CN104121581A - 一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***及燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***及燃烧器，空气与富氧空气在静态混合器中充分混合，在空气预热器中被加热，与燃气共同由燃烧器射入辐射室，边混合边燃烧，加热辐射炉管和对流炉管内的介质，烟气温度经空气预热器降低，由引风机排入烟囱；高效低NOx富氧燃烧器采用均速增速器和燃气分级技术强化燃气与空气的混合效果，分散火焰、降低火焰温度，抑制富氧燃烧时NOx的生成量。本发明减少了管式加热炉助燃氧化剂供给量和烟气体积，降低了鼓风机和引风机电耗，提高了烟气中CO2浓度，减少CO2捕获和分离的成本，有效抑制了燃烧过程中污染物的大量排放。
Description
【技术领域】
本发明涉及炼化企业管式加热炉技术领域，具体地说，是一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***及燃烧器。
【背景技术】
管式加热炉是炼化企业中使用的工艺加热炉，在耐火材料包围的燃烧室内，燃料燃烧产生的热量将炉管内的介质加热到所需的温度，使之产生反应或达到后续工艺的要求。目前，管式加热炉多以炼厂干气为燃料，以空气作为氧化剂，经燃气燃烧器在辐射室内形成火焰，依次加热辐射炉管和对流炉管内的介质。空气中约含有78％的氮气(体积分数)，由于氮气不参与燃烧反应，大量的氮气以排烟温度排向大气，造成大量的热量损失，降低了加热炉的热效率；另一方面，空气中的大量氮气造成了鼓风机、引风机等动力设备的电耗浪费，降低了加热炉的综合效率。富氧燃烧技术通过富集空气中的氧气，降低氮气的浓度，减少排烟热损失，提高炉效。氧气浓度的增加强化了燃烧过程，促进了低热值燃气的燃烧，还能增加炉子的处理量。富氧燃烧技术已在玻璃、水泥、冶金、煤粉锅炉的点火启动、油田加热炉等领域取得广泛的应用。由于管式加热炉炉管内多为烃类、氢气等易燃易爆的介质，及炉膛结构与普通工业窑炉存在较大差别，因此富氧燃烧技术尚未应用到炼化企业的管式加热炉上。
富氧燃烧技术按照富氧程度分为低浓度(21～35％)、中等浓度(～60％)、高浓度(90～99％)富氧燃烧和纯氧燃烧。研究表明，在助燃氧化剂中氧气体积浓度小于95％的情况下，火焰温度随着氧气浓度的增加而增加，造成烟气中的氮氧化物的浓度急剧增加，污染环境。只有当氧化剂中氧气浓度大于95％时，由于氮气浓度的减少，使得烟气中氮氧化物浓度低于以空气作氧化剂的浓度。这种纯度较高的氧气价格昂贵，增加了运行成本，使富氧燃烧技术不再经济。
石油化工厂的管式加热炉燃料消耗都比较大，中等加工深度的炼油厂，加热炉的燃料消耗约为原油处理能力的4～8％，燃料费用约占其操作费用的60～70％。开发高效的管式加热炉富氧燃烧***能够有效提高炼化加热炉的能效，降低企业成本。燃烧器是组织燃气与氧化剂混合、燃烧的核心设备，是控制燃烧过程污染物，尤其是氮氧化物产生的关键设备。低NOx燃烧器与燃烧后脱硝设备相比，具有高效、低成本的特点。开发低NOx富氧燃烧器是抑制富氧燃烧造成氮氧化物排放过高的有效措施。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***及燃烧器；使其能够减少空气中的氮气比例，减少烟气体积和排烟热损失，减少鼓风机、引风机等动力设备的电耗；采用低NOx燃气燃烧器有效抑制NOx的产生，实现炼化管式加热炉的节能减排。NOx为氮氧化物的缩写。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，其特征在于，
富氧空气与空气在静态混合器内充分混合，经空气预热器预热，与来自炼厂管网的炼厂干气，经燃烧器射入管式加热炉的辐射室，在辐射室内边混合边燃烧，燃烧释放的热量加热辐射炉管和对流炉管内的介质，烟气经空气预热器冷却，由引风机送入烟囱，NOx为氮氧化物。
所述的富氧空气由膜法富氧装置，变压吸附富氧装置或深冷空分制氧装置提供。
所述的空气预热器为热管式空气预热器、管式空气预热器或板式空气预热器中的一种。
所述的富氧空气与空气在静态混合器内充分混合后形成的混合气体称为助燃氧化剂，助燃氧化剂中的氧气体积分数为21～35％，即***可在空气或低浓度富氧工况下，良好运行。
所述的管式加热炉辐射室出口处装有氧化锆氧浓度传感器，用来控制烟气中的氧气含量。
所述的静态混合器前后都安装超声波氧浓度传感器，其具有量程宽、体积小、安装方便的特点。
