CN107655006B - 适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，包括燃烧器主体、燃***部分、尾***部分、长明灯、火盆砖、调风机构、观火孔、点火孔。火盆砖内平行设置有三个腔室。火盆砖内两侧的腔室对称。火盆砖内两侧腔室的侧向剖面顶部的火口位置有向内的收口，形成内八字结构，且两侧腔室中的每个腔室的正向剖面的上端都形成喇叭结构。本发明二组燃料气烧嘴喷头分布在尾气烧嘴喷头的两侧，燃料气烧嘴喷头高于尾气烧嘴喷头，尾气和燃料气分级燃烧，抑制了NOx生成；火盆砖内三个腔室使助燃空气分流，并与腔室内的燃料气烧嘴喷头和尾气烧嘴喷头配合燃烧，形成空气分级，能有效进一步抑制NOx生成。

Description

适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器

技术领域

本发明涉及石油化工苯乙烯蒸汽过热炉用燃烧器设备，特别涉及一种适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器。

背景技术

目前绝大多数燃烧器都很难适应高温炉，比如苯乙烯装置蒸汽过热炉炉膛温度大于1000°C, 高温炉对燃烧器喷枪及喷头的寿命都有较大的影响，并且高温不利于抑制NOx生成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术对高温炉影响喷枪和喷头寿命，不利于抑制NOx生成的不足，提供一种能耐高温炉、火焰成型好、能有效抑制NOx生成的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，包括燃烧器主体、燃***部分、尾***部分、长明灯。所述燃烧器主体的顶部设有火盆砖。所述燃烧器主体与所述火盆砖相连通。所述燃烧器主体的侧面设有调风机构。所述燃烧器主体的底部设有观火孔和点火孔。

所述火盆砖外部呈长方体结构。所述火盆砖内平行设置有三个腔室。所述三个腔室都与所述燃烧器主体相连通。所述火盆砖内两侧的腔室对称。所述火盆砖内两侧腔室的侧向剖面顶部的火口位置有向内的收口，形成内八字结构，且两侧腔室中的每个腔室的正向剖面的上端都形成喇叭结构。所述火盆砖内中间腔室的侧向剖面的上端形成外八字结构。

所述尾***部分包括尾气气包集合管、二根尾***管、二个尾气烧嘴喷头。

所述尾气烧嘴喷头设置在所述尾***管的顶部，且一根尾***管对应一个尾气烧嘴喷头。所述长明灯的一端穿过所述燃烧器主体的底部伸进所述火盆砖中间腔室的中部，所述二根尾***管顶部那端穿过所述燃烧器主体的底部伸入所述火盆砖中间的腔室内，另一端与所述尾气气包集合管相连，且所述二根尾***管分布在所述长明灯的两侧。

所述燃***部分包括燃气气包集合管、二根燃料***管、二组燃料气烧嘴喷头。

所述燃料气烧嘴喷头设置在所述燃料***管的顶部，且一组燃料气烧嘴喷头对应一根燃料***管。所述二根燃料***管顶部那端穿过所述燃烧器主体的底部分别伸进所述火盆砖两侧的腔室内，另一端分别与所述燃气气包集合管相连，且所述二组燃料气烧嘴喷头分别分布在所述尾气烧嘴喷头的两侧。所述燃料气烧嘴喷头高于所述尾气烧嘴喷头。

在其中一个实施例中，每组所述燃料气烧嘴喷头包括2～6个燃料气烧嘴喷头。

在其中一个实施例中，所述二组燃料气烧嘴喷头的喷射角度对称。

在其中一个实施例中，所述燃***部分还包括二个小集合管。所述二个小集合管分别设置在所述二根燃料***管的顶部。一组所述燃料气烧嘴喷头对应一个小集合管，每个所述燃料气烧嘴喷头都与与之对应的小集合管相连通。

在其中一个实施例中，所述燃烧器主体包括从内到外依次设置的内筒、陶瓷纤维棉、外筒，所述内筒上冲小圆孔。

在其中一个实施例中，所述内筒和外筒之间设有消音板。

在其中一个实施例中，所述调风机构远离所述燃烧器主体的那端设有消音罩。

在其中一个实施例中，每个所述燃料气烧嘴喷头都通过活接头与与之对应的小集合管相连通，方便拆卸。

在其中一个实施例中，所述燃气气包集合管上设有进气接头或法兰，所述尾气气包集合管上也设有进气接头或法兰。

本发明的优点及其有益效果：

1、本发明火盆砖内设有三个独立的腔室，将燃料气烧嘴喷头、尾气烧嘴喷头都分布设计在火盆砖内的三个独立的腔室内，首先避免了炉膛内的高温辐射对燃料***管、燃料气烧嘴喷头、尾***管、尾气烧嘴喷头的影响，能耐高温。

