[发明专利]一种还原炉天然气纯氧燃烧系统

权利要求书

1.一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，包括底吹氧化炉、氮气源、天然气源和氧气源，其特征在于，还包括供氧单元、供气单元、供氮单元和燃烧单元；

其中，所述燃烧单元包括若干个烧嘴，所述烧嘴设置于底吹氧化炉底部；

所述供气单元包括供气主管路和供气支管路，所述供气主管路一端连通至天然气源、另一端连通至其中一个烧嘴，供气主管路上按气体流通方向依次设置有第一单向阀、第一流量计、第一气动切断球阀和第一流量调节阀，所述供气支管路一端连通至供气主管路的第一流量计和第一气动切断球阀之间、另一端连通至其中一个烧嘴，供气支管路上设置有第二气动切断球阀；

所述供氧单元包括供氧主管路和供氧支管路，所述供氧主管路一端连通至氧气源、另一端连通至其中一个烧嘴，供氧主管路上按气体流通方向依次设置有减压阀、第二单向阀、第二流量计、第三气动切断球阀和第二流量调节阀，所述供氧支管路一端连通至供氧主管路的第二流量计和第三气动切断球阀之间、另一端连通至其中一个烧嘴，供氧支管路上设置有第四气动切断球阀；

所述供氮单元包括供氮管路，所述供氮管路一端连通至氮气源、另一端连通至供气主管路的第一流量调节阀和烧嘴之间，供氮管路上按气体流通方向依次设置有第三单向阀、第一针阀和第五气动切断球阀。

2.根据权利要求1所述的一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，其特征在于，所述供气主管路靠近天然气源的一端设置有过滤器。

3.根据权利要求1所述的一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，其特征在于，所述供气主管路、供氧主管路和供氮管路的首端以及供气主管路、供气支管路、供氧主管路和供氧支管路的尾端均设置有截止阀。

4.根据权利要求1所述的一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，其特征在于，所述还原炉天然气纯氧燃烧系统还包括控制单元，所述控制单元包括PLC、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器和第五压力变送器，所述第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器和第五压力变送器分别设置于供气主管路、供气支管路、供氧主管路、供氧支管路和供氮管路，所述PLC连接至第一流量计、第一流量调节阀、第二流量计、第二流量调节阀、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器和第五压力变送器。

5.根据权利要求4所述的一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，其特征在于，所述控制单元设置为使供氧单元逐级供氧气、供气单元单元逐级供天然气，扩大了燃烧空间，降低了火焰燃烧强度，降低了火焰温度。

6.根据权利要求5所述的一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，其特征在于，首先，所述供氧支管路和供气支管路向底吹氧化炉供氧气和供天然气，氧气和天然气在底吹氧化炉内进行一次燃烧，形成根部火焰；

然后，所述供氧主管路和供气主管路向底吹氧化炉供氧气和供天然气，一次燃烧时剩余的天然气和供气主管路输入的天然气与供氧主管路输入的氧气掺混，从而形成二次燃烧，底吹氧化炉内没有明显高温区，温度分布均匀。

7.根据权利要求6所述的一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，其特征在于，所述供氧主管路输入的氧气高速喷射产生的动能，卷吸周围已燃烧完的烟气，进行掺混，降低了氧气单位体积供应浓度，降低了火焰燃烧生成物的总能量，降低了火焰温度。