一种高效低NOx富氧燃气燃烧器，该燃烧器由筒体、进风口、均速增速器，中心燃***，分级燃***，稳焰罩，火盆砖，长明灯，点火孔，观火孔，金属软管和消音壁构成；其特征在于，进风口焊接在筒体侧面，均速增速器通过焊接或铆钉连接的方式固定在筒体内部，消音壁紧紧铆接在筒体内壁上，筒体底板上开有点火孔和观火孔，长明灯，中心燃***和分级燃***通过螺栓固定在筒体底板上，稳焰罩通过螺栓固定在中心燃***的上端部，火盆砖依靠自身重力安装在筒体上部，分级燃***穿过火盆砖上开的孔。
高效低NOx富氧燃气燃烧器分级燃***燃气流量占燃烧器总燃气流量的65～80％，分级燃***为4～12支。
高效低NOx富氧燃气燃烧器中心燃***上开孔位置与分级燃***对应。
高效低NOx富氧燃气燃烧器火盆砖为整体式或分块式，且火盆砖上留有分级燃***的安装孔。
高效低NOx富氧燃气燃烧器助燃氧化剂均速增速阵列管束中的氧化剂流速为10～40m/s，均速增速阵列管束两端焊有上下管板，上下管板在相同的位置开有长明灯孔，上下管板通过焊接或铆钉连接的方式固定在燃烧器筒体上。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
(1)进入加热炉的助燃氧化剂中氧气浓度比空气中高，一方面，增加了火焰温度，增加了辐射室传热量在总负荷中的占比，利于提高装置的运行负荷；另一方面，促使炼厂干气迅速点火和燃尽。
(2)静态混合器前后都安装超声波氧浓度传感器，可以根据出混合器的助燃氧化剂中氧气浓度调节进入混合器的空气流量和富氧空气流量，使氧气体积分数控制在21～35％的范围内。
(3)静态混合器安装在空气预热器之前，使富氧空气中可能夹带的水汽在空气预热器内充分汽化，充分吸收烟气余热，进一步降低排烟温度。
(4)高效低NOx富氧燃气燃烧器采用燃气分级的形式降低NOx，分级燃烧使火焰分散，降低火焰温度，且还原部分中心燃气燃烧产生的NOx，同时卷吸炉内烟气以稀释燃气，抑制分级火焰温度和NOx的形成。
(5)高效低NOx富氧燃气燃烧器采用均速增速器增加助燃氧化剂在燃烧器筒体内流动的均匀性和流动速度，强化燃气和助燃氧化剂之间的混合效果，减少NOx的生成量。
【附图说明】
图1为本发明的一个实施例下的高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***的结构示意图。
图2(a)为本发明的一个实施例下的高效低NOx富氧燃气燃烧器主视图。
图2(b)为本发明的一个实施例下的高效低NOx富氧燃气燃烧器俯视图。
图3为本发明的一个实施例下的高效低NOx富氧燃气燃烧器的均速增速器结构示意图。
图4为本发明的一个实施例下不同富氧浓度时单位燃气产生烟气量的示意图。
附图中的标记为：1鼓风机，2风道，3富氧空气管，4富氧空气管蝶阀，5超声波氧浓度传感器I，6静态混合器，7超声波氧浓度传感器II，8T型铠装热电偶I，9炼厂干气管，10压力表，11文丘里涡街流量计，12炼厂干气管闸阀，13高效低NOx富氧燃气燃烧器，14管式加热炉，15辐射炉管，16火焰，17辐射室，18K型铠装热电偶，19氧化锆氧浓度传感器，20对流炉管，21烟囱调节挡板，22烟囱，23空气预热器，24T型铠装热电偶II，25引风机，131燃气金属软管，132长明灯燃气金属软管，133中心枪与分级枪的连接金属软管，134进风口蝶阀，135进风口，136燃烧器筒体，137消音棉，138螺栓，139均速增速器，1310加热炉炉底板，1311炉底耐火砖，1312火盆砖，1313长明灯，1314中心燃***，1315稳焰罩，1316分级燃***，1317观火孔I，1318观火孔II，1391长明灯孔I，1392长明灯孔II，1393均速增速器上管板，1394均速增速器下管板，1395均速增速阵列管。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***及燃烧器的具体实施方式。
实施例1
一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，富氧空气与空气在静态混合器内充分混合，经空气预热器预热，与来自炼厂管网的炼厂干气，经燃烧器射入管式加热炉的辐射室，在辐射室内边混合边燃烧，燃烧释放的热量加热辐射炉管和对流炉管内的介质，烟气经空气预热器冷却，由引风机送入烟囱。
一种高效低NOx富氧燃气燃烧器，该燃烧器由筒体、进风口、均速增速器、中心燃***、分级燃***、稳焰罩、火盆砖、长明灯、点火孔、观火孔、金属软管和消音壁构成；进风口焊接在筒体侧面，均速增速器通过焊接或铆钉连接的方式固定在筒体内部，消音壁紧紧铆接在筒体内壁上，筒体底板上开有点火孔和观火孔，长明灯，中心燃***和分级燃***通过螺栓固定在筒体底板上，稳焰罩通过螺栓固定在中心燃***的上端部，火盆砖依靠自身重力安装在筒体上部，分级燃***穿过火盆砖上开的孔。
