專利名稱：一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器及方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石化重整方箱爐技術領域，涉及一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強
制通風燃燒器及方法。
背景技術：
目前，隨著國家環(huán)保法規(guī)要求的提高及對清潔燃料的需求量日益增長，連續(xù)重整 裝置在煉油廠中的地位變得更為重要.加熱爐是重整裝置中的核心設備之一，燃燒器又是 加熱爐的關鍵供能設備，其性能好壞直接影響熱量在爐內的分布和傳遞。因此，要求燃燒器 的性能不僅能滿足供熱需求還要滿足節(jié)能減排方面的要求。傳統(tǒng)重整爐燃燒器普遍采用自 然供風，由于助燃空氣的溫度低、壓力低，造成了燃料化學不完全燃燒損失比較大，系統(tǒng)熱 利用效率低。爐子煙囪出口的熱煙氣沒有充分利用，另外煉廠其他一些溫度相對較低熱源 的熱量沒有充分利用，造成相當大的能源浪費。

發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風 燃燒器。能夠在燃燒過程中，降低氮氧化物的生成，使其具有燃燒充分，節(jié)能、環(huán)保、高效的 特點。 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案 —種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，所述燃燒器設置有兩級獨立 的瓦斯輪，即設置有主瓦斯槍并使其位于燃燒器中心，其噴出口與火道磚構成的燃燒道連 通，即與初級燃燒區(qū)連通，與燃燒器中心連通有助燃空氣通道，并設置有調節(jié)助燃空氣進入 量大小的調風蝶閥；助燃空氣由助燃空氣通道全部進入燃燒器并與由主瓦斯槍噴出的瓦斯 在火道磚構成的燃燒道中混合燃燒；設置有二級瓦斯分配環(huán)并使其與二級瓦斯源連通，二 級瓦斯分配環(huán)上設置多個二級瓦斯槍并使二級瓦斯槍環(huán)繞燃燒器的火道磚外壁布置。
所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，主瓦斯槍和長明燈連 接瓦斯源的一段固定于燃燒器殼體的底板上。 所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，主瓦斯槍由瓦斯槍套 管固定于燃燒器殼體的上下端，主瓦斯槍頭部設置有穩(wěn)焰罩。 所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，燃燒器殼體板內設置 有保溫層，底板上設置有看火孔。 所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，二級瓦斯槍頭部位于 火道磚外沿斜面根部；二級瓦斯槍通過法蘭連接在二級瓦斯分配環(huán)上可單獨拆卸。
所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，燃燒道由火道磚構 成，火道磚外沿上面高于爐體。 —種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器的工作方法，采用分級燃燒和 煙氣回流再循環(huán)工藝；通過所設置的兩級獨立瓦斯槍將燃料分為兩部分進入燃燒器，并被分別引射入兩個燃燒區(qū)內，即初級燃燒區(qū)、二級燃燒區(qū)，在兩個獨立的燃燒區(qū)內完成燃燒，
燃燒在兩個階段完成，任一燃燒階段的火焰溫度不會接近常規(guī)燃燒器內的溫度；在初級燃
燒區(qū)中，部分燃料和全部助燃空氣進入初級燃燒區(qū)，初級燃料的燃燒在滿足全部燃料燃燒
