[实用新型]空气分级式低氮燃烧管式加热炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管式加热炉，具体说是一种可应用在石油、化工行业，运用空气分级低氮燃烧技术的管式加热炉。

背景技术

目前，世界各国对NOx排放提出了越来越高的要求，为有效控制污染物排放，国家环保部于2015年4月份正式出台了一系列大气污染物排放新标准，其中包括《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)，其中对石化行业工艺加热炉的NOx排放限值降低到一般地区150mg/m³，严格地区100mg/m³。

新标准的实施必将促使石化行业企业大规模改造淘汰一批节能效果差、污染物排放超标的设备，其中管式加热炉作为近代石油化工工业中必不可少的工艺设备，在生产和建设中具有十分重要的地位。它利用燃料在炉膛中燃烧产生热能，通过炉管把能量传递给流动的物料，使其满足下游工艺的要求。

因此，很有必要在现有技术的基础上，设计一种结构简单，易于在现有设备上改造，且燃烧效率高、NOx排放达标的低氮管式加热炉。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是针对目前石化行业中管式加热炉NOx排放量大的问题，设计一种结构简单，易于在现有设备上改造，且燃烧效率高、NOx排放达标的空气分级式低氮燃烧管式加热炉。

技术方案：为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种空气分级式低氮燃烧管式加热炉，它包括：炉体的钢支撑架，安装在炉体的钢支撑架上的辐射换热段，安装在辐射换热段底部的预混式燃烧器，安装在辐射换热段上的对流换热段，安装在对流换热段上的烟气排出口；

所述的预混式燃烧器包括喷管，安装在喷管上的燃气入口，所述的喷管安装在一次风室上，一次风室上安装有一次风入口和混合室；

所述的辐射换热段包括壳体、安装在壳体内壁上的炉衬，安装在辐射换热段炉膛中的辐射换热管，环绕安装在壳体上的二次风室，与二次风室相连的二次风入口，开设在壳体上的二次风喷口；所述的二次风室通过二次风喷口与辐射换热段的炉膛连通。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的预混式燃烧器呈圆周均布于辐射换热段的底部。预混式燃烧器的数目根据工况设置。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的一次风室呈蜗壳状，一次风入口位于一次风室的外圆切线处。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的燃气入口位于喷管侧面，所述的喷管位于一次风室涡流中心线上，喷管顶部的喷口呈锥形且位于一次风室内；所述的混合室位于预混式燃烧器上部，混合室连通一次风室和辐射换热段炉膛。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风喷口为6个，呈圆形喷口，在壳体上呈圆周均布，二次风喷口贯穿壳体和炉衬后与辐射换热段的炉膛连通。

作为优选方案，以上所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风入口的中心线、二次风室的水平中心线和二次风喷口的中心线在同一水平高度上。

本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的一次风室为蜗壳状，一次风从一次风室外圆切线方向进入，在一次风室内形成涡流，带动从喷管喷入的燃气一并旋转上升至混合室，完成一次风和燃料的充分混合，保证燃烧完全，根据工况调节一次风配风系数为0.8左右，形成还原气氛，降低NOx的生产。

本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，所述的二次风室为位于辐射换热段炉体壳体外部的一圈环形风室，其垂直高度根据火焰高度确定，二次风由二次风入口进入二次风室，经圆周均布的二次风喷口喷入炉膛，喷入方向斜向上，与加热炉炉膛中心轴线呈45°，形成火焰内外循环，进一步降低NOx，根据工况调节二次风配风系数为0.2左右，形成氧化气氛，消耗烟气中剩余的NOx。

有益效果：本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉和现有技术相比具有以下优点：

本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉，结构设计简单，易于在现有设备上直接改造，安装成本低，同时可提高燃烧效率，降低NOx排放量，环保性强，具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本实用新型所述的空气分级式低氮燃烧管式加热炉的剖视结构示意图。

具体实施方案