一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，如图1所示，包括炼厂干气管、鼓风机、富氧空气管、空气与富氧空气静态混合器、空气预热器、燃烧器、文丘里涡街流量计、超声波氧浓度传感器、管式加热炉、引风机；其特征在于来自深冷空分制氧装置的富氧空气与来自鼓风机1的空气在静态混合器6内混合，富氧空气的氧气浓度由超声波氧浓度传感器I5测量，流量由富氧空气管蝶阀4控制，混合后的气体称为助燃氧化剂，助燃氧化剂中氧气浓度由超声波氧浓度传感器II7测量，在本发明中助燃氧化剂中氧气浓度控制在21～35％之间，本实施例中为25％；助燃氧化剂经热管式空气预热器23与烟气换热，预热温度由T型铠装热电偶I8测量；来自炼厂干气管9的炼厂干气与助燃氧化剂经高效低NOx富氧燃气燃烧器13在管式加热炉14的辐射室17内形成火焰16，将热量主要以热辐射的形式加热辐射炉管15内流动的介质，炼厂干气的压力由压力表10测量，流量由文丘里涡街流量计11测量，流量根据工艺负荷由炼厂干气管闸阀12调节；在辐射室17的出口处设置K型铠装热电偶18和氧化锆氧浓度传感器19，燃烧烟气在对流室内主要以对流传热的形式加热对流炉管20内流动的介质，通过烟气调节挡板21控制炉内负压和直接进入烟囱22的烟气量，在本实施例中，烟道挡板全关；热烟气在热管式空气预热器23内预热助燃氧化剂，温度降低，经引风机25送入烟囱22，热管式空气预热器23的排烟温度由T型铠装热电偶II24测量，控制排烟温度。
高效低NOx富氧燃气燃烧器13包括连接金属软管、中心燃***、分级燃***、观火孔、长明灯、进风口、进风口蝶阀、筒体、消音棉137、均速增速器139、稳焰罩、火盆砖和连接螺栓138，如图2(a)、(b)所示；其特征在于炼厂干气进入燃气金属软管131，其中75％均匀进入6支分级燃***1316，剩余25％通过中心枪与分级枪的连接金属软管133进入中心燃***1314；助燃氧化剂由进风口135进入燃烧器筒体136，在6根均速增速阵列管1395中完成加速，流量由进风口蝶阀134控制；中心燃气在火盆砖1312中心喷出，与助燃氧化剂初步混合，形成初始燃烧区，分级燃气在火盆砖1312上部喷出，与助燃氧化剂形成第二燃烧区，稳焰罩1315通过螺栓固定在中心燃***1314上，来自炼厂干气管网的少量炼厂干气进入长明灯燃气金属软管132，长明灯1313穿过均速增速阵列管束下管板1394的长明灯孔II1392和上管板1393的长明灯孔I1391，在长明灯1313出口形成稳定的火焰，确保当中心燃***1314熄灭后能及时将其点燃。在本实施例中，高效低NOx富氧燃气燃烧器通过螺栓138固定在加热炉炉底板1310上，燃烧器底部还设有观火孔I1317和观火孔II1318。6根均速增速管1395焊接在上管板1393和下管板1394之间，如图3所示，上下管板焊接在燃烧器筒体136上。加热炉炉底板1310上设置炉底耐火砖1311。管式加热炉***运行过程中存在波动，应进行及时调节。如当超声波氧浓度传感器II7检测到助燃氧化剂中氧气浓度过高时，应当调小富氧空气管蝶阀4的开度，同时增加鼓风机1的功率，以保持供给到加热炉的氧气流量不变。又如，当辐射炉管15出口处管内介质温度高于设定值时，应当调小炼厂干气管闸阀12的开度，减少燃气供应量，同时减小富氧空气管蝶阀4的开度和鼓风机1的功率，以维持火焰形状稳定及烟气中氧气含量不过高。鼓风机1将空气通过风道2送入静态混合器6。当辐射炉管15出口处管内介质温度低于设定值时，应当增大炼厂干气管闸阀12的开度，增加燃气供应量，同时增大富氧空气管蝶阀的开度和鼓风机1功率，以维持火焰形状稳定及烟气中氧气含量不过低，保证炼厂干气的完全燃烧。再如，当氧化锆氧浓度传感器测得的氧气浓度过高时，应当减小富氧空气管蝶阀4的开度和鼓风机1的功率，同时检查高效低NOx富氧燃气燃烧器13和管式加热炉14是否存在漏风，并及时补漏。
在本实施例中，炼厂干气的组分如下表1所示。高效低NOx富氧燃气燃烧器13的负荷为1.4MW，炼厂干气的流量为107.6kg/h，过量氧气系数1.05，空气时氧气体积分数21％，流量1800kg/h，低浓度富氧时氧气体积分数25％，流量1512kg/h，与空气时相比减少16％。炼厂干气在高效低NOx富氧燃气燃烧器13前的压力为120kPa(表压)，空气或助燃氧化剂在高效低NOx富氧燃气燃烧器13前的压力为100Pa(表压)，空气或助燃氧化剂在高效低NOx富氧燃气燃烧器13前的预热温度373K。
表1
燃烧结果表明，当以空气作为助燃氧化剂时，均速增速阵列管束中的空气流速为21m/s，烟气中含有72.45％的氮气，1.05％的氧气，16.84％的水，9.73％的二氧化碳，烟气中一氧化碳含量小于50ppm，烟气中氮氧化物的浓度为67.0mg/Nm3(3％O2的干烟气)。
