一种低一氧化碳低氮氧化合物排放的燃烧器的制作方法

本发明属于石油炼制工业工艺加热炉节能与环境保护，具体涉及一种低一氧化碳低氮氧化合物排放的燃烧器，该燃烧器基于旋流强化和分级燃烧原理设计，适用于处理低一氧化碳低氮氧化合物排放气体，适应于底烧或侧烧形式，满足高效节能环保要求。

背景技术：

1、近几年来，中石化各大炼化企业普遍更换了一批低氮氧化合物燃烧器，为环保事业做出了贡献，但在降氮效果突出的同时，有部分单位反馈同等产出时燃料消耗增加，实质上就是有些低氮燃烧器虽然降氮效果明显，但燃烧不够充分，为了满足加热炉负荷要求，则易出现燃料单耗增加或烟气中一氧化碳偏高的新问题，能耗提高带来生产成本的提高。

2、对于碳氢燃料，其燃烧产物与燃料和助燃空气的混合状况密切相关，燃料中碳的燃烧一般经过两步才完成，首先燃烧产生一氧化碳，一氧化碳再在后续的燃烧过程中生产最终产物二氧化碳，由于一氧化碳的再燃点并不是一个常数，通常认为一氧化碳的燃点在650摄氏度左右，但是对于炉膛温度低于650℃的加热炉，采用上述方法降低氮氧化物排放时，就会出现满足氮氧化物排放负荷要求时烟气中一氧化碳超标的情况。因此对于不具备高温条件的炉膛，需要从强化燃料与助燃空气混合的根本上确保碳氢燃料的完全燃烧，有效控制烟气中一氧化碳生成量的同时，抑制氮氧化合物生成量，而不是寄望于通过高温烟气使一氧化碳自燃而消减。

3、因此，研发一种既能保证低氮氧化合物排放，又能低一氧化碳排放的节能环保型燃烧器很有意义，对于低温炉膛则是更加迫切的。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进，提供一种低一氧化碳低氮氧化合物排放的燃烧器，该燃烧器通过强化分级燃气与分级助燃空气的均匀快速混合，保证燃料完全燃烧，实现一氧化碳和氮氧化合物的双低排放。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种低一氧化碳低氮氧化合物排放的燃烧器，包括：

3、燃烧器主体，包括内部相互连通的主体筒和导风筒，用于导入助燃空气；

4、燃烧器火盆，套设于所述导风筒外部，所述燃烧器火盆的内壁与所述导风筒的外壁之间形成开口区间，用于混合燃气和助燃空气；

5、外气枪，所述外气枪包括多个分支枪管，所述多个分支枪管均布于所述主体筒的筒壁内且与所述燃烧器火盆的外壁相适应，用于向所述燃烧器火盆喷射燃气；

6、中心气枪，沿所述燃烧器主体的轴向设于所述燃烧器主体的中心。

7、本发明的效果是：

8、(1)本发明的燃烧器火盆的内壁与导风筒的外壁之间形成开口区间，实现了燃气和助燃空气快速均匀混合；外气枪的分支枪管与燃烧器火盆的外壁相适应，实现了燃气的分级；配置的中心气枪确保在低温炉膛工况时，燃烧器在满足低温炉膛氮氧化合物超低排放要求的同时，满足了一氧化碳的超低排放。

9、(2)本发明中靠近环形挡板的导风筒的侧壁上设有多个径向通孔，由于环形挡板及侧壁上径向通孔的约束，流通断面发生变化，产生竖直方向速度的突变和水平方向的矢量分流，从而实现助燃空气的分级。

10、(3)本发明中由径向通孔分流的部分沿水平方向流动的助燃空气，在导风筒和燃烧器火盆组合后形成的开口区间内，与已经旋流扩散均布的一级燃料气，产生均匀混合。

11、(4)本发明中在外气枪与燃烧器火盆及导风筒的组合作用下，强化了燃气与助燃空气快速均匀混合，有利于稳定火焰，均衡火焰表面温度，促进燃料的完全燃烧，抑制热力型氮氧化合物的生成。

12、(5)本发明中在导风筒的环形挡板、中间横向环槽、燃烧器火盆内锥面、上层横向环槽共同作用形成的断面收缩、扩张和扩张、收缩的不断变化下，形成助燃空气、燃气及烟气混合压力的不断变化，这种流通断面和流体压力的不断变化，实现燃气与助燃空气的快速均匀混合燃烧。

13、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种低一氧化碳低氮氧化合物排放的燃烧器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述主体筒和所述导风筒的一端通过火盆座板连接；

3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器火盆包括锥筒部分和火盆筒体部分，所述火盆筒体部分的外壁均布有纵向管槽，所述纵向管槽的形状与所述外气枪的分支枪管相适应以容纳所述分支枪管；

4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述锥筒部分的侧壁设有多个径向水平通孔，每个所述径向水平通孔的轴向垂直于所述锥筒部分的外壁表面，所述锥筒部分的端面上设有多个轴向竖直通孔，所述径向水平通孔和所述轴向竖直通孔均与所述上层横向环槽连通，所述径向水平通孔和轴向竖直通孔的数目和直径相同；

5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述分支枪管的端部设置有外喷头，所述外喷头为中空结构，且端部为圆弧面，所述外喷头的端部设有沿所述圆弧面的径向设置的多个燃料喷孔；

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述外气枪还包括多个喷头连接套、多个固定板、一对管堵、集合管、燃料入口法兰、异径管、进气短接、燃料分级接头和分级短接；

7.根据权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述中心气枪包括依次连接的内喷头、中心枪管、燃气控制阀、第二燃料分级接头；

8.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括调风蝶阀；

9.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括长明灯，所述长明灯插设于所述燃烧器主体内，所述长明灯的打火点靠近所述稳焰盘，用于引燃火焰；

10.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器主体还包括主体法兰，所述主体法兰设置于所述主体筒外壁上部，用于将燃烧器主体固定在加热炉的底板或侧板上；

技术总结本发明提供一种低一氧化碳低氮氧化合物排放的燃烧器，包括：燃烧器主体，包括内部相互连通的主体筒和导风筒，用于导入助燃空气；燃烧器火盆，套设于所述导风筒外部，燃烧器火盆的内壁与导风筒的外壁之间形成开口区间，用于混合燃气和助燃空气；外气枪，外气枪包括多个分支枪管，多个分支枪管均布于主体筒的筒壁内且与燃烧器火盆的外壁相适应，用于向燃烧器火盆喷射燃气；中心气枪，沿燃烧器主体的轴向设于燃烧器主体的中心。本发明采用燃烧器主体、燃烧器火盆、外气枪以及中心气枪的组合设计实现了燃气和助燃空气的分级以及两者快速均匀混合、分段燃烧，最终达到一氧化碳和氮氧化合物双低排放的效果。技术研发人员：张伟乾,王曦宏,王娟,蔡建光,韩健,袁成志,谷长超受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6