所需空氣中完成，使過量的空氣降低火焰溫度；引入二級燃燒區(qū)中的燃料與來自初級燃燒
區(qū)的剩余空氣混合燃燒，燃燒火焰外緣的熱量繼續(xù)通過熱輻射向周圍傳遞，由此，兩級燃燒
區(qū)的火焰溫度不會接近標準燃燒器內的溫度，即燃燒器的瓦斯一部分由主瓦斯槍即位于燃
燒器中心的瓦斯槍進入，以較大的噴射角度噴入火道磚構成的燃燒道，瓦斯射流與助燃空
氣流形成一定的穿插角度，與過量助燃空氣充分接觸混合燃燒；利用過量的助燃空氣，使火
道磚內的燃燒溫度低于常規(guī)燃燒器溫度，抑制熱力學Nox的生成；燃燒器的另一部分瓦斯
由環(huán)圍火道磚外壁的多個二級瓦斯槍進入并沿火道磚外沿斜面噴入火道磚中心區(qū)即初級
燃燒區(qū)下游的二級燃燒區(qū)與來自初級燃燒區(qū)的剩余空氣混合燃燒，通過二級瓦斯槍噴射的
高速瓦斯射流，使燃燒器火道磚外沿處形成較強的負壓區(qū)，爐內周圍溫度較低的煙氣在此
負壓的作用下，快速填充負壓區(qū)，進入二級燃燒區(qū)與二級燃燒區(qū)煙氣混合，并將混合的煙氣
再循環(huán)引入到高速瓦斯燃燒氣體中參與燃燒，惰性的煙氣冷卻火焰，降低氧分壓，并減少氮
氧化物排放即外部煙氣再循環(huán)和內部煙氣再循環(huán)，并使Nox的生成進一步降低。 由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性 本發(fā)明燃燒器與普通側燒重整爐燃燒器相比，本發(fā)明燃燒器火焰最高溫度可降低 12(TC左右，N0x生成量可減少55% —60%。本發(fā)明燃燒器通過限制燃燒反應區(qū)的溫度來 限制N0x產物。重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器分級配燃料的燃燒器應歸類 于低N0x燃燒器。是一種在燃燒過程，并采用燃料分級和煙氣回流技術降低氮氧化物生成 的高效、節(jié)能、環(huán)保于一體的燃燒器。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。 圖中1、火道磚，2、穩(wěn)焰罩，3、主瓦斯槍，4、二級瓦斯分配環(huán)，5、燃燒器殼體，6、瓦 斯槍套管，7、助燃空氣通道，8、調風蝶閥，9、看火孔，10、二級瓦斯槍，11、二級瓦斯入口，12、 長明燈，13、保溫層，14、主瓦斯入口， 15、長明燈瓦斯入口。
具體實施例方式結合附圖對本發(fā)明的實施例加以說明； 如圖1、2所示，所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，具有 初級燃燒系統(tǒng)和二級燃燒系統(tǒng)，初級燃燒系統(tǒng)由位于燃燒器中心的主瓦斯槍3構成，主瓦 斯槍3由瓦斯槍套管6固定于燃燒器殼體5的中心，其頭部設置有穩(wěn)焰罩2并與燃燒道連 通，燃燒道由火道磚1構成，火道磚1外沿上面高于爐體；主瓦斯槍3另一端通過主瓦斯入 口 14與瓦斯源連通；所述二級燃燒系統(tǒng)由燃燒器二級瓦斯分配環(huán)4上均勻分布的多個二級 瓦斯槍10構成，二級瓦斯槍10環(huán)圍在火道磚1外壁；二級瓦斯槍10頭部位于火道磚1外 沿斜面根部；二級瓦斯槍10通過法蘭連接在二級瓦斯分配環(huán)4上可單獨拆卸；所述主瓦斯 槍3的一側設置有長明燈12，長明燈一端與主瓦斯槍3頭部平齊，另一端通過長明燈瓦斯入
4口 15與長明燈瓦斯源連通并固定于燃燒器殼體5的底板上；所述燃燒器殼體5上部設有燃燒道，其下部與助燃空氣通道7連通，燃燒器殼體5內設置有保溫層13，底板上設置有看火孔9 ;助燃空氣通道7內設置有調節(jié)助燃空氣進入量大小的調風蝶閥8。