燃烧结果表明，当助燃氧化剂中含有25％体积分数的氧气时，均速增速阵列管束中的流速为17m/s，烟气中含有67.69％的氮气，1.11％的氧气，19.80％的水，11.4％的二氧化碳，烟气中一氧化碳含量小于50ppm，烟气中氮氧化物的浓度为172.9mg/Nm3(3％O2的干烟气)，低于标准值240mg/Nm3(GB16297-1996大气污染物综合排放标准)。
燃烧结果表明，本发明高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***及燃烧器，保证了炼厂干气燃烧完全，污染物排放低于国家标准，以富氧空气作助燃氧化剂与空气相比，提高烟气中二氧化碳浓度，有利于二氧化碳的后续捕获和分离。
图4表示以本实施例炼厂干气作燃气时，助燃氧化剂不同氧气浓度下，单位体积炼厂干气产生的烟气体积量。随着助燃氧化剂中氧气体积分数的增加，烟气量减少，鼓风机、引风机的负荷减少，电耗降低。
本发明的空气与富氧空气在静态混合器中充分混合，在空气预热器中被加热，与燃气共同由燃烧器射入辐射室，边混合边燃烧，加热辐射炉管和对流炉管内的介质，烟气温度经空气预热器降低，由引风机排入烟囱；高效低NOx富氧燃烧器采用均速增速器和燃气分级技术强化燃气与空气的混合效果，分散火焰、降低火焰温度，抑制富氧燃烧时NOx的生成量。本发明减少了管式加热炉助燃氧化剂供给量和烟气体积，降低了鼓风机和引风机电耗，提高了烟气中CO2浓度，减少CO2捕获和分离的成本，有效抑制了燃烧过程中污染物的大量排放。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，其特征在于，富氧空气与空气在静态混合器内充分混合，经空气预热器预热，与来自炼厂管网的炼厂干气，经燃烧器射入管式加热炉的辐射室，在辐射室内边混合边燃烧，燃烧释放的热量加热辐射炉管和对流炉管内的介质，烟气经空气预热器冷却，由引风机送入烟囱，NOx为氮氧化物。
2.如权利要求1所述的一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，其特征在于，所述的富氧空气由膜法富氧装置，变压吸附富氧装置或深冷空分制氧装置提供；
所述的空气预热器为热管式空气预热器，管式空气预热器或板式空气预热器中的一种。
3.如权利要求1所述的一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，其特征在于，所述的富氧空气与空气在静态混合器内充分混合后形成的混合气体称为助燃氧化剂，助燃氧化剂中的氧气体积分数为21～35％。
4.如权利要求1所述的一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，其特征在于，所述的管式加热炉辐射室出口处装有氧化锆氧浓度传感器。
5.如权利要求1所述的一种高效低NOx管式加热炉低浓度富氧燃烧***，其特征在于，所述的静态混合器前后都安装超声波氧浓度传感器。
6.一种高效低NOx富氧燃气燃烧器，其由筒体，进风口，均速增速器，中心燃***，分级燃***，稳焰罩，火盆砖，长明灯，点火孔、观火孔，金属软管和消音壁构成；其特征在于，进风口焊接在筒体侧面，均速增速器通过焊接或铆钉连接的方式固定在筒体内部，消音壁紧紧铆接在筒体内壁上，筒体底板上开有点火孔和观火孔，长明灯，中心燃***和分级燃***通过螺栓固定在筒体底板上，稳焰罩通过螺栓固定在中心燃***的上端部，火盆砖依靠自身重力安装在筒体上部，分级燃***穿过火盆砖上开的孔。
7.如权利要求6所述的一种高效低NOx富氧燃气燃烧器，其特征在于，高效低NOx富氧燃气燃烧器分级燃***燃气流量占燃烧器总燃气流量的65～80％，分级燃***为4～12支。
8.如权利要求6所述的一种高效低NOx富氧燃气燃烧器，其特征在于，高效低NOx富氧燃气燃烧器中心燃***上开孔位置与分级燃***对应。
9.如权利要求6所述的一种高效低NOx富氧燃气燃烧器，其特征在于，高效低NOx富氧燃气燃烧器火盆砖为整体式或分块式，且火盆砖上留有分级燃***的安装孔。
10.如权利要求6所述的一种高效低NOx富氧燃气燃烧器，其特征在于，高效低NOx富氧燃气燃烧器助燃氧化剂均速增速阵列管束中的氧化剂流速为10～40m/s，均速增速阵列管束两端焊有上下管板，上下管板在相同的位置开有长明灯孔，上下管板通过焊接或铆钉连接的方式固定在燃烧器筒体上。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104458804A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 浙江大学宁波理工学院 | 富氧燃烧气氛下烟气中氧化性Cl形成装置 |
