用于具有内部烟气再循环的低排放燃烧器的燃料-空气混合和火焰稳定设备的制作方法

实施方案整体涉及nox燃烧器，并且具体地涉及与过程加热器和工业锅炉一起使用的超低nox工业燃烧器。实施方案还涉及用于nox燃烧器中的耐火材料和耐火块。

背景技术：

1、氧化氮(no)和二氧化氮(no2)形式的氮氧化物nox(氮氧化物通常可称为：nox)是通过燃烧化石燃料而产生的。来自化石燃料燃烧的工业和商业加热设备(例如，熔炉、烤箱等)的nox与来自车辆的nox一起，同为导致空气质量差、烟雾和臭氧层耗竭的主要原因。

2、在工业燃烧器中，来自鼓风机的空气或工艺空气与燃料(天然气、丙烷或任何类型的气体燃料或液体燃料)混合以产生热量。当燃料燃烧时，由于空气中存在氮气和氧气而形成nox。

3、当前用于过程工业中的工业燃烧器可在废气中过量空气为15％的情况下通过外部烟气再循环(efgr)实现例如<30ppm的nox。大量研究已表明，向空气中加入烟气可显著降低nox。当将烟气加入空气中时，可以降低空气-烟气混合物中氮气和氧气的总浓度(因为烟气主要包含co2和h2o)。此外，由于co2和h2o的高热容，火焰温度降低，从而导致较低的火焰温度。这种较低的火焰温度可能减少nox。

4、efgr需要废气从排气管输送回燃烧空气进气口，在该进气口处，废气可以进入鼓风机以与燃烧空气混合。该方法需要在燃烧器和锅炉(或其他燃烧室)周围添加附加的管道、维护和装置。该方法还需要增大或扩升燃烧空气风扇的规模，以处理更多的烟气体积。

技术实现思路

1、以下的技术实现要素：是为了便于理解本发明所公开的实施方案的一些特征而提供的，并非旨在作为完整的描述。通过将说明书、权利要求书、附图和说明书摘要作为一个整体，能够获得对本文公开的实施方案的各个方面的全面理解。

2、因此，该实施方案的一个方面是提供一种改进的燃烧器。

3、该实施方案的另一个方面是提供一种改进的nox燃烧器。

4、该实施方案的另一个方面是提供一种超低nox工业燃烧器，其与产生<25ppm的nox的过程加热器和工业锅炉一起使用，而无需外部烟气再循环(efgr)。

5、该实施方案的另一个方面是提供一种火焰稳定装置，该火焰稳定装置包括在燃烧器的操作范围内稳定火焰的一组辐条。

6、该实施方案的又一方面是提供一种在鱼雷上游具有燃料喷射的鱼雷型火焰稳定装置。

7、现在可如本文所述实现上述方面以及其他目标。在一个实施方案中，一种在鱼雷上游具有燃料喷射的火焰稳定装置可包括火焰稳定板，该火焰稳定板包括在燃烧器的操作范围内稳定火焰的多个辐条，其中该多个辐条围绕燃料通风管；位于鱼雷上游的燃料管中的第一组燃料端口和位于火焰稳定板中的第二组燃料端口；以及排放锥管，该排放锥管包括用于该燃烧器的排放区，其中该火焰相对于烟气稳定在该燃烧器的末端处的该排放区中。

8、在一个实施方案中，该燃烧器可包括耐火块，该耐火块包括多个烟气端口，其中烟气从该多个烟气端口被吸入该燃烧器中。

9、在一个实施方案中，该燃烧器可包括混合区，其中该烟气在该混合区中与空气混合。

10、在一个实施方案中，该鱼雷可包括发散型锥形区段，该发散型锥形区段减小该燃烧器的混合区的面积并且允许烟气和空气相互作用。

11、在一个实施方案中，该排放锥管可包括该发散型锥形区段。

12、在一个实施方案中，该鱼雷可实现相对于nox水平小于25ppm的火焰的稳定性。

13、在一个实施方案中，该鱼雷可实现相对于调节比为10：1或更高的火焰的稳定性。

14、在一个实施方案中，一种操作在鱼雷上游具有燃料喷射的火焰稳定装置的方法可涉及：将燃料从燃烧器的燃料管喷射到该鱼雷的入口处的空气流中；以及利用火焰稳定板来稳定火焰，该火焰稳定板包括围绕燃料通风管的多个辐条，其中第一组燃料端口位于该鱼雷上游的该燃料管中，并且第二组燃料端口位于该火焰稳定板中，并且该火焰相对于烟气稳定在该燃烧器的末端处的排放锥管的排放区中。

15、在一个实施方案中，一种火焰稳定装置可包括：火焰稳定板，该火焰稳定板包括在燃烧器的操作范围内稳定火焰的多个辐条；以及排放锥管，该排放锥管包括用于该燃烧器的排放区，其中火焰相对于烟气稳定在该燃烧器的末端处的该排放区中。

技术特征：

1.一种在鱼雷上游具有燃料喷射的火焰稳定装置，包括：

2.根据权利要求1所述的火焰稳定装置，其中所述燃烧器包括耐火块，所述耐火块包括多个烟气端口，其中烟气从所述多个烟气端口被吸入所述燃烧器中。

3.根据权利要求1所述的火焰稳定装置，其中所述燃烧器包括混合区，其中所述烟气在所述混合区中与空气混合。

4.根据权利要求1所述的火焰稳定装置，其中所述鱼雷包括发散型锥形区段，所述发散型锥形区段减小所述燃烧器的混合区的面积并且允许所述烟气和所述空气相互作用。

5.根据权利要求4所述的火焰稳定装置，其中所述排放锥管包括所述发散型锥形区段。

6.根据权利要求4所述的火焰稳定装置，其中所述鱼雷实现了相对于nox水平小于25ppm的所述火焰的稳定性。

7.根据权利要求4所述的火焰稳定装置，其中所述鱼雷实现了相对于调节比为10：1或更高的所述火焰的稳定性。

8.一种操作在鱼雷上游具有燃料喷射的火焰稳定装置的方法，包括：

9.一种火焰稳定装置，包括：

10.根据权利要求9所述的火焰稳定装置，其中所述燃烧器包括连接到所述火焰稳定板的耐火块，所述耐火块包括多个烟气端口，其中烟气从所述多个烟气端口被吸入所述燃烧器中。

技术总结一种在鱼雷上游具有燃料喷射的火焰稳定装置，该火焰稳定装置包括火焰稳定板，该火焰稳定板包含在燃烧器的操作范围内稳定火焰的辐条。这些辐条围绕相对于燃烧器的燃料通风管。第一组燃料端口可位于鱼雷上游的燃料管中，并且第二组燃料端口可位于该火焰稳定板中。排放锥管包括用于该燃烧器的排放区，其中该火焰相对于烟气稳定在该燃烧器的末端处的该排放区中。技术研发人员：U·C·巴亚拉朱,C·L·泰勒,B·D·帕特森,R·霍尔斯特德受保护的技术使用者：霍尼韦尔国际公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31