本發(fā)明專利屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種氣體燃燒設(shè)備，特別涉及一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鳌?/p>

背景技術(shù)：

國(guó)家環(huán)保局發(fā)布的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb31570-2015）規(guī)定自2015年7月1日起，工藝加熱爐的氮氧化物排放濃度不得超過(guò)180mg/m³,而在一些環(huán)境承載能力較弱的地區(qū)，該濃度被限制在100mg/m³以下。而國(guó)內(nèi)的石化加熱爐燃燒器一般都只能保證氮氧化物排放濃度為80-120mg/m³，因此新型低nox燃燒器的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)在一般國(guó)內(nèi)的燃燒器多采用燃料分級(jí)燃燒、空氣分級(jí)燃燒、濃淡偏差燃燒等技術(shù)，其缺點(diǎn)在于部分燃燒器運(yùn)行時(shí)，煙氣再循環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且效果不夠明顯，空氣輸送較集中且速度有限，形成的回流區(qū)較小，導(dǎo)致空氣和燃料的混合能力不強(qiáng)，運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)局部高溫、氮氧化物超標(biāo)排放等現(xiàn)象。

發(fā)明專利內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有燃燒器出現(xiàn)的煙氣再循環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且效果不夠明顯、空氣輸送較集中且與燃料的混合能力不強(qiáng)、燃燒不充分等不足，提供一種燃料分級(jí)按比例調(diào)節(jié)、帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的自動(dòng)煙氣再循環(huán)結(jié)構(gòu)且空氣分流道與燃?xì)饩鶆蚧旌?，能有效降低nox生成的一種低nox燃?xì)馊紵鳌?/p>

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鞴潭ㄔ诩訜釥t爐底，它包括空氣導(dǎo)流罩、空氣噴嘴和其底板、燃燒器筒體、中心主燃?xì)鈽?、一組輔助燃?xì)鈽?、環(huán)形燃?xì)馄?、長(zhǎng)明燈、觀火孔、點(diǎn)火孔、燃料進(jìn)氣軟管、長(zhǎng)明燈進(jìn)氣軟管、連接軟管、調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)和燃料調(diào)節(jié)球閥等部件。

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵?，所述空氣?dǎo)流罩設(shè)置在燃燒器筒體上部，直徑與環(huán)形燃料汽包管相等，空氣導(dǎo)流罩與燃燒器筒體并非直接連接的，而是在兩者的連接處設(shè)置有寬度為30mm的環(huán)形鏤空層。

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鳎隹諝鈬娮斓牡装逶O(shè)置在所述帶噴孔的中心主燃噴頭下方，其上設(shè)置有兩層所述空氣噴嘴、所述長(zhǎng)明燈孔洞、觀火孔洞、點(diǎn)火燈孔洞。

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鳎鲆唤M輔助燃?xì)鈽尠ㄔ谒霏h(huán)形燃?xì)馄苌暇鶆蚺帕械?支輔助燃?xì)鈽尅?/p>

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵?，所述每一支帶噴孔的輔助燃?xì)鈬婎^頂端靠近燃燒器筒體內(nèi)側(cè)方向有三個(gè)噴孔，第一個(gè)噴孔直徑為1.4mm，與豎直方向的夾角為90°；第二個(gè)噴孔直徑為1.5mm，與豎直方向的夾角為68°；第三個(gè)噴孔直徑為4.9mm，與豎直方向的夾角為29°。

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鳎梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)所述燃料入口調(diào)節(jié)球閥的開(kāi)度，控制進(jìn)入整個(gè)煙氣自循環(huán)超低nox燃?xì)馊紵鞯娜細(xì)饬?，通過(guò)調(diào)節(jié)所述主輔燃料調(diào)節(jié)球閥的開(kāi)度，控制進(jìn)入中心主燃?xì)鈽尯洼o助燃?xì)鈽寖?nèi)的燃?xì)獗取?/p>