助燃空氣通道7與燃燒器殼體5相連，燃燒器殼體內設有保溫層13，確保高溫助燃空氣通過燃燒器時，燃燒器外壁溫度不超溫。燃燒器的瓦斯被分為兩部分分別進入燃燒器，一路由主瓦斯入口 14進入主瓦斯槍3，通過中心瓦斯槍3的燃料噴頭以較大的噴射角度噴入火道磚內。瓦斯射流與助燃空氣流形成一定的穿插角度，與過量助燃空氣充分接觸混合、燃燒。因為助燃空氣過量，所以火道磚l內的燃燒溫度較常規(guī)燃燒器低，抑制了熱力學Nox生成。另一路瓦斯由二級瓦斯入口 11進入二級瓦斯分配環(huán)4，二級瓦斯分配環(huán)4上布置多個二級瓦斯槍10。瓦斯通過二級瓦斯槍10的噴頭噴出，瓦斯射流沿火道磚外沿斜面噴入火道磚l中心區(qū)與中心區(qū)過氧煙氣混合燃燒。高速瓦斯流沿炙熱的火道磚外沿斜面噴射的同時被火盆磚加熱，使得瓦斯更容易燃燒。由于二次瓦斯射流噴射速度接近臨界狀態(tài)，在火道磚1外沿處形成負壓區(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，Nox生成的到進一步降低。從而達到本發(fā)明的設計目的。
本發(fā)明燃燒器的工作方法，采用了分級燃燒和煙氣回流降低氮氧化物生成的工藝 采用分級燃燒和煙氣回流再循環(huán)技術，通過所設置的兩級獨立瓦斯槍將燃料分為兩部分進入燃燒器，并被分別引射入兩個燃燒區(qū)內，即初級燃燒區(qū)、二級燃燒區(qū)，在兩個獨立的燃燒區(qū)內完成燃燒，燃燒在兩個階段完成，任一燃燒階段的火焰溫度不會接近常規(guī)燃燒器內的溫度；在初級燃燒區(qū)中，部分燃料和全部助燃空氣進入初級燃燒區(qū)，初級燃料的燃燒在滿足全部燃料燃燒所需空氣中完成，使過量的空氣降低火焰溫度；引入二級燃燒區(qū)中的燃料與來自初級燃燒區(qū)的剩余空氣混合燃燒，燃燒火焰外緣的熱量繼續(xù)通過熱輻射向周圍傳遞，由此，兩級燃燒區(qū)的火焰溫度不會接近標準燃燒器內的溫度，即燃燒器的瓦斯一部分由主瓦斯槍即位于燃燒器中心的瓦斯槍進入，以較大的噴射角度噴入火道磚，瓦斯射流與助燃空氣流形成一定的穿插角度，與過量助燃空氣充分接觸混合燃燒；利用過量的助燃空氣，使火道磚內的燃燒溫度低于常規(guī)燃燒器溫度，抑制熱力學Nox的生成；燃燒器的另一部分瓦斯由環(huán)圍火道磚外壁的多個二級瓦斯槍進入并沿火道磚外沿斜面噴入火道磚中心區(qū)即初級燃燒區(qū)下游的二級燃燒區(qū)與來自初級燃燒區(qū)的剩余空氣混合燃燒，通過二級瓦斯槍噴射的高速瓦斯射流，使燃燒器火道磚外沿處形成較強的負壓區(qū)，爐內周圍溫度較低的煙氣在此負壓的作用下，快速填充負壓區(qū)，進入二級燃燒區(qū)與二級燃燒區(qū)煙氣混合，并將混合的煙氣再循環(huán)引入到高速瓦斯燃燒氣體中參與燃燒，惰性的煙氣冷卻火焰，降低氧分壓，并減少氮氧化物排放即外部煙氣再循環(huán)和內部煙氣再循環(huán)，并使Nox的生成進一步降低。
權利要求
一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，其特征在于所述燃燒器設置有兩級獨立的瓦斯輪，即設置有主瓦斯槍(3)并使其位于燃燒器中心，其噴出口與火道磚(1)構成的燃燒道連通，即與初級燃燒區(qū)連通，與燃燒器中心連通有助燃空氣通道，并設置有調節(jié)助燃空氣進入量大小的調風蝶閥(8)；助燃空氣由助燃空氣通道全部進入燃燒器并與由主瓦斯槍噴出的瓦斯在火道磚(1)構成的燃燒道中混合燃燒；設置有二級瓦斯分配環(huán)(4)并使其與二級瓦斯源連通，二級瓦斯分配環(huán)(4)上設置多個二級瓦斯槍(10)并使二級瓦斯槍環(huán)繞燃燒器的火道磚外壁布置。
2. 根據權利要求1所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，其特征 在于主瓦斯槍(3)和長明燈(12)連接瓦斯源的一段固定于燃燒器殼體(5)的底板上。
3. 根據權利要求1所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，其特征 在于主瓦斯槍(3)由瓦斯槍套管(6)固定于燃燒器殼體(5)的上下端，主瓦斯槍(3)頭部 設置有穩(wěn)焰罩(2)。
