CN217654102U - 一种低氮氧化物排放的立式热风炉*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及热风炉技术领域，尤其是涉及一种低氮氧化物排放的立式热风炉***。本申请包括炉体、第一层燃烧器、第二层燃烧器、配风口和出口，所述炉体外壁下部连接所述第一层燃烧器和所述第二层燃烧器，所述第一层燃烧器和所述第二层燃烧器与所述炉体内部相通；所述炉体下部设有所述配风口，所述配风口位于所述炉体的最低位置；所述炉体上部设有所述出口。本申请炉体内形成上下分层的燃烧温度场，增大了热烟气同掺混冷空气或冷烟气的混合时间，降低炉体内部温度最高的中心区域，使温度场更加均匀，优化调整两层燃烧器间的间距，实现氮氧化物排放和一氧化碳排放的平衡，即不产生一氧化碳的同时，降低氮氧化物排放。

Description

一种低氮氧化物排放的立式热风炉***

技术领域

本申请涉及热风炉技术领域，尤其是涉及一种低氮氧化物排放的立式热风炉***。

背景技术

国内外工业领域的生产过程中需要大量的高温烟气，用于对其他低温介质进行混合提温，达到脱硫或脱硝的催化剂最优窗口温度，或实现工业有害气体的无害化排放。这类高温烟气主要通过热风炉***实现，目前热风炉***主要面对两大挑战，一是要求热风炉排放的烟气中CO和NOx排放量逐步降低，二是要求热风炉能够更广泛的适应现场运行工况条件，例如，安装空间要求和燃用特定燃料要求。同时，针对不同的应用场景，热风炉排放的高温烟气温度需拥有可调节性。

专利CN209782976U，通过在热风炉炉膛内垒砌蜂窝状扰流体的方式减少炉内高温区范围，实现炉内温度场的均匀，从而降低排烟中污染物的含量。同时，在热风炉出口位置连接混风箱和分配支管，进一步增大热烟气的混合空间和混合时间，最终实现每根分配支管中烟气温度的均匀。

专利CN216114730U，实现了燃烧两种燃料的卧式热风炉***，通过两级燃烧器的分离，以及助燃风机和稀释风机的独立调节，保证两种燃料在炉膛内形成的温度场不发生干扰，进而产生温度均匀可调的高温烟气，通过上述分级燃烧技术实现排烟中氮氧化物较低的效果。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的热风炉***仍以卧式结构为主，卧式结构占地面积较大、设备连接管线复杂；同时，卧式热风炉无法利用高温烟气的升力，在节能效果上有所欠缺。

实用新型内容

为了充分利用高温烟气的升力，实现低污染型高温烟气的排放，本申请提供一种低氮氧化物排放的立式热风炉***。

本申请提供的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***采用如下的技术方案：

一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，包括炉体、第一层燃烧器、第二层燃烧器、配风口和出口，所述炉体外壁下部连接所述第一层燃烧器和所述第二层燃烧器，所述第一层燃烧器和所述第二层燃烧器与所述炉体内部相通；所述炉体下部设有所述配风口，所述配风口位于所述炉体的最低位置；所述炉体上部设有所述出口。

通过采用上述技术方案，炉体外壁设有第一层燃烧器和第二层燃烧器，第一层燃烧器和第二层燃烧器与炉体内部相通，炉体下部设有配风口，炉体上部设有出口，使可燃烧烟气进入第一层燃烧器和第二层燃烧器内部进行燃烧，再进入到炉体内部，再向配风口输入冷空气或者冷烟气，使冷烟气或者冷空气与炉体内部热烟气掺混，可降低炉体内部温度最高的中心区域。

可选的，所述第一层燃烧器和所述第二层燃烧器沿炉体高度方向设置，分上、下两层安装。

通过采用上述技术方案，燃料采用分级注入立式热风炉的方式，避免在热风炉内下部形成高温区域和高氮氧化物生成的区域。

可选的，所述第一层燃烧器和所述第二层燃烧器的间距为500~1500mm。

通过采用上述技术方案，第一层燃烧器和第二层燃烧器之间的距离超过1500mm会使两个燃烧器距离太远，为保证冷烟气与上部燃烧器燃烧的烟气混合时间，则会增高热风炉的高度，热风炉过高则会提高成本，造成浪费；两个燃烧器之间的距离低于500mm，两个燃烧器之间距离过近，会使炉体内部产生高温区域和高氮氧化物区域，即调整两层燃烧器之间的间距，可实现氮氧化物排放和一氧化碳排放的平衡。

