[发明专利]一种工艺加热炉燃烧器用旁路点火低氮排放燃料枪

说明书

技术领域

本发明涉及石油冶炼设备技术领域，具体涉及工艺加热炉燃烧器采用的燃料枪，用于降低燃烧器燃烧产生的氮氧化合物排放浓度。

背景技术

最新颁布的GB31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》要求现有石油炼制和化工企业(以下简称炼化企业)的工艺加热炉自2017年7月1日起将执行NOx≤150mg/Nm³@3.5％O₂的排放限值。

现有炼化企业的工艺加热炉采用的传统燃烧器尚不能达到NOx≤150mg/Nm³@3.5％O₂的排放要求，加热炉排放的废气主要来自于燃烧器中可燃气体燃烧后产生的氮氧化物，可燃气体是由燃烧枪喷射至燃烧室中经长明灯点燃后进行燃烧的，因此，可燃气体是否能够达到充分燃烧是决定排放物是否达标的先决条件，而可燃气体能否充分燃烧与燃烧室内的气氛和流场密切相关，常规的燃烧枪只有一个喷孔，燃烧室内很难形成稳定的流场。因此亟需对燃烧器的燃料枪结构进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种工艺加热炉燃烧器用旁路点火低氮排放燃料枪，该燃料枪能够适应炼化企业工艺加热炉燃烧器低氮改造的需求，燃烧器在工作以后可以满足NOx≤150mg/Nm³@3.5％O₂的排放要求。

一种工艺加热炉燃烧器用旁路点火低氮排放燃料枪，该燃料枪包括一支中心枪、一组支枪和一支长明灯，所述支枪以中心枪中心并绕其周向分布，所述长明灯设置在支枪和中心枪之间的区域内实现点火的功能；

所述中心枪和支枪均是顶端为球头的空腔结构，所述中心枪的球头上具有两个喷孔，两个喷孔的中心轴线位于过中心枪中心轴线的平面内且与中心枪的中心轴线夹角相同；所述支枪的枪头上具有两个喷孔，两个喷孔的中心轴线位于过中心枪中心轴线的平面内，两个喷孔分别位于枪头的顶端和侧方，两个喷孔的中心轴线与支枪的中心轴线均存在夹角，燃料两个喷孔喷出后指向中心枪，所述中心枪喷出的燃料起到稳焰和燃料分级作用，边枪喷出的燃料起到烟气回流作用。

进一步地，所述中心枪的两个喷孔中心轴线与中心枪中心轴线的夹角为6～10°，所述支枪位于枪头顶端喷孔的中心轴线与支枪的中心轴线夹角为6～10°，支枪位于枪头侧方喷孔的中心轴线与支枪的中心轴线夹角为15～20°。

进一步地，所述中心枪枪头的下方安装稳焰罩。

有益效果：

本发明利用中心枪和边枪上喷孔喷出的三股燃料分别和空气燃烧形成一、二、三次反应区，一次反应区起稳焰的作用，二次反应区起燃料分级的作用，三次反应区起烟气回流的作用，各个反应区的燃料互相匹配，既能保证燃烧稳定，还能保证一定比例的烟气回流，燃料能够充分和完全的燃烧，燃烧产物的氮氧化合物相对于常规的燃烧枪明显降低，促进燃烧器的氮氧化物减排。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为中心枪枪头结构剖视图；

图3为支枪枪头结构剖视图。

其中，1-长明灯、2-中心枪、3-支枪、4-稳焰罩、5-外壳、6-加热炉、7-进气管。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种工艺加热炉燃烧器用旁路点火低氮排放燃料枪，该燃料枪包括外壳5、一支中心枪2、一组支枪3和一支长明灯2，所述支枪3以中心枪2中心并绕其周向分布，长明灯1、支枪3和中心枪2均固定在外壳5的底部，长明灯设置在支枪3和中心枪2之间的区域内实现点火的功能；进气管统一对支枪3和中心枪2进行供气；中心枪枪头的下方安装稳焰罩4，燃料枪整体通过外壳5顶端的法兰结构安装在加热炉6的安装孔上。

如附图2和3所示，中心枪2和支枪3均是顶端为球头的空腔结构，所述中心枪2的球头上具有两个喷孔，两个喷孔的中心轴线位于过中心枪中心轴线的平面内且与中心枪2的中心轴线夹角为10°；支枪3的枪头上具有两个喷孔，两个喷孔的中心轴线位于过中心枪中心轴线的平面内，两个喷孔分别位于枪头的顶端和侧方，枪头顶端喷孔的中心轴线与支枪3的中心轴线夹角为10°，支枪位于枪头侧方喷孔的中心轴线与支枪的中心轴线夹角为20°。燃料两个喷孔喷出后指向中心枪，中心枪喷出的燃料起到稳焰和燃料分级作用，边枪喷出的燃料起到烟气回流作用。

中心枪和边枪上的三股燃料分别和空气燃烧形成一、二、三次反应区，这三个反应区的作用各不相同。