所屬技術(shù)領(lǐng)域

在石油化工過程中廣泛使用管式加熱爐，有些加熱爐由于爐體較高、爐管較長，在采用底部燃燒器同時(shí)，還要采用側(cè)壁燃燒器為加熱爐的上部供熱。本發(fā)明涉及一種新型燃?xì)鈧?cè)壁燃燒器，這種燃燒器利用燃料氣的引射作用吸入空氣，具有較強(qiáng)的自吸供氧功能，在爐膛負(fù)壓很低的條件下，可以根據(jù)工藝需要產(chǎn)生所需的貼壁火焰形狀，燃燒充分，具有較高的熱效率，可以用于各種加熱爐，特別是爐體較高、爐管較長的管式加熱爐中，尤其是裂解爐。

背景技術(shù)

由于各種工藝管式加熱爐的結(jié)構(gòu)不同，如爐管排布方式、傳熱方式、燃燒器位置等等都不一樣，所以對爐膛內(nèi)火焰的形狀和溫度的分布有不同的要求。對于爐體較高、爐管較長的加熱爐，只采用底部燃燒器不能保證上部爐管的供熱，需要采用側(cè)壁燃燒器，以便對上部爐管進(jìn)行加熱。由于側(cè)壁燃燒器位于爐膛中上部，所以該處爐膛負(fù)壓較低，容易造成側(cè)壁燃燒器空氣供給不充分，燃燒不完全的結(jié)果。目前現(xiàn)有的側(cè)壁燃燒器的燃料引射燒嘴前部中間僅有一個(gè)燃料噴孔，有時(shí)在噴頭周邊開有數(shù)個(gè)噴孔；一個(gè)中間噴孔的引射能力低，不能供給足夠的空氣，而其周邊的噴孔噴射燃料，會(huì)造成空氣流動(dòng)阻力過大，進(jìn)一步降低空氣的供給，往往造成會(huì)產(chǎn)生燃燒不完全、爐膛出口CO和其它污染物超標(biāo)、加熱爐負(fù)荷下降、經(jīng)濟(jì)效益下降的現(xiàn)象。特別是對于一些自然引風(fēng)加熱爐，爐膛負(fù)壓低，更容易出現(xiàn)上述現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的側(cè)壁燃?xì)馊紵鳟a(chǎn)生燃燒不完全、爐膛出口CO和其它污染物超標(biāo)、加熱爐負(fù)荷下降、經(jīng)濟(jì)效益下降的現(xiàn)象，本發(fā)明提出一種新型側(cè)壁燃?xì)馊紵鳎浣鉀Q這個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：通過高效利用氣體燃料的壓力能，引射吸入空氣，可以大幅度增加對空氣的供給能力，同時(shí)在引射混合管中燃料與空氣可以快速混合，充分燃燒，并且通過火焰散發(fā)器，產(chǎn)生所需要的火焰形狀，因此可以控制加熱爐內(nèi)的溫度場，產(chǎn)生易于向爐管傳熱的溫度場分布，顯著提高燃燒和輻射傳熱效率。由于燃燒充分，可以降低出口CO的含量，提高加熱爐效率，大幅度降低燃料消耗和CO₂的排放，并且可以顯著提高加熱爐的處理量。這種新型燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，操作彈性大，易于制造和安裝，可以在額定工況的20～130％情況下穩(wěn)定正常燃燒，并能夠適應(yīng)各種氣體燃料，可以滿足各種工藝過程加熱爐的需要，特別是管式加熱爐。

本發(fā)明包括一種新型側(cè)壁燃?xì)馊紵鳎扇剂弦鋰婎^(1)、一次風(fēng)引射混合器(2)、預(yù)燃段(3)、出口導(dǎo)流器(4)、二次風(fēng)管(5)、二次風(fēng)出口段(6)、二次風(fēng)風(fēng)道(7)、爐壁(8)、爐膛(9)、內(nèi)保溫隔音層(10)、外保溫隔音層(11)組成，其特征是燃料引射噴頭(1)位于一次風(fēng)引射混合器(2)的入口端，預(yù)燃段(3)的入口端與一次風(fēng)引射混合器(2)的出口端相聯(lián)，出口導(dǎo)流器(4)位于預(yù)燃段(3)的出口端，二次風(fēng)管(5)和二次風(fēng)出口段(6)相聯(lián)，并位于一次風(fēng)引射混合器(2)和預(yù)燃段(3)的外部，它們之間的環(huán)形空間構(gòu)成了二次風(fēng)道(7)。

所述的新型側(cè)壁燃?xì)馊紵鳎涮卣魇牵喝剂弦鋰婎^(1)的外徑為d，在其前面開有位于同心圓上的若干燃料射流噴孔，燃料射流噴孔所在的節(jié)圓直徑為d1，噴孔直徑d2，深入長度為H1；則節(jié)圓直徑d1的范圍在5mm～150mm，噴孔直徑d2的范圍在0.5mm～15mm，深入長度H1的范圍在0～200mm，噴孔個(gè)數(shù)為1～32個(gè)，噴孔軸線形成的錐角a范圍在0°～85°。

所述的新型側(cè)壁燃?xì)馊紵鳎涮卣魇牵撼隹趯?dǎo)流器(4)裝在預(yù)燃段(3)的出口端，由一個(gè)旋轉(zhuǎn)錐體和一個(gè)旋轉(zhuǎn)弧面組成，旋轉(zhuǎn)錐體和旋轉(zhuǎn)弧面在銜接處相切，在四周開有若干矩形出口；旋轉(zhuǎn)錐體的錐角B的范圍是10°～160°，旋轉(zhuǎn)弧面弧段對應(yīng)的夾角A的范圍是5°～80°。

附圖說明

圖1是側(cè)壁燃燒器主視圖。

圖2是燃料引射噴頭和一次風(fēng)引射混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是預(yù)燃段和出口導(dǎo)流器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1.燃料引射噴頭，2.一次風(fēng)引射混合器，3.預(yù)燃段，4.出口導(dǎo)流器，5.二次風(fēng)管，6.二次風(fēng)出口段，7.二次風(fēng)風(fēng)道，8.爐壁，9.爐膛，10.內(nèi)保溫隔音層，11.外保溫隔音層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的新型側(cè)壁燃?xì)馊紵鞯墓ぷ鬟^程進(jìn)行說明。