本實(shí)用新型涉及一種石油化工燃燒器設(shè)備，特別涉及一種超低NOx排放藍(lán)火焰圓形氣體燃燒器。

背景技術(shù)：

由于人們對(duì)環(huán)境污染的重視，從20世紀(jì)60年代以來(lái)人們就開(kāi)始研究如何有效地降低工業(yè)NOx的排放，主要從燃燒方法及燃燒裝置上加以考慮。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，在降低NOx方面從理論到實(shí)際都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，人們研究出了各種抑制方法，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了各種控制技術(shù)及裝置。在實(shí)用裝置上開(kāi)發(fā)出了混合促進(jìn)型低NOx燃燒器；自身煙氣再循環(huán)型低NOx燃燒器等。但由于國(guó)家環(huán)?？偩职l(fā)布的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31570-2015）規(guī)定2015-07-01開(kāi)始實(shí)施，對(duì)降低NOx排放提出了更高的要求。因此研發(fā)新一代的超低NOx排放燃燒器迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)降低NOx排放提出了更高要求的不足，提供一種能達(dá)到NOx排放要求的超低NOx排放藍(lán)火焰圓形氣體燃燒器。

一種超低NOx排放藍(lán)火焰圓形氣體燃燒器，設(shè)置在加熱爐內(nèi)，它包括燃燒器筒體、火盆磚、冷卻體、長(zhǎng)明燈、8~20組燃?xì)鈽尣糠趾腿剂戏峙涔堋?/p>

所述火盆磚設(shè)置在所述燃燒器筒體的頂部且所述火盆磚與所述燃燒器筒體相連通。所述燃燒器筒體的側(cè)面設(shè)有調(diào)風(fēng)蝶閥。所述燃料分配管設(shè)置在所述燃燒器筒體的底部。所述8~20組燃?xì)鈽尣糠志鶆颦h(huán)繞所述火盆磚且每組所述燃?xì)鈽尣糠值囊欢舜┻^(guò)所述燃燒器筒體的底部伸入所述火盆磚的內(nèi)部和外部，另一端與所述燃料分配管相連通。所述冷卻體設(shè)置在所述火盆磚的中間。所述長(zhǎng)明燈的一端穿過(guò)所述燃燒器筒體的底面伸進(jìn)所述火盆磚內(nèi)部。所述燃燒器筒體的底部設(shè)有觀(guān)火孔和點(diǎn)火孔。

每組所述燃?xì)鈽尣糠职ㄖ魅剂蠘寳U、分支燃料槍桿、一級(jí)燒嘴和二級(jí)燒嘴。

所述主燃料槍桿的一端穿過(guò)所述燃燒器筒體的底部伸入所述火盆磚的外部，另一端與所述燃料分配管相連。所述主燃料槍桿上設(shè)有所述分支燃料槍桿。所述分支燃料槍桿與所述主燃料槍桿相連通且所述分支燃料槍桿伸進(jìn)所述火盆磚的內(nèi)部。所述分支燃料槍桿遠(yuǎn)離所述主燃料槍桿的那端設(shè)有所述一級(jí)燒嘴。所述主燃料槍桿遠(yuǎn)離所述燃料分配管的那端設(shè)有所述二級(jí)燒嘴。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述火盆磚包括火盆磚主體、8~20個(gè)第一燃燒孔和8~20個(gè)第二燃燒孔。所述8~20個(gè)第一燃燒孔均勻設(shè)置在所述火盆磚主體的頂部且與所述火盆磚主體的內(nèi)部相連通。所述8~20個(gè)第二燃燒孔均勻設(shè)置在所述火盆磚主體的上部側(cè)面且與所述火盆磚主體的內(nèi)部相連通。所述第一燃燒孔與所述第二燃燒孔相連通且一個(gè)所述第一燃燒孔對(duì)應(yīng)一個(gè)所述第二燃燒孔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述火盆磚主體為中空結(jié)構(gòu)，中空部分為火盆磚助燃空氣通道。