可选的，所述第一层燃烧器和所述第二层燃烧器都设有独立的火焰检测器，所述火焰检测器连接于所述炉体外壁。

通过采用上述技术方案，第一层燃烧器和第二层燃烧器都设有独立的火焰检测器，每个燃烧器的燃烧工况都得到实时检测。

可选的，所述配风口的直径与所述炉体的内径的比值为0.2~0.4。

通过采用上述技术方案，配风口直径与炉体内径的比值过大时，会导致冷空气或者冷烟气过多进入炉体内部，使炉体内部输出的烟气温度过低；配风口直径和炉体内径比值过小，会使冷空气或者冷烟气过少进入炉体内部，使炉体内部温度过高，产生高温区域和高氮氧化物区域。

可选的，所述炉体由三层保温材料组成，分别为最外层的保温棉、中间层的保温砖、最内层的耐火砖。

通过采用上述技术方案，耐火砖实现对大温度偏差的承受，保护炉体不受高温烧蚀；保温砖为中间过渡层，实现温度从火焰温度逐渐过渡到接近常温；保温棉进一步吸收炉体受热膨胀，并最大限度减少内部高温对钢结构炉板的热应力。

可选的，所述炉体外壁上部连接重力防爆门。

通过采用上述技术方案，设置重力防爆门，可使炉体内部发生***时，对炉体内部进行泄压。

可选的，所述炉体外壁上部还连接排烟温度热电偶。

通过采用上述技术方案，炉体外壁上部设有排烟温度热电偶，可对排出炉体内部的温度进行检测。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.炉体外壁设有第一层燃烧器和第二层燃烧器，第一层燃烧器和第二层燃烧器都与炉体内部相通，第一层燃烧器和第二层燃烧器分为上、下两层安装，炉体下部设有配风口，炉体上部设有出口，可燃烧气体进入第一层燃烧器或者第二层燃烧器内部进行燃烧，燃烧后的烟气进入炉体内部，再向配风口输入冷空气或者冷烟气，使冷空气或者冷烟气与燃烧后的烟气进行掺混，炉体内形成上下分层的燃烧温度场，增大了热烟气同掺混冷空气或冷烟气的混合时间，降低炉体内部温度最高的中心区域，使温度场更加均匀，优化调整两层燃烧器间的间距，实现氮氧化物排放和一氧化碳排放的平衡，即不产生一氧化碳的同时，降低氮氧化物排放；

2.炉体由三层保温材料组成，为最外层的保温棉、中间层的保温砖、最内层的耐火砖，耐火砖实现对大温度偏差的承受，保护炉体不受高温烧蚀；保温砖为中间过渡层，实现温度从火焰温度逐渐过渡到接近常温；保温棉进一步吸收炉体受热膨胀，并最大限度减少内部高温对钢结构炉板的热应力；

3.炉体外壁设有火焰燃烧器，每台燃烧器设置独立的火焰检测器，保证所有燃烧器均能实现稳定、高效的燃烧；炉体外壁上部还设有重力防爆门和排烟温度热电偶，设置重力防爆门，可使炉体内部发生***时，对炉体内部进行泄压，设置排烟温度热电偶，可对排出炉体内部的烟气温度进行测量。

附图说明

图1是一种低氮氧化物排放的立式热风炉***的整体结构示意图。

图2是一种低氮氧化物排放的立式热风炉***显示配风口的示意图。

图3是一种低氮氧化物排放的立式热风炉***显示炉体体壁内部结构的剖面图。

附图标记说明：1、炉体；2、第一层燃烧器；3、第二层燃烧器；4、配风口；5、重力防爆门；6、排烟温度热电偶；7、火焰检测器；8、保温棉；9、保温砖；10、耐火砖；11、人孔；12、出口；13、加固环。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种低氮氧化物排放的立式热风炉***。参照图1，一种低氮氧化物排放的立式热风炉***包括炉体1、第一层燃烧器2和第二层燃烧器3，炉体1外壁垂直固接两个第一层燃烧器2和两个第二层燃烧器3，第一层燃烧器2和第二层燃烧器3都与炉体1内部相通，四个燃烧器沿炉体1圆周面阵列设置，两个第一层燃烧器2高度相同，两个第二层燃烧器3的高度相同，第一层燃烧器2的位置低于第二层燃烧器3的位置，第一层燃烧器2和第二层燃烧器3的间距为500~1500mm，可燃气体可进入第一层燃烧器2和第二层燃烧器3内部进行燃烧，燃烧后的烟气进入炉体1内部，通过优化调整两层燃烧器间的间距，实现氮氧化物排放和一氧化碳排放的平衡；炉体1外壁沿高度方向阵列套设四个加固环13，加固环13沿炉体1圆周方向固接于炉体1外壁，设置加固环13可提高炉体1的稳定性；炉体1外壁还设有人孔11，人孔11与炉体1内部相通，人孔11的位置位于第一层燃烧器2下部，设置人孔11用于设备大修期间进入炉体1内部考察热应力对设备的影响。

