[发明专利]一种高温炉膛用U形火焰低氧化氮燃烧器

说明书

本发明公开了一种高温炉膛用U形火焰低氧化氮燃烧器，包括燃烧器钢构本体和混合空气与燃料气的火盆砖，其特征在于，所述火盆砖为壁厚不均匀的四方矩形火盆砖；所述燃烧器钢构本体包括配风器、空气通道和燃料气管道，稳焰罩、长明灯；所述燃料气管道包括燃料气集合管、内燃气枪和外燃气枪，所述集合管设计有五根燃料气支管；所述内燃气枪顶部设有一级燃气喷头，所述外燃气枪顶部设有二级燃气喷头。本发明在蒸汽过热炉、乙烯裂解炉等炉膛温度超过1000℃的燃烧环境时，通过抑制炉墙局部高温、分割火焰技术、浓淡燃烧等技术，从而抑制氮氧化物的生成，实现在炉膛温度超过1000℃环境下氮氧化物排放低于80mg/m³。

技术领域

本发明涉及石油行业管式加热炉的燃烧与环境保护技术领域，特别涉及一种高温炉膛用U形火焰低氧化氮燃烧器。

背景技术

近年来，随着国家对环境保护的越来越重视，对石化行业的排放要求越来越高。而石化加热炉排放中氮氧化物及硫化物为主要的空气污染排放物，传统的低氮氧化物燃烧器在加热炉炉膛温度800℃以下基本可以满足国家的排放要求。但是，当面对像蒸汽过热炉、乙烯裂解炉等炉膛温度超过1000℃的燃烧环境时，传统的扁平焰燃烧器和附墙焰燃烧器均存在氮氧化物排放超标的问题。因此，研制一种高效燃烧，低污染排放的U形火焰低氮氧化物气体燃烧器来替代传统的扁平焰燃烧器和附墙焰燃烧器，是十分有必要的。

本发明技术，较好地解决了上述技术背景中存在的问题。本燃烧器由于主要采用特殊结构耐火砖结构和特殊形状的燃烧器燃料气枪布置，使加热炉炉膛不出现局部温度过高，并辅助有燃料分级、非当量燃烧等扼制氮氧化物生成的高效燃烧技术措施，大大降低了烟气中氮氧化物排放量，因此是一种环保效果极佳的燃烧器。

发明内容

本发明的目的是针对技术背景中所述问题和缺点加以改进、创新，提供一种高温炉膛用U形火焰低氧化氮燃烧器，对蒸汽过热炉、乙烯裂解炉等炉膛温度超过1000℃的燃烧环境时，大幅度降低烟气中氮氧化物污染物排放量，满足国家环境保护要求的需要。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高温炉膛用U形火焰低氧化氮燃烧器，它包括燃烧器钢构本体和混合空气与燃料气的火盆砖，其特征在于，所述火盆砖为壁厚不均匀的四方矩形火盆砖；所述燃烧器钢构本体包括配风器、空气通道和燃料气管道，所述空气通道包括内筒、外筒，设置在内筒、外筒之间的保温模块，设置在空气通道顶端的稳焰罩、设置在空气通道底部的长明灯；所述燃料气管道包括燃料气集合管、内燃气枪和外燃气枪，所述集合管设计有五根燃料气支管；所述内燃气枪顶部设有一级燃气喷头，所述外燃气枪顶部设有二级燃气喷头。

所述火盆砖靠近炉墙的一面为竖直方形隔温层，其余三面为斜面，其中所述斜面的斜度为10－20°，所述竖直方形隔温层的厚度比所述斜面的厚度厚5－8cm。

本发明的一个较佳实施例中，所述稳焰罩为方形，三面设置了若干个圆形或者方形的通风孔，通风孔成U形排布，通风孔一般为40－60个。

本发明的一个较佳实施例中，所述内燃气枪、外燃气枪为连体设计，一共五组，成U形排布。