所述火盆磚主體的外側(cè)面上部向內(nèi)傾斜呈錐形。所述火盆磚主體高于所述第二燃燒孔的內(nèi)側(cè)面向內(nèi)收縮并呈圓柱形，所述火盆磚主體的內(nèi)側(cè)面中部呈長(zhǎng)方形且內(nèi)側(cè)面下部向外傾斜呈錐形。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述火盆磚還包括8~20個(gè)凹槽，所述8~20個(gè)凹槽均勻設(shè)置在所述火盆磚主體的下部外側(cè)面上且一個(gè)所述凹槽對(duì)應(yīng)一個(gè)所述主燃料槍桿。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述燃燒器筒體為中空結(jié)構(gòu)，中空部分為燃燒器助燃空氣通道。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述燃燒器筒體包括外筒、耐火纖維層、降噪多孔板內(nèi)筒和法蘭。所述耐火纖維層設(shè)置在所述外筒和降噪多孔板內(nèi)筒之間。所述法蘭設(shè)置在所述外筒和降噪多孔板內(nèi)筒的頂部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述超低NOx排放藍(lán)火焰圓形氣體燃燒器還包括支撐架部分。所述冷卻體通過(guò)所述支撐架部分固定在所述火盆磚的中間，所述火盆磚通過(guò)所述支撐架部分設(shè)置在所述燃燒器筒體的頂部。

所述支撐架部分包括支撐筋、托盤(pán)、加強(qiáng)筋和冷卻體固定框。所述加強(qiáng)筋設(shè)置在所述燃燒器筒體的頂部。所述托盤(pán)設(shè)置在所述加強(qiáng)筋和火盆磚之間。所述支撐筋設(shè)置在所述托盤(pán)和燃燒器筒體之間。所述冷卻體的底部設(shè)置在所述加強(qiáng)筋上。所述冷卻體固定框設(shè)置在所述火盆磚的上部用于固定所述冷卻體。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述冷卻體為金屬或耐高溫澆筑料的棒。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1、本實(shí)用新型是通過(guò)冷卻體來(lái)降低火焰中心溫度，從而抑制NOx生成。

2、本實(shí)用新型燃?xì)鈽屢患?jí)燒嘴和二級(jí)燒嘴在火盆磚內(nèi)外形成了對(duì)應(yīng)的噴射，形成燃料的分級(jí)燃燒，及主燃料槍桿和分支燃料槍桿的合理的燃料配比，控制了燃燒器火焰中局部濃度，實(shí)現(xiàn)燃料的過(guò)濃、過(guò)淡燃燒，實(shí)現(xiàn)低NOx燃燒排放。

3、本實(shí)用新型8~20組燃?xì)鈽尣糠志荚O(shè)置在燃燒器筒體內(nèi)，燃燒時(shí)，火焰在火盆磚上分布更均勻，并降低了火焰高度。

4、本實(shí)用新型從現(xiàn)有燃燒器燃燒NOx排放值80~100mg/m3達(dá)到30~50mg/m3NOx的燃燒排放。

5、本實(shí)用新型提高了火焰的穩(wěn)定性，獲得了具有火焰成型好、規(guī)則、火焰不發(fā)飄的藍(lán)色火焰效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的主剖視圖。

圖2為本實(shí)用新型的仰視圖。

圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。

圖4為火盆磚的俯視圖。

圖5為圖4的A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的首選實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為“設(shè)置”在另一個(gè)元件，它可以是直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是與另一個(gè)元件“相連”，它可以是直接連接到另一個(gè)元件，或者可能同時(shí)存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖1至圖5，一種超低NOx排放藍(lán)火焰圓形氣體燃燒器，設(shè)置在加熱爐55內(nèi)，

它包括燃燒器筒體、火盆磚3、冷卻體5、長(zhǎng)明燈51、8組燃?xì)鈽尣糠?、燃料分配?3、調(diào)風(fēng)蝶閥10、觀(guān)火孔11、點(diǎn)火孔13和支撐架部分。

其中，火盆磚3通過(guò)支撐架部分設(shè)置在燃燒器筒體的頂部且火盆磚3與燃燒器筒體相連通。燃燒器筒體的側(cè)面設(shè)有調(diào)風(fēng)蝶閥10。燃料分配管53設(shè)置在燃燒器筒體的底部。8組燃?xì)鈽尣糠志鶆颦h(huán)繞火盆磚3且每組燃?xì)鈽尣糠值囊欢舜┻^(guò)燃燒器筒體的底部伸入火盆磚3的內(nèi)部和外部，另一端與燃料分配管53相連通，該設(shè)計(jì)有利于燃?xì)馀c空氣的均布燃燒。