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵?，所述長(zhǎng)明燈進(jìn)氣軟管的入口處設(shè)置有入口調(diào)節(jié)球閥以控制進(jìn)入長(zhǎng)明燈內(nèi)的燃?xì)饬俊?/p>

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵?，所述環(huán)形燃?xì)馄車@所述燃燒器筒體分布，負(fù)責(zé)連接上面的一組輔助燃?xì)鈬姌尯拖旅娴囊桓鬏o燃?xì)鈬姌屵B接軟管，環(huán)形燃?xì)馄懿⒉皇钦麄€(gè)圓環(huán)，而是設(shè)計(jì)成3/4個(gè)圓環(huán)。

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鳎鋈紵魍搀w下部設(shè)置有所述調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)。

上述的一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鳎鋈紵魍搀w內(nèi)外層之間設(shè)置有耐火材料。

本發(fā)明有益效果是，通過(guò)將燃?xì)夥旨?jí)燃燒，并能夠適應(yīng)不同負(fù)荷下對(duì)主、輔燃?xì)饬堪幢壤M(jìn)行調(diào)節(jié)；通過(guò)空氣噴嘴及其底板和燃燒器筒體組成的文丘里結(jié)構(gòu)，使得空氣與燃?xì)獾幕旌细鼮榫鶆?，燃燒更加充分，燃燒室溫度更低，有效抑制nox生成；通過(guò)在燃燒室上方，輔助燃?xì)鈽寚娮斐隹谔?，設(shè)置一個(gè)與筒體相連通并留有間隙的空氣導(dǎo)流罩，形成巧妙的文丘里結(jié)構(gòu)，能夠把爐膛底部煙氣卷吸至燃燒室中再燃燒，實(shí)現(xiàn)煙氣自動(dòng)地再循環(huán)，使?fàn)t膛內(nèi)溫度分布更加均勻；中心主燃?xì)鈽屌c輔助燃?xì)鈽尠床煌嵌葒姵龅娜細(xì)庠谌紵壹捌渖喜肯嗷ソ豢?、充分混合、分層燃燒，能夠滿足石化加熱爐裝置燃燒穩(wěn)定、熱效率高、低污染物排放的要求。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明；

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明俯視圖；

圖3為空氣噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為中心主燃噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為輔助燃?xì)鈬婎^的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1.空氣導(dǎo)流罩，2.空氣噴嘴，3.空氣噴嘴的底板，4.燃燒器筒體，5.中心主燃?xì)鈽專?.帶噴孔的中心主燃噴頭，7.輔助燃?xì)鈽專?.帶噴孔的輔助燃?xì)鈬婎^，9.環(huán)形燃?xì)馄埽?0.長(zhǎng)明燈，11.燃料進(jìn)氣軟管，12.長(zhǎng)明燈進(jìn)氣軟管，13.連接軟管，14.調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)，15.耐火材料，16.燃料入口調(diào)節(jié)球閥，17.主輔燃料調(diào)節(jié)球閥，18.觀火孔，19.長(zhǎng)明燈孔，20.點(diǎn)火孔，21.固定螺栓，22.環(huán)形鏤空層。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將提出本發(fā)明其中一種設(shè)計(jì)方法，但是需要說(shuō)明的是，本發(fā)明可以通過(guò)不同的結(jié)構(gòu)和形式進(jìn)行展現(xiàn)，并不僅限于此一種設(shè)計(jì)方法。

如圖1、2所示，一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鞴潭ㄔ诩訜釥t爐膛底部，它主要包括空氣導(dǎo)流罩1，空氣噴嘴2，空氣噴嘴的底板3，燃燒器筒體4，中心主燃?xì)鈽?，帶噴孔的中心主燃噴頭6，輔助燃?xì)鈽?，帶噴孔的輔助燃?xì)鈬婎^8，環(huán)形燃?xì)馄?，長(zhǎng)明燈10，燃料進(jìn)氣軟管11，長(zhǎng)明燈進(jìn)氣軟管12，連接軟管13，調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)14，耐火材料15，燃料入口調(diào)節(jié)球閥16，主輔燃料調(diào)節(jié)球閥17，觀火孔18，長(zhǎng)明燈孔19，點(diǎn)火孔20，固定螺栓21，環(huán)形鏤空層22等部件。