2、本发明是燃料气烧嘴喷头和尾气烧嘴喷头在独立的腔室内燃烧，能避免烧嘴喷头与烧嘴喷头间串烧，能有控制火焰中心温度，从而抑制NOx生成。燃料气烧嘴喷头分布在尾气烧嘴喷头两侧，燃料气烧嘴喷头高于尾气烧嘴喷头，形成了燃料的分级燃烧。三腔室火盆砖内分隔成3个腔室，形成了空气的分级，有利于控制燃烧温度。综上所述，本发明实现了超低NOx排放。

3、三腔室火盆砖能用两种或两种以上的燃料气混烧，实现了多燃料燃烧。

4、本发明包括小圆孔、陶瓷纤维棉、消音板、消音罩，可以强化消音，降低噪音。

附图说明

图1为本发明的侧向剖视图。

图2为本发明的主局部剖视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明火盆砖的侧视图。

图5为本发明图4中的A-A剖视图。

图6为本发明的俯视图。

图7为图6中的B-B剖视立体图。

图8为本发明火盆砖的立体结构示意图。

图9为本发明火盆砖的仰视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

请参阅图1至图3，一种适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，包括燃烧器主体7、燃***部分、尾***部分、长明灯3、火盆砖1、调风机构5、观火孔8、点火孔9。

其中，燃烧器主体7的顶部设有火盆砖1。所述燃烧器主体7与所述火盆砖1相连通。所述燃烧器主体7的侧面设有调风机构5。所述燃烧器主体7的底部设有观火孔8和点火孔9。

其中，尾***部分包括尾气气包集合管、二根尾***管61、二个尾气烧嘴喷头62。

其中，燃***部分包括燃气气包集合管22、二根燃料***管21、二组燃料气烧嘴喷头23、二个小集合管24。

参阅图4至图9，火盆砖1外部呈长方体结构。火盆砖1内平行设置有三个腔室11。三个腔室11都与燃烧器主体7相连通。火盆砖1内两侧的腔室11对称。火盆砖1内两侧腔室11的侧向剖面顶部的火口位置有向内的收口，形成内八字结构，使燃烧后的火焰往中间靠拢，形成扁平火焰，并起到避免炉膛温度辐射对燃料气烧嘴喷头23和尾气烧嘴喷头62的影响，且两侧腔室11中的每个腔室11的正向剖面的上端都形成喇叭结构，拉宽了燃烧的火焰，使得火焰对炉膛的辐射更均匀。火盆砖1内中间腔室11的侧向剖面的上端形成外八字结构。

具体的，尾气烧嘴喷头62设置在尾***管61的顶部，且一根尾***管61对应一个尾气烧嘴喷头62。长明灯3的一端穿过燃烧器主体7的底部伸进火盆砖1中间腔室11的中部，它主要是引燃尾气烧嘴喷头62和燃料气烧嘴喷头23，并保持持续燃烧。二根尾***管61顶部那端穿过燃烧器主体7的底部伸入火盆砖1中间的腔室11内，另一端与尾气气包集合管相连，且二根尾***管61分布在长明灯3的两侧，保证两侧尾气烧嘴喷头62能均匀对称燃烧。

具体的，二个小集合管24分别设置在二根燃料***管21的顶部。二根燃料***管21顶部那端穿过燃烧器主体7的底部分别伸进火盆砖1两侧的腔室11内，另一端分别与燃气气包集合管22相连，保证燃料气从燃料气气包集合管22处流向两侧的燃料***管21。一组燃料气烧嘴喷头23对应一根燃料***管21和一个小集合管24，每组燃料气烧嘴喷头23包括2～6个燃料气烧嘴喷头23，每个燃料气烧嘴喷头23都通过活接头与与之对应的小集合管24相连通，方便拆卸，且二组燃料气烧嘴喷头23分布在尾气烧嘴喷头62的两侧；二组燃料气烧嘴喷头23的喷射角度对称，多喷头结构，使燃烧火焰更扁平，同时避免了火焰集中燃烧，抑制了NOx生成。二组燃料气烧嘴喷头23分别分布在尾气烧嘴喷头62的两侧，燃料气烧嘴喷头23高于尾气烧嘴喷头62，尾气烧嘴喷头62和燃料气烧嘴喷头23分级燃烧，抑制了NOx生成。

具体的，燃烧器主体7包括从内到外依次设置的内筒、陶瓷纤维棉、外筒，陶瓷纤维棉起到保温和消音的作用，内筒上冲小圆孔，起到加强降低噪音的目的。

其中，内筒和外筒之间设有消音板。

具体的，调风机构5远离燃烧器主体7的那端设有消音罩4，起到强化消音的作用，主要是本发明在自然通风时，防止本发明在运行时产生的噪音从内部传出，其主要结构是由碳钢面板加围框将陶瓷纤维棉放置在其中，并用钢丝网铺设在陶瓷纤维棉上，并用螺栓固定压紧。消音罩4主要是通过四根柱子将消音罩4固定在调风机构5进风口的位置，并要保持一定的间隙，保证燃烧器所需的空气量。燃气气包集合管22上设有进气接头或法兰，尾气气包集合管上也设有进气接头或法兰。

