shí)用新型對尾氣鍋爐的其他構(gòu)件也沒有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鍋爐構(gòu)件設(shè)置即可。
[0058]本實(shí)用新型優(yōu)選在HCN尾氣與空氣交匯處為氣動旋流燃燒，增加碰撞機(jī)會，有利于完全燃燒。
[0059]實(shí)踐表明，改造后，本實(shí)用新型可提高40%以上的燃燒效率，每噸HCN尾氣的蒸汽產(chǎn)量至少增加3噸，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
[0060]為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的尾氣燃燒器和尾氣鍋爐進(jìn)行具體描述。[0061]實(shí)施例
[0062]在如圖4所示的尾氣鍋爐中，將HCN尾氣與空氣混合后燃燒。其中，尾氣鍋爐的負(fù)荷率為0.36，空氣總量為1700m3/h。
[0063]主要燃燒參數(shù)和結(jié)果參見表1，表1為實(shí)施例和比較例的尾氣鍋爐處理HCN尾氣的燃燒參數(shù)和結(jié)果。
[0064]比較例
[0065]在包括如圖1所示的尾氣燃燒器的尾氣鍋爐中，將HCN尾氣燃燒。主要燃燒參數(shù)和結(jié)果參見表1。
[0066]表1實(shí)施例和比較例的尾氣鍋爐處理HCN尾氣的燃燒參數(shù)和結(jié)果
[0067]
【權(quán)利要求】
1.一種尾氣燃燒器，包括: 尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口； 與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室； 插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣燃燒器，其特征在于，所述尾氣管具有尾氣出口，在所述尾氣出口與空氣出口交匯處設(shè)置有旋流發(fā)生器。
3.一種尾氣鍋爐，包括爐膛和尾氣燃燒器，其特征在于，所述尾氣燃燒器包括: 尾氣管，所述尾氣管具有尾氣進(jìn)口 ； 與所述尾氣管相通的內(nèi)燃室； 插于所述尾氣管中的空氣管，所述空氣管具有空氣進(jìn)口和空氣出口，所述空氣進(jìn)口設(shè)置于所述內(nèi)燃室中部，所述空氣出口設(shè)置有檔氣盲頭，所述空氣管經(jīng)空氣出口與內(nèi)燃室相通； 所述尾氣燃燒器的內(nèi)燃室與所述爐膛相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尾氣鍋爐，其特征在于，所述尾氣管具有尾氣出口，在所述尾氣出口與空氣出口交匯處設(shè)置有旋流發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尾氣鍋爐，其特征在于，所述內(nèi)燃室具有出口，所述尾氣出口與所述內(nèi)燃室的出口所呈的夾角為45°?90°。
【文檔編號】F23C5/08GK203571735SQ201320517012
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】廖成明, 代明陽, 趙兵, 夏兵 申請人:重慶紫光新科化工開發(fā)有限公司