[实用新型]节能环保型扁平火焰燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型属于为石油化工管式加热炉、工业窑炉、焚烧炉及其它各种利用燃料气燃烧提供热量的设备技术领域，主要涉及的是一种节能环保型扁平火焰燃烧器。

背景技术

在石油、石化、冶金、机械等行业的加热炉、窑炉、焚烧炉或锅炉，都需要使用燃烧器这种设备，燃烧器是通过燃料与空气的燃烧化学反应将燃料的化学能转化为热能，用以加热各种物料，以实现物料的升温、干燥或化学反应等工艺过程的一种设备。在燃料的燃烧过程中普遍存在部分燃料不能完全反应的情况，还会产生一些诸如NOx(包括NO、NO₂等)、CO、SO₂、SO₃及粉尘等有害的污染物、发出很高的射流和燃烧噪声，这些情况一方面降低加热炉的效率、造成部分能量的损失，另一方面也对人体健康、大气环境产生危害。

因此，研究开发燃烧完全、污染物排放量低的节能环保型燃烧器一直是这一领域努力的方向。为达到燃烧器燃烧完全、污染物排放量低的目的，通常采用技术手段包括：

(1)加强供风，强化燃料与空气的混合，如采用分级送风、旋流送风或燃料与空气预混燃烧等等，以提高燃烧的完善程度；

(2)预热燃料或空气，改善燃烧初始条件，提高燃烧效率，减少CO、粉尘的生成与排放；

(3)减少过剩空气，降低排烟损失，提高加热炉总体热效率；

(4)采用分段(级)燃烧技术、烟气再循环等低NOx燃烧技术，减少NOx排放；

而对于石油化工转化炉用顶部燃烧器来说，由于其自身的工艺与燃料特点，可选择的手段十分有限：

(1)火焰向下燃烧，由于浮力的作用，火焰容易发飘，因此要求好的刚性，旋流送风削弱火焰刚性；

(2)燃烧器功率小、燃料氢含量高，又要求足够的火焰长度，就不能过于强化燃料与空气的混合，尤其是预混燃烧，火焰短、造成炉顶温度高，且操作难度大、易发生回火；

(3)燃烧器数量多、调节难度大，因而要求简化操作，保证燃烧器负荷一致，炉内温度分布均匀。

曾经有传统的二次配风圆焰燃烧器，由于燃烧强化，燃料在火道内部大量燃烧，不仅造成燃烧器内部超温，而且其向外散热使得炉顶温度过高，操作环境恶劣。并且圆形火焰形成的高温扩散气流冲击炉管，造成炉管高温变形、氧化，管内催化剂失效等等一系列问题。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种节能环保型扁平火焰燃烧器。采用二次送风和烟气再循环技术，强化燃烧，降低过剩空气系数，达到节约能源、改善加热炉流场与温度分布，提高综合热效率，降低NOx污染物排放的目的。

本实用新型实现上述目的采取的技术方案是：其主要由烧嘴砖、燃气喷嘴、箱体和空气调节蝶阀组成，烧嘴砖、燃气喷嘴设置在箱体内，燃气喷嘴的头部同轴布置于烧嘴砖的火道中心，在箱体一侧开有空气进口并在该空气进口上设置有空气调节蝶阀，烧嘴砖的中心是一先收缩后扩张、横断面为长方形的火道，即一次风通道，在长方形断面的火道长边两侧各设置一组横断面为圆形或长条形的二次风通，该二次风通道在接近中心火道出口处斜向进入火道。

本实用新型从燃烧器的烧嘴砖、燃气喷嘴、箱体和空气调节蝶阀各组成部分入手，对燃气喷嘴与烧嘴砖这两项决定燃烧器性能的主要部件，从原理上进行技术改进，综合运用二次送风技术、烟气再循环技术这两项强化燃烧技术与低NOx燃烧技术，使该燃烧器在节能与环保两方面都取得了良好效果，并在工业应用中得到体现。紧凑的烧嘴砖结构可以使其整体放置于炉顶耐火、保温层内部，使火焰高温区处于炉膛内部，炉顶温度降低，改善操作条件。