如圖1所示，一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鞯目諝鈱?dǎo)流罩1設(shè)置在燃燒器筒體4上部，直徑與環(huán)形燃料汽包管9相等，需要說(shuō)明的是，空氣導(dǎo)流罩1與燃燒器筒體4并非直接相連的，而是在兩者相聯(lián)處設(shè)置有寬度為30mm的環(huán)形鏤空層22，且與輔助燃?xì)鈽?的輔助燃?xì)鈬婎^8高度對(duì)齊，當(dāng)燃?xì)馀c空氣在燃燒室混合燃燒時(shí)，由于輔助燃?xì)鈬婎^8的高速噴射作用，把爐膛底部的煙氣通過(guò)該環(huán)形鏤空層22卷吸進(jìn)燃燒室內(nèi)，形成自然的煙氣再循環(huán)結(jié)構(gòu)，有效降低nox排放。

如圖2所示，空氣噴嘴2的底板3設(shè)置在帶噴孔的中心主燃噴頭6下方，空氣噴嘴2分為兩種尺寸，以不同的半徑周向均勻分布于該底板上，數(shù)量一般為12個(gè)或更多。當(dāng)助燃空氣從燃燒器筒體4內(nèi)經(jīng)空氣噴嘴噴入燃燒室時(shí)，對(duì)于底板3所在的平面，空氣流速沿半徑增大的方向逐漸變小，中心區(qū)域內(nèi)空氣流速大且分散，保證火焰穩(wěn)定、不脫火、不回火；外圍空氣流速小且均勻，保證與輔助燃?xì)獾幕旌细泳鶆颍紵覂?nèi)的溫度更低，有效降低nox排放。

如圖1所示，一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鞯娜剂陷斔蜋C(jī)構(gòu)由燃料入口調(diào)節(jié)球閥16、燃料進(jìn)氣軟管11、環(huán)形燃?xì)馄?、主輔燃料調(diào)節(jié)球閥17、連接軟管13、中心主燃?xì)鈽?、中心主燃?xì)鈽寚婎^6、一組輔助燃?xì)鈽?、輔助燃?xì)鈽寚婎^8等部件組成。燃料經(jīng)燃料進(jìn)氣軟管11輸送至環(huán)形燃?xì)馄?，環(huán)形燃?xì)馄苌戏皆O(shè)置有一組輔助燃?xì)鈽?，下方設(shè)置有一根連接軟管13，并與中心主燃?xì)鈽?相聯(lián)。在燃料進(jìn)氣軟管11入口處設(shè)有燃料入口調(diào)節(jié)球閥16，環(huán)形燃料汽包管9與連接軟管13相連處設(shè)有主輔燃料調(diào)節(jié)球閥17，通過(guò)調(diào)節(jié)燃料入口調(diào)節(jié)球閥16的開(kāi)度，可以控制進(jìn)入整個(gè)燃燒器的燃?xì)饬?，通過(guò)調(diào)節(jié)所述主輔燃料調(diào)節(jié)球閥17的開(kāi)度，可以控制進(jìn)入中心主燃?xì)鈽?和輔助燃?xì)鈽?內(nèi)的燃?xì)獗?，以?shí)現(xiàn)主、輔燃?xì)饬堪幢壤M(jìn)行調(diào)節(jié)的目的。