具體的，冷卻體5通過(guò)支撐架部分設(shè)置在火盆磚3的中間，由于NO_X是隨著火焰溫度的升高而增加的，因此，在火焰中間高溫區(qū)放置冷卻體5，使之吸收并向外輻射部分燃燒釋放的能量，從而降低整個(gè)火焰溫度，特別是消除局部高溫區(qū)，從而可以有效降低NO_X的生成。加裝冷卻體5后會(huì)縮短氧在火焰高溫區(qū)的停留時(shí)間，使過(guò)剩氧不能順利從火焰底部沿焰面到達(dá)頂部，從而降低NOx的生成。助燃空氣在通過(guò)調(diào)風(fēng)蝶閥10進(jìn)入燃燒器筒體時(shí)，有個(gè)向上90°拐彎，使得助燃空氣進(jìn)入火盆磚3時(shí)，空氣容易形成亂流，火焰容易發(fā)飄，不穩(wěn)定、不規(guī)則。在火盆磚3中間設(shè)置冷卻體5后，助燃空氣在火盆磚3與冷卻體5之間通過(guò)時(shí)，起到穩(wěn)定助燃空氣的作用，利于火焰的穩(wěn)定，不發(fā)飄，規(guī)整。

其中，長(zhǎng)明燈51的一端穿過(guò)燃燒器筒體的底面伸進(jìn)火盆磚3內(nèi)部。燃燒器筒體的底部設(shè)有觀(guān)火孔11和點(diǎn)火孔13。

具體的，每組燃?xì)鈽尣糠职ㄖ魅剂蠘寳U91、分支燃料槍桿93、一級(jí)燒嘴95和二級(jí)燒嘴97。主燃料槍桿91的一端穿過(guò)燃燒器筒體的底部伸入火盆磚3的外部，另一端與燃料分配管53相連。主燃料槍桿91上設(shè)有分支燃料槍桿93。分支燃料槍桿93與主燃料槍桿91相連通且分支燃料槍桿93伸進(jìn)火盆磚3的內(nèi)部。分支燃料槍桿93遠(yuǎn)離主燃料槍桿91的那端設(shè)有一級(jí)燒嘴95，主燃料槍桿91遠(yuǎn)離燃料分配管53的那端設(shè)有二級(jí)燒嘴97，該設(shè)計(jì)形成了燃料的分級(jí)燃燒，抑制中心溫度過(guò)高，從而降低NOx的產(chǎn)生。

其中，火盆磚3包括火盆磚主體31、16個(gè)第一燃燒孔33、16個(gè)第二燃燒孔35和8個(gè)凹槽37。

具體的，16個(gè)第一燃燒孔33均勻設(shè)置在火盆磚主體31的頂部且與火盆磚主體31的內(nèi)部相連通。16個(gè)第二燃燒孔35均勻設(shè)置在火盆磚主體31的上部側(cè)面且與火盆磚主體31的內(nèi)部相連通。第一燃燒孔33與第二燃燒孔35相連通且一個(gè)第一燃燒孔33對(duì)應(yīng)一個(gè)第二燃燒孔35。8個(gè)凹槽37均勻設(shè)置在火盆磚主體31的下部外側(cè)面上且一個(gè)凹槽37對(duì)應(yīng)一個(gè)主燃料槍桿91。

如圖4和圖5所示，火盆磚主體31為中空結(jié)構(gòu)，中空部分為火盆磚助燃空氣通道?；鹋璐u主體31的外側(cè)面上部向內(nèi)傾斜呈錐形，該設(shè)計(jì)使得燃?xì)鈽尣糠值亩?jí)燒嘴97噴射燃?xì)饷娉市泵娼Y(jié)構(gòu)，利于燃?xì)鈬娚湟约盁煔饣亓鳎瑥亩档蚇Ox產(chǎn)生?；鹋璐u主體31高于第二燃燒孔35的內(nèi)側(cè)面向內(nèi)收縮并呈圓柱形，該設(shè)計(jì)使得空氣的截面變小，形成了第一空氣收縮流道310，該設(shè)計(jì)利于燃?xì)馀c空氣在第一燃燒孔33和第二燃燒孔35出口處燃燒?；鹋璐u主體31的內(nèi)側(cè)面中部呈長(zhǎng)方形，形成空氣流道311，是一個(gè)橫截面不變的平直流道?；鹋璐u內(nèi)側(cè)面下部向外傾斜呈錐形，即火盆磚內(nèi)側(cè)面下部向外傾斜一個(gè)β的角度，形成第二空氣收縮流道312，以利于空氣平穩(wěn)的過(guò)渡到空氣流道311內(nèi)。

