[發明專利]熱煙氣自循環型超低NOX燃燒器

在審

• 申請號: 201610144072.2
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105570890A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 李飛;李騰飛;高松;韓永輝
• 申請（專利權）人: 河南方圓工業爐設計制造有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/48;F23D14/46
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

技術領域

本發明屬于石油化工領域，主要涉及一種熱煙氣自循環型超低NOx燃燒器。

背景技術

隨著我國GB31570-2015《石油煉制工業污染物排放標準》的發布，新環保標準對NOx的排放限制日益嚴格，采用低NOx燃燒器是目前各大石油企業解決加熱爐NOx排放最快速、也是最直接的方案。

目前低NOx燃燒器主要通過二段燃燒、火焰分割、煙氣回流等燃料技術來降低燃料燃燒過程中NOx的生成量。但二段燃燒對抑制NOx生成的能力有限，且在實際運用中存在一、二次空氣的配比較難控制；火焰分割在爐膛溫度低于500℃時，燃燒火焰開始變得不穩定，燃燒產物中CO的含量會顯著增加；煙氣回流由于低溫煙氣參與了燃燒過程，降低了燃燒火焰溫度，降低了過剩空氣系數，從而降低NOx的生成。采用煙氣回流是降低加熱爐NOx排放最根本、最有效的方法，若采用爐體外部煙氣循環，需在鼓風機入口及引風機出口之間增設煙道及調節擋板，故將面臨運行成本高、占地面積大的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱煙氣自循環型超低NOx燃燒器，僅通過燃燒器本身無需借助外部動力即可實現煙氣循環，從而達到環

保、節能的效果。

本發明的目的可采用如下技術方案來實現：

本發明提出的熱煙氣自循環型超低NOx燃燒器主要主要包括燃燒器殼體、耐火磚、文丘里管、引射瓦斯槍、主瓦斯槍、調風擋板和長明燈，所述的燃燒器通過燃燒器殼體上的安裝法蘭固定在爐底板上，耐火磚位于燃燒器殼體上部，其中心通道構成所述燃燒器的燃燒室，耐火磚上均勻布置有內藏式文丘里管，引射瓦斯槍圍繞耐火磚等間距布置，引射噴頭安裝于引射瓦斯槍頭部，引射噴頭上的噴孔中心線與文丘里管的中心線重合，文丘里管上部出口位于燃燒室的上層，主瓦斯槍由燃燒器中心穿過并與耐火磚同軸，位于燃燒室下層調風擋板安裝在燃燒器殼體側壁，與耐火磚中心燃燒室相通，長明燈設置在主瓦斯槍一側。

所述耐火磚上均勻布置八個文丘里管，文丘里管呈圓心輻射式分布，且位于燃燒室上層。

所述的引射瓦斯槍均勻布置在耐火磚周圍，引射噴頭安裝于引射瓦斯槍頭部，引射噴頭上的噴孔中心線與文丘里管的中心線重合。

所述的主瓦斯槍設置在燃燒器中心，與耐火磚同軸，位于燃燒室下層，用于穩定燃燒火焰。

本發明所述的上述結構可使處于燃燒室下層的主瓦斯槍噴射出的燃料氣在經過耐火磚時與助燃空氣混合，使該部分燃料在化學當量空燃比即16:1下燃燒，處于燃燒室上層的引射噴頭高速噴射出的燃料氣，在通過文丘里管時，會在文丘里管的收縮段產生負壓，利用該負壓將爐膛下部的低溫煙氣吸入至文丘里管內與燃料氣混合，最終在耐火磚內與助燃空氣混合后可使燃料氣與助燃空氣的空燃比達到20:1，使該部分燃料處于稀薄燃燒狀態。由于燃燒室上、下分層燃燒時，處于燃燒室上層的引射噴頭所噴出的燃料氣呈稀薄燃燒狀態，燃燒后形成的火焰不穩定，而處于燃燒室下層的主瓦斯槍所噴出的燃料氣與助燃空氣在化學當量空燃比16:1下燃燒，在燃燒室下層形成的火焰剛直、有力，有效穩定了燃燒室上層火焰。被吸入的低溫煙氣中多為不可燃的惰性氣體，且爐膛底部煙氣溫度較火焰區溫度更低，與助燃空氣及燃料混合后可有效降低燃燒火焰區溫度；低溫煙氣與助燃空氣混合后，降低了助燃空氣中的氧濃度，故在更低的氧濃度和更低的火焰溫度下，NOx的生成得到了有效的抑制。同時在引射噴頭及文丘管的引射作用下，實現了爐膛內部煙氣的上、下循環，可有效平衡爐膛上、下溫度，強化輻射傳熱，進一步提高了加熱爐的熱效率。然而煙氣中多為不可燃的惰性氣體，循環煙氣的量不宜過大，一般控制在總煙氣量的10%~20%最佳，循環煙氣量過大后燃燒會變得很不穩定，燃料的利用率隨之下降。

本發明所提出的燃燒器與傳統燃燒器相比，火焰溫度可降至1200℃以下，NOx的生成量可減少40%~60%，同時加熱爐熱效率可提高1%，是集環保、節能、高效為一體的新型燃燒器。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中：1、耐火磚，2、文丘里管，3、引射噴頭，4、引射瓦斯槍，5、燃燒器殼體，6、長明燈，7、主瓦斯槍，8、調風擋板，9、爐底板，10、爐膛。

具體實施方式

結合附圖對本發明加以進一步說明：