参照图2，炉体1外壁还固设四个火焰检测器7，每一个火焰检测器7与四个燃烧器对应设置，第一层燃烧器2的上部位置都设有火焰检测器7，该火焰检测器7的开口倾斜向上设置；第二层燃烧器3的下部位置都设有火焰检测器7，位于第二层燃烧器3下部位置的火焰检测器7的开口倾斜向下设置；设置火焰检测器7为了根据第一层燃烧器2和第二层燃烧器3内部火焰的燃烧特性对燃烧器内部的燃烧工况进行实时检测，一旦火焰燃烧状态不满足正常条件或熄火时，按一定方式给出信号，保证锅炉灭火时停止燃料供应，每一个火焰检测检测对应燃烧器中的燃烧情况。

炉体1下部设有配风口4，配风口4的直径与炉体1的内径的比值为0.2~0.4，配风口4处可进入冷空气或者冷烟气，冷空气或者冷烟气进入炉体1内部与火焰锋面的中心位置掺混，可降低炉体1内部温度最高的中心区域，同时，燃料采用分级注入立式热风炉炉体1内部的方式，避免在炉体1内下部形成高温区域和高氮氧化物生成的区域；炉体1外壁上部还固设重力防爆门5和两个排烟温度热电偶6，重力防爆门5和排烟温度热电偶6位于一条竖直线上，重力防爆门5位于两个排烟温度热电偶6之间，排烟温度热电偶6可检测炉体1上部排出的烟气的温度，设置重力防爆门5可使炉体1内部烟气发生***时，起到泄压的作用。

参照图3，炉体1上部设有出口12，使炉体1内部的烟气可从出口12处排出；炉体1采用保温棉8、保温砖9、耐火砖10三层保温材料，其中，耐火砖10实现对大温度偏差的承受，保护炉体1不受高温烧蚀；保温砖9为中间过渡层，实现温度从火焰温度逐渐过渡到接近常温；保温棉8进一步吸收炉体1受热膨胀，并最大限度减少内部高温对钢结构炉板的热应力。

本申请实施例一种低氮氧化物排放的立式热风炉***的实施原理为：可燃气体可从第一层燃烧器2和第二层燃烧器3内部燃烧后进入炉体1内部，同时，配风口4处进入冷空气或者冷烟气，可使在炉体1内部火焰锋面中心位置掺混冷空气或冷烟气，降低炉体1内温度最高的中心区域，即燃料采用分级注入立式热风炉的方式，避免在热风炉炉体1中下部形成高温区域和高氮氧化物生成的区域。通过优化调整两层燃烧器间的间距，实现氮氧化物排放和一氧化碳排放的平衡，即不产生一氧化碳的同时，降低氮氧化物排放，从而形成一种低氮氧化物排放的立式热风炉***。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：包括炉体(1)、第一层燃烧器(2)、第二层燃烧器(3)、配风口(4)和出口(12)，所述炉体(1)外壁下部连接所述第一层燃烧器(2)和所述第二层燃烧器(3)，所述第一层燃烧器(2)和所述第二层燃烧器(3)与所述炉体(1)内部相通；所述炉体(1)下部设有所述配风口(4)，所述配风口(4)位于所述炉体(1)的最低位置；所述炉体(1)上部设有所述出口(12)。

2.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：所述第一层燃烧器(2)和所述第二层燃烧器(3)沿炉体(1)高度方向设置，分上、下两层安装。

3.根据权利要求2所述的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：所述第一层燃烧器(2)和所述第二层燃烧器(3)的间距为500~1500mm。

4.根据权利要求3所述的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：所述第一层燃烧器(2)和所述第二层燃烧器(3)都设有独立的火焰检测器(7)，所述火焰检测器(7)连接于所述炉体(1)外壁。

5.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：所述配风口(4)的直径与所述炉体(1)的内径的比值为0.2~0.4。

6.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：所述炉体(1)由三层保温材料组成，分别为最外层的保温棉(8)、中间层的保温砖(9)、最内层的耐火砖(10)。

7.根据权利要求6所述的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：所述炉体(1)外壁上部连接重力防爆门(5)。

8.根据权利要求7所述的一种低氮氧化物排放的立式热风炉***，其特征在于：所述炉体(1)外壁上部还连接排烟温度热电偶(6)。

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