| CN104777189A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种富氧燃烧评估实验装置 |
| CN104791838A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种富氧燃烧评价方法 |
| CN105115309A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-02 | 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 | 一种实现加热炉超低氮氧化物排放的装置及其工艺 |
| CN106949468A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-14 | 浙江上能锅炉有限公司 | 一种蒸汽发生器燃烧器 |
| CN106949461A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-14 | 浙江上能锅炉有限公司 | 一种蒸汽发生器燃烧*** |
| CN107387288A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-11-24 | 郑州振资汽车配件有限公司 | 驻车加热器 |
| CN107620957A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-23 | 昆明理工大学 | 一种基于高粘度生物质燃油的工业炉窑高效雾化燃烧***及其方法 |
| CN109761273A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 北京拓首能源科技股份有限公司 | 一种氧气加热炉 |
| CN116557877A (zh) * | 2023-07-09 | 2023-08-08 | 浙江百能科技有限公司 | 一种pta废渣液的富氧焚烧及热回收*** |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446516A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-21 | Kawasaki Steel Co | Burner for radiant tube |
| JPH07248103A (ja) * | 1994-03-11 | 1995-09-26 | Osaka Gas Co Ltd | 低ＮＯｘ型ガスバーナ |
| CN101084080A (zh) * | 2004-12-22 | 2007-12-05 | 大阳日酸株式会社 | 金属超微粉的制造方法 |
| CN101303124A (zh) * | 2008-06-26 | 2008-11-12 | 上海应用技术学院 | 玻璃窑炉天然气富氧燃烧器 |
| CN102076399A (zh) * | 2008-06-26 | 2011-05-25 | 普莱克斯技术有限公司 | Co和炼钢炉废气中可燃物的燃烧 |
| CN201903058U (zh) * | 2010-12-20 | 2011-07-20 | 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 | 一种新型圆形火焰低NOx燃气燃烧器 |
| CN202182467U (zh) * | 2011-08-04 | 2012-04-04 | 湖南吉祥石化科技股份有限公司 | 燃料分级多股直上火焰低nox气体燃烧器 |
| CN103423761A (zh) * | 2013-08-31 | 2013-12-04 | 魏伯卿 | 炼油厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排*** |
-
2014
- 2014-07-23 CN CN201410352992.4A patent/CN104121581B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446516A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-21 | Kawasaki Steel Co | Burner for radiant tube |
| JPH07248103A (ja) * | 1994-03-11 | 1995-09-26 | Osaka Gas Co Ltd | 低ＮＯｘ型ガスバーナ |
