[发明专利]一种底部低氮氧化物燃气燃烧器

说明书

技术领域

本发明属于燃烧器技术领域，是一种适用于裂解炉底部的低氮氧化物燃气燃烧器，也可应用于其他石化加热炉。

背景技术

低氮氧燃气燃烧器是为了降低燃烧产物中氮氧化物排放而出现的一类燃烧器，裂解炉的燃烧器由于整个炉膛内空间几乎完全都在高于1100℃高温环境，通常其氮氧化物排放会超过国家环保排放要求。

常规的燃气燃烧器在设计中为了保证充分燃尽大多采用助燃风与燃料气均匀分布快速燃烧的设计方式，而低氮氧燃气燃烧器则是在设计中在要降低火焰温度的同时避免出现局部高温区，是在保证燃尽的同时将燃烧过程尽量延时燃烧，低氮氧燃烧器出现了分级燃烧、烟气回流、浓淡燃烧等多个低氮氧燃烧技术。

目前裂解炉用底部燃烧器在常温风条件下都很少有能做到100mg/Nm³氮氧化物排放，在热风条件做到120mg/Nm³氮氧化物排放都有困难，难以达到国家环保排放小于100mg/Nm³氮氧化物排放的要求，而本发明中的燃烧器将热风条件做到小于80mg/Nm³氮氧化物排放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在裂解炉热风条件下，实现氮氧化物低排放的底部燃气燃烧器。

实现本发明目的的技术方案：一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其包括风箱组件，在风箱组件上部连接助燃风通道；一次燃气喷枪、二次燃气喷枪和三次燃气喷枪固定在风箱组件上；一次燃气喷枪头部设有一次燃气喷嘴，一次燃气喷嘴设置在助燃风通道内；二次燃气喷枪的头部设有二次燃气喷嘴，二次燃气喷嘴设置在助燃风通道内、并且二次燃气喷嘴位置高于一次燃气喷嘴；三次燃气喷枪头部设有三次燃气喷嘴，并且三次燃气喷嘴从助燃风通道上开设的三次燃气喷枪穿孔伸出助燃风通道进入炉膛内部；所述的助燃风通道为倾斜梯形型面，其下部的风进口面的面积大于上部的风出口面的面积，使得助燃风可在助燃风通道内部加速。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的助燃风通道上部外圈设有台阶，台阶在二次燃气喷嘴方向处开有火焰连通孔，二次燃气喷嘴产生的二次燃气火焰通过火焰连通孔出来，从而起到引燃三次燃气作用。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的一次燃气喷嘴可以是一根喷管或多个喷头。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的二次燃气喷枪可以是一支或多支喷枪。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的三次燃气喷嘴可以是一根喷管或多个喷头。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的三次燃气喷嘴的喷孔设计为多层扇面喷射结构。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的助燃风通道由烧嘴砖组成。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的风箱组件一侧入口处设有风翻板阀；工作时助燃风通过风箱组件将水平进入的助燃风转为垂直喷出，通过风翻板阀控制供风量。

如上所述的一种底部低氮氧化物燃气燃烧器，其所述的一次燃气喷嘴喷出的一次燃气火焰和二次燃气喷嘴喷出的二次燃气火焰在助燃风内分层分级燃烧；从三次燃烧喷嘴喷出的三次燃气和炉内烟气混合物在助燃风气流外侧形成的三次火焰和助燃风内部的一次二次分级火焰，形成平行不重合火焰区域。

本发明的效果在于：本发明所述的燃烧器燃气喷枪分为一次燃气、二次燃气和三次燃气喷枪后，将一次燃气火焰和二次燃气火焰分层燃烧，避免火焰叠加出现高温区域，实现燃烧器的低氮氧排放。该燃烧器充分利用一、二次燃烧烟气和三次燃料气的高速，在裂解炉内底部空间内形成强力的烟气涡流，卷吸炉膛内大量烟气回流，增加着火空间烟气量，达到降低火焰最高温度，实现燃烧器的低氮氧排放。一般燃气中都含有甲烷，三次燃气可以在还原气氛中还原部分炉膛内的氮氧化物。在相同的工况下，采用此结构的燃烧器在CO排放达标时，NOx可比常规燃烧器降低65％以上。根据上海纺织节能环保中心第三方监测，在助燃风温度60℃时，NOx排放平均为70～74mg/Nm³。

附图说明

图1为裂解炉底部低氮氧化物燃气燃烧器结构图；

图2为图1的A向视图；

图3为助燃风通道结构图；

图中：1.风箱组件；2.助燃风通道；3.一次燃气喷枪；4.二次燃气喷枪；5.三次燃气喷枪；6.一次燃气喷嘴；7.二次燃气喷嘴；8.三次燃气喷嘴；9.风翻板阀；10.风进口面；11.风出口面；12.火焰连通孔；13.三次燃气喷枪穿孔。