其中，调风机构5包括挡风板叶片、连杆机构、调风手柄。

本发明的工作原理及其工作过程：

本发明火盆砖的三腔室11结构，二组燃料气烧嘴喷头23分布在尾气烧嘴喷头62的两侧，燃料气烧嘴喷头23高于尾气烧嘴喷头62，尾气烧嘴喷头62和燃料气烧嘴喷头23分级燃烧，抑制了NOx生成。

火盆砖1内三个腔室11使助燃空气分流到三个腔室11，并与腔室11内的燃料气烧嘴喷头23和尾气烧嘴喷头62配合燃烧，形成空气分级，能有效进一步抑制NOx生成。

本发明的优点及其有益效果：

1、本发明火盆砖1内设有三个独立的腔室11，将燃料气烧嘴喷头23、尾气烧嘴喷头62都分布设计在火盆砖1内的三个独立的腔室11内，首先避免了炉膛内的高温辐射对燃料***管21、燃料气烧嘴喷头23、尾***管61、尾气烧嘴喷头62的影响，能耐高温。

2、本发明是燃料气烧嘴喷头23和尾气烧嘴喷头62在独立的腔室11内燃烧，能避免烧嘴喷头与烧嘴喷头间串烧，能有控制火焰中心温度，从而抑制NOx生成。燃料气烧嘴喷头23分布在尾气烧嘴喷头62两侧，燃料气烧嘴喷头23高于尾气烧嘴喷头62，形成了燃料的分级燃烧。三腔室火盆砖1内分隔成3个腔室11，形成了空气的分级，有利于控制燃烧温度。综上所述，本发明实现了超低NOx排放。

3、三腔室火盆砖能用两种或两种以上的燃料气混烧，实现了多燃料燃烧。

4、本发明包括小圆孔、陶瓷纤维棉、消音板、消音罩，可以强化消音，降低噪音。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其特征在于，包括燃

烧器主体、燃***部分、尾***部分、长明灯，所述燃烧器主体的顶部设有火盆砖，所述燃烧器主体与所述火盆砖相连通，所述燃烧器主体的侧面设有调风机构，所述燃烧器主体的底部设有观火孔和点火孔；

所述火盆砖外部呈长方体结构，所述火盆砖内平行设置有三个腔室，所述三个腔室都与所述燃烧器主体相连通，所述火盆砖内两侧的腔室对称，所述火盆砖内两侧腔室的侧向剖面顶部的火口位置有向内的收口，形成内八字结构，且两侧腔室中的每个腔室的正向剖面的上端都形成喇叭结构，所述火盆砖内中间腔室的侧向剖面的上端形成外八字结构；

所述尾***部分包括尾气气包集合管、二根尾***管、二个尾气烧嘴喷头，所述尾气烧嘴喷头设置在所述尾***管的顶部，且一根尾***管对应一个尾气烧嘴喷头，所述长明灯的一端穿过所述燃烧器主体的底部伸进所述火盆砖中间腔室的中部，所述二根尾***管顶部那端穿过所述燃烧器主体的底部伸入所述火盆砖中间的腔室内，另一端与所述尾气气包集合管相连，且所述二根尾***管分布在所述长明灯的两侧；

所述燃***部分包括燃气气包集合管、二根燃料***管、二组燃料气烧嘴喷头，所述燃料气烧嘴喷头设置在所述燃料***管的顶部，且一组燃料气烧嘴喷头对应一根燃料***管，所述二根燃料***管顶部那端穿过所述燃烧器主体的底部分别伸进所述火盆砖两侧的腔室内，另一端分别与所述燃气气包集合管相连，且所述二组燃料气烧嘴喷头分别分布在所述尾气烧嘴喷头的两侧，所述燃料气烧嘴喷头高于所述尾气烧嘴喷头。

2.根据权利要求1所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，每组所述燃料气烧嘴喷头包括2～6个燃料气烧嘴喷头。

3.根据权利要求1所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，所述二组燃料气烧嘴喷头的喷射角度对称。

4.根据权利要求2所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，所述燃***部分还包括二个小集合管，所述二个小集合管分别设置在所述二根燃料***管的顶部，一组所述燃料气烧嘴喷头对应一个小集合管，每个所述燃料气烧嘴喷头都与与之对应的小集合管相连通。

5.根据权利要求1所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，所述燃烧器主体包括从内到外依次设置的内筒、陶瓷纤维棉、外筒，所述内筒上冲小圆孔。

6.根据权利要求5所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，所述内筒和外筒之间设有消音板。

7.根据权利要求1所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，所述调风机构远离所述燃烧器主体的那端设有消音罩。

8.根据权利要求4所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，每个所述燃料气烧嘴喷头都通过活接头与与之对应的小集合管相连通，方便拆卸。

9.根据权利要求1所述的适用于苯乙烯蒸汽过热炉用扁平焰超低NOx排放燃烧器，其

特征在于，所述燃气气包集合管上设有进气接头或法兰，所述尾气气包集合管上也设有进气接头或法兰。