| CN101084080A (zh) * | 2004-12-22 | 2007-12-05 | 大阳日酸株式会社 | 金属超微粉的制造方法 |
| CN101303124A (zh) * | 2008-06-26 | 2008-11-12 | 上海应用技术学院 | 玻璃窑炉天然气富氧燃烧器 |
| CN102076399A (zh) * | 2008-06-26 | 2011-05-25 | 普莱克斯技术有限公司 | Co和炼钢炉废气中可燃物的燃烧 |
| US20120213684A1 (en) * | 2008-06-26 | 2012-08-23 | Kuang Tsai Wu | Combustion of co and combustibles in steel furnace offgases |
| CN201903058U (zh) * | 2010-12-20 | 2011-07-20 | 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 | 一种新型圆形火焰低NOx燃气燃烧器 |
| CN202182467U (zh) * | 2011-08-04 | 2012-04-04 | 湖南吉祥石化科技股份有限公司 | 燃料分级多股直上火焰低nox气体燃烧器 |
| CN103423761A (zh) * | 2013-08-31 | 2013-12-04 | 魏伯卿 | 炼油厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排*** |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104458804A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 浙江大学宁波理工学院 | 富氧燃烧气氛下烟气中氧化性Cl形成装置 |
| CN104777189A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种富氧燃烧评估实验装置 |
| CN104791838A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种富氧燃烧评价方法 |
| CN105115309A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-02 | 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 | 一种实现加热炉超低氮氧化物排放的装置及其工艺 |
| CN106949468A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-14 | 浙江上能锅炉有限公司 | 一种蒸汽发生器燃烧器 |
| CN106949461A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-14 | 浙江上能锅炉有限公司 | 一种蒸汽发生器燃烧*** |
| CN107620957A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-23 | 昆明理工大学 | 一种基于高粘度生物质燃油的工业炉窑高效雾化燃烧***及其方法 |
| CN107387288A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-11-24 | 郑州振资汽车配件有限公司 | 驻车加热器 |
| CN109761273A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-17 | 北京拓首能源科技股份有限公司 | 一种氧气加热炉 |
| CN116557877A (zh) * | 2023-07-09 | 2023-08-08 | 浙江百能科技有限公司 | 一种pta废渣液的富氧焚烧及热回收*** |
| CN116557877B (zh) * | 2023-07-09 | 2023-10-24 | 浙江百能科技有限公司 | 一种pta废渣液的富氧焚烧及热回收*** |
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| Publication number | Publication date |
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