其中，燃燒器筒體為中空結(jié)構(gòu)，中空部分為燃燒器助燃空氣通道。

具體的，燃燒器筒體包括外筒15、耐火纖維層17、降噪多孔板內(nèi)筒18和法蘭19。耐火纖維層17設(shè)置在外筒15和降噪多孔板內(nèi)筒18之間，起到了保溫、隔熱、降噪的作用。法蘭19設(shè)置在外筒15和降噪多孔板內(nèi)筒18的頂部。

其中，支撐架部分包括支撐筋71、托盤(pán)73、加強(qiáng)筋75和冷卻體固定框77。

其中，加強(qiáng)筋75的數(shù)量為4～16個(gè)，焊接時(shí)可以偏轉(zhuǎn)角度15°~30°形成旋流風(fēng)，利于燃料氣與空氣充分混合。

具體的，加強(qiáng)筋75設(shè)置在燃燒器筒體的頂部。托盤(pán)73設(shè)置在加強(qiáng)筋75和火盆磚3之間。支撐筋71設(shè)置在托盤(pán)73和燃燒器筒體之間，并起到了防止熱火盆磚3熱量傳到燃燒器筒體上的作用。冷卻體5的底部設(shè)置在加強(qiáng)筋75上。冷卻體固定框77設(shè)置在火盆磚3的上部用于固定冷卻體5。

其中，冷卻體5為金屬或耐高溫澆筑料的棒。

具體的，支撐筋71包括四個(gè)8mm的厚鋼板。

本實(shí)用新型的工作原理和工作過(guò)程：

燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)夥峙涔?3進(jìn)入到各主燃料槍管91內(nèi)，燃料分級(jí)分別通過(guò)一級(jí)燒嘴95和二級(jí)燒嘴97噴出，一級(jí)燒嘴95的出口燃料通過(guò)設(shè)置在主燃料槍桿91上的分支燃料槍桿93分流而來(lái)，其中一級(jí)燒嘴95的占燃料比為25%~30%，二級(jí)燒嘴97的占燃料比為70%~75%，助燃空氣通過(guò)調(diào)風(fēng)蝶閥10進(jìn)入燃燒器筒體內(nèi)，然后依次通過(guò)第二空氣收縮流道312和空氣流道311，一直到第一燃燒孔33、第二燃燒孔35和第一空氣收縮流道310，當(dāng)燃燒器燃燒時(shí)，火焰會(huì)噴射在火盆磚3上的第一燃燒孔33和第二燃燒孔35上，多組燃?xì)鈽尣糠謬娚湫纬梢粋€(gè)穩(wěn)定又均勻的環(huán)形圓柱狀火焰。

其中，燃料高度分級(jí)它抑制NOx的原理是分段燃燒和煙氣循環(huán)的組合：一級(jí)燒嘴95的燃料氣量一般占總?cè)紵龤饬康?5%~30%，而與之混合的空氣卻是總量的，一級(jí)燃燒在極大的過(guò)?？諝饬肯逻M(jìn)行，火焰溫度低，NOx的生成量也低。經(jīng)一級(jí)燃燒后的空氣煙氣混合物中，氧濃度已降低，而二級(jí)燒嘴97還將爐內(nèi)的煙氣卷吸入燃燒區(qū)，因此二級(jí)燃燒的火焰溫度也高不上去，NOx的生成量自然也不會(huì)高。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1、本實(shí)用新型是通過(guò)冷卻體5來(lái)降低火焰中心溫度，從而抑制NOx生成。

2、本實(shí)用新型燃?xì)鈽屢患?jí)燒嘴95和二級(jí)燒嘴97在火盆磚3內(nèi)外形成了對(duì)應(yīng)的噴射，形成燃料的分級(jí)燃燒，及主燃料槍桿91和分支燃料槍桿93的合理的燃料配比，控制了燃燒器火焰中局部濃度，實(shí)現(xiàn)燃料的過(guò)濃、過(guò)淡燃燒，實(shí)現(xiàn)低NOx燃燒排放。

3、本實(shí)用新型8~20組燃?xì)鈽尣糠志荚O(shè)置在燃燒器筒體內(nèi)，燃燒時(shí)，火焰在火盆磚3上分布更均勻，并降低了火焰高度。

4、本實(shí)用新型從現(xiàn)有燃燒器燃燒NOx排放值80~100mg/m3達(dá)到30~50mg/m3NOx的燃燒排放。

5、本實(shí)用新型提高了火焰的穩(wěn)定性，獲得了具有火焰成型好、規(guī)則、火焰不發(fā)飄的藍(lán)色火焰效果。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。