如圖1所示，一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵鞯闹伎諝廨斔蜋C(jī)構(gòu)由調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)14、燃燒器筒體4、空氣噴嘴2及其底板3、空氣導(dǎo)流罩1、環(huán)形鏤空層22等部件組成。助燃空氣經(jīng)調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)14進(jìn)入燃燒器筒體4內(nèi)，一部分空氣通過(guò)底板3上的空氣噴嘴2噴射進(jìn)入燃燒室，另一部分空氣直接進(jìn)入燃燒室，通過(guò)空氣噴嘴2的空氣首先與中心主燃?xì)鈽?內(nèi)噴射的燃?xì)膺M(jìn)行混合，此時(shí)由于空氣量較少導(dǎo)致燃燒速度較慢、溫度較低，抑制了nox的生成，隨后產(chǎn)生的煙氣與輔助燃?xì)鈽?噴射的燃料，加上直接進(jìn)入燃燒室內(nèi)的空氣進(jìn)行混合，此時(shí)由于空氣量多，導(dǎo)致火焰溫度較低，因?yàn)檫M(jìn)一步降低了nox的生成。

具體的，環(huán)形燃?xì)馄?圍繞燃燒器筒體4分布，負(fù)責(zé)連接上面的一組輔助燃?xì)鈬姌?和下面的一根連接軟管13，環(huán)形燃?xì)馄?管并不是整個(gè)圓環(huán)，而是設(shè)計(jì)成3/4個(gè)圓環(huán)，并且把兩端封閉堵死，以此來(lái)進(jìn)行主輔燃?xì)饬康姆峙湔{(diào)節(jié)。

燃燒器主體為中空的結(jié)構(gòu)且分為兩層，中間通道為助燃空氣流道，外層通道內(nèi)設(shè)置有絕熱耐火材料15，可以減少燃燒器工作時(shí)產(chǎn)生的噪音和減少燃燒器散熱。

中心主燃噴頭6和輔助燃?xì)鈬婎^8上分布有相對(duì)的可以噴射燃料的小孔，其中中心主燃噴頭6頂端有八個(gè)噴孔，分兩層，一層四個(gè)均勻排列。第一層噴孔直徑為3mm，與豎直方向的夾角為27°，第二層噴孔直徑為1.4mm，與豎直方向的夾角為65°；輔助燃?xì)鈬婎^8頂端靠近燃燒器筒體4內(nèi)側(cè)方向有三個(gè)噴孔，第一個(gè)噴孔直徑為1.4mm，與豎直方向的夾角為90°；第二個(gè)噴孔直徑為1.5mm，與豎直方向的夾角為68°；第三個(gè)噴孔直徑為4.9mm，與豎直方向的夾角為29°。每一支輔助燃?xì)鈬婎^8上的噴孔均朝向中心主燃噴頭6上的噴孔，這樣相互交錯(cuò)的噴射可以使主輔燃?xì)獾幕旌细泳鶆颉?/p>

上述一種帶空氣導(dǎo)流罩的低nox燃?xì)馊紵?，通過(guò)將燃料、空氣分級(jí)燃燒，并可以通過(guò)調(diào)節(jié)球閥實(shí)現(xiàn)主輔燃?xì)饬康谋壤{(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同負(fù)荷下的低nox排放要求；通過(guò)文丘里效應(yīng)形成自然的煙氣再循環(huán)結(jié)構(gòu)，并且將空氣與燃?xì)馔ㄟ^(guò)多孔的結(jié)構(gòu)射入燃燒室內(nèi)充分混合，分層燃燒，降低了燃燒時(shí)的溫度，進(jìn)而有效地抑制了nox的生成。其中應(yīng)用了煙氣再循環(huán)、燃?xì)夥旨?jí)燃燒、空氣分級(jí)燃燒、燃料/空氣強(qiáng)制混合等多項(xiàng)技術(shù)，燃燒充分且穩(wěn)定、不脫火，生成nox少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能滿足國(guó)家相關(guān)部門(mén)制定的越來(lái)越嚴(yán)格的排放要求。

以上所述設(shè)計(jì)方法僅表述了此發(fā)明專利的個(gè)別設(shè)計(jì)方法，由于篇幅限制并不能理解為本發(fā)明專利僅有此一個(gè)設(shè)計(jì)方法。對(duì)于和本發(fā)明專利思路相似的其他專利應(yīng)屬于保護(hù)范圍內(nèi)。