4. 根據權利要求1所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，其特征 在于燃燒器殼體(5)板內設置有保溫層(13)，底板上設置有看火孔(9)。
5. 根據權利要求1所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，其特征 在于二級瓦斯槍(10)頭部位于火道磚(1)外沿斜面根部；二級瓦斯槍(10)通過法蘭連接 在二級瓦斯分配環(huán)(4)上可單獨拆卸。
6. 根據權利要求1所述的一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器，其特征在于燃燒道由火道磚(1)構成，火道磚(1)外沿上面高于爐體。
7. 權利要求1所述一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器的工作方法，采用了分級燃燒和煙氣回流降低氮氧化物生成的工藝，通過所設置的兩級獨立瓦斯槍將燃料 分為兩部分進入燃燒器，并被分別引射入兩個燃燒區(qū)內，即初級燃燒區(qū)、二級燃燒區(qū)，在兩 個獨立的燃燒區(qū)內完成燃燒，燃燒在兩個階段完成，任一燃燒階段的火焰溫度不會接近常規(guī)燃燒器內的溫度；在初級燃燒區(qū)中，部分燃料和全部助燃空氣進入初級燃燒區(qū)；初級燃 料的燃燒在滿足全部燃料燃燒所需空氣中完成，使過量的空氣降低火焰溫度，引入二級燃 燒區(qū)中的燃料與來自初級燃燒區(qū)的剩余空氣混合燃燒，燃燒火焰外緣的熱量繼續(xù)通過熱輻 射向周圍傳遞，由此，兩級燃燒區(qū)的火焰溫度不會接近標準燃燒器內的溫度，即燃燒器的瓦 斯一部分由主瓦斯槍即位于燃燒器中心的瓦斯槍進入，以較大的噴射角度噴入火道磚，瓦 斯射流與助燃空氣流形成一定的穿插角度，與過量助燃空氣充分接觸混合燃燒；利用過量 的助燃空氣，使火道磚內的燃燒溫度低于常規(guī)燃燒器溫度，抑制熱力學Nox的生成；燃燒器 的另一部分瓦斯由環(huán)圍火道磚外壁的多個二級瓦斯槍進入并沿火道磚外沿斜面噴入火道 磚中心區(qū)即初級燃燒區(qū)下游的二級燃燒區(qū)與來自初級燃燒區(qū)的剩余空氣混合燃燒，通過二 級瓦斯槍噴射的高速瓦斯射流，使燃燒器火道磚外沿處形成較強的負壓區(qū)，爐內周圍溫度 較低的煙氣在此負壓的作用下，快速填充負壓區(qū)，進入二級燃燒區(qū)與二級燃燒區(qū)煙氣混合， 并將混合的煙氣再循環(huán)引入到高速瓦斯燃燒氣體中參與燃燒，惰性的煙氣冷卻火焰，降低 氧分壓，并減少氮氧化物排放即外部煙氣再循環(huán)和內部煙氣再循環(huán)，并使Nox的生成進一 步降低。
全文摘要
本發(fā)明公開一種重整方箱爐側燒高溫預熱空氣強制通風燃燒器及方法，燃燒器設置有兩級獨立的瓦斯輪，主瓦斯槍3并使其位于燃燒器中心，其噴出口與火道磚1構成的燃燒道連通，即與初級燃燒區(qū)連通，與燃燒器中心連通有助燃空氣通道，并設置有調節(jié)助燃空氣進入量大小的調風蝶閥8；助燃空氣由助燃空氣通道全部進入燃燒器并與由主瓦斯槍3噴出的瓦斯在火道磚1構成的燃燒道中混合燃燒；設置有二級瓦斯分配環(huán)4并使其與二級瓦斯源連通，二級瓦斯分配環(huán)4上設置多個二級瓦斯槍10并使二級瓦斯槍環(huán)繞燃燒器的火道磚外壁布置。本發(fā)明采用分級燃燒和煙氣回流技術，降低氮氧化物的生成，其具有燃燒充分，節(jié)能、環(huán)保、高效的特點。
文檔編號C10G35/00GK101694297SQ20091006623
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權日2009年10月23日
發(fā)明者王偉, 邵松, 馬曉陽 申請人:洛陽瑞昌石油化工設備有限公司;