一种化工管式加热炉底部燃烧器的制作方法

1.本发明涉及石油化工设备技术领域，具体是一种化工管式加热炉底部燃烧器。


背景技术：

2.许多化工管式加热炉的燃烧器设在炉膛底部，一个加热炉一般设置4～8燃烧器。这种燃烧器的燃烧头成环状布置，燃烧头分布在两个不同直径的圆周上，其外环火力为70％，内环火力为30％，内环火配风，内环火剩余的风供给外环火燃烧。这种燃烧器的为减少氮氧化物的排放采用低温方式燃烧，温度在900℃左右，火焰长，燃烬率低，燃烧不充分，热效率低，较一般高温燃烧器损失5％～7％能源，能源浪费较为严重。
3.以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

4.本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的化工管式加热炉底部燃烧器。
5.为解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：
6.一种化工管式加热炉底部燃烧器，包括一个风筒、一环燃烧头，一环燃烧头与所述风筒连通，一环燃烧头旁设置有点火枪，在一环燃烧头外侧的圆周上均匀分布有二环燃烧头，每个二环燃烧头安装在一个套筒内，套筒的内腔为风道，二环燃烧头后端的燃气支管与套筒内壁间留有缝隙，套筒底部连通一个环形风室，环形风室通过第二风阀与风机连通，每个套筒的筒壁上对准二环燃烧头进风口有一个烟气吸入管，烟气吸入管前端的伸到风道中。
7.优选地，本技术实施例还公开了：一环燃烧头为一个直管状，其管腔为燃气通道，后端设有一环燃烧头燃气喷嘴和一环燃烧头进风口，其前端设有一个圆台，圆台上设有均匀分布的多个与燃气通道连通的阻尼火焰喷孔，在一环燃烧头的顶端阻尼火焰喷孔的前方相对应的设置有阻尼挡环。
8.优选地，本技术实施例还公开了：风道的直径是烟气吸入管直径的1-2倍。
9.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
10.本发明燃气的分配比例是一环燃烧头为70～75％，二环燃烧头为25～30％。本发明的二环燃烧头采用烟气自吸式结构，二环燃烧头的燃气动能和配风动能在二环燃烧头进风口处产生负压，且烟气吸入管正对二环燃烧头进风口，烟气被吸入到二环燃烧头和附近风道中，二环燃烧头是烟气混合燃烧状态。烟气参与燃烧产生两个积极效果：一是可降低配风中的氧含量，有助于氮氧化物的减少；二是可提高配风的温度，提高燃烧效果。
11.本发明中烟气吸入管前端的伸到风道中阻挡20％左右的配风进入二环燃烧头，这样便于烟气吸入二环燃烧头，也便于通过控制第二风阀来调整二环燃烧头进风口附近的负
压值，从而根据燃烧情况调整烟气的混合比例。
12.本发明中一环燃烧头上的阻尼火焰喷孔喷出的少量燃气经阻尼挡环阻挡降低了火焰的速度，成发散状配合一环燃烧头主火焰喷口高速火焰的燃烧，为高速主火焰提供了稳定燃烧的火焰源，解决了高速主火焰喷火速度大于燃烧速度问题，避免发生“着不住”事故，保证了燃烧的安全性。
13.本发明的结构可使一环燃烧头的燃烧温度达到1200℃左右的高温，热效率较一般高温燃烧器提高8～10％，较前述低温燃烧器的现有技术提高15％左右，节能效果明显；本发明燃烧器氮氧化物排放指标达到每立方米50毫克。在化工行业，燃烧加热成本占总生产成本比重较大，节约燃料将为企业带来重大的经济利益。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，方便理解，某些特征的尺寸可以进行变形。
15.图1为本发明实施例的一种化工管式加热炉底部燃烧器的主视结构示意图；
16.图2为本发明实施例的一种化工管式加热炉底部燃烧器的俯视结构示意图；
17.图3为本发明实施例中一环燃烧头剖视图的剖视结构示意图；
18.图4为本发明实施例中二环燃烧头的局部结构示意图。
19.附图标记说明：
20.图中：1、点火枪；2、主燃气管；3、二环燃气支管；4、二环燃烧头燃气分配室；5、二环燃气管；6、第一风阀；7、第二风阀；8、环形风室；9、风道；10、一环燃烧头燃气分配室；11、一环燃烧头燃气支管；12、一环燃烧头；13、二环燃烧头；14、烟气吸入管；15、离子火焰检测针；16、二环燃烧头喷嘴；17、二环燃烧头进风口；18、一环燃烧头燃气喷嘴；19、一环燃烧头进风口；20、阻尼火焰喷孔；21、阻尼挡环；22、一环燃烧头主火焰喷口；23、中心一环燃烧头；24、一环燃烧头进风通道；25、火焰观察窗；26、二环燃烧头火焰喷口；27、风筒；28、套筒。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明
中的具体含义。
24.实施例：
25.参照图1-4，本实施例公开了一种化工管式加热炉底部燃烧器，包括一环燃烧头12，15个一环燃烧头12环形安装在风筒27内，一环燃烧头12旁设置有点火枪1，风筒27底部一环燃烧头进风通道24安装第一风阀6调整一环燃烧头12的配风量，一环燃烧头12通过一环燃烧头燃气支管11与一环燃烧头燃气分配室10连通。
26.15个二环燃烧头13均匀分布在一环燃烧头12外侧的圆周上，每个二环燃烧头13固定在一个套筒28内，套筒28壁由耐火材料制成，套筒28的内腔为风道9，风道9截面为圆形，套筒28底部连通一个环形风室8，环形风室8的进风通道上安装有第二风阀7，通过第二风阀7控制二环燃烧头13的配风量，二环燃烧头13的二环燃气管5下端与环形的二环燃烧头燃气分配室4连通。每个套筒28的筒壁上对准二环燃烧头进风口17有一个烟气吸入管14，烟气吸入管14的轴向与垂直方向向下成锐角，烟气吸入管14前端的伸到风道9中起到阻挡部分配风的作用。烟气吸入管14直径20毫米，风道9的直径是烟气吸入管14直径的1-2倍。
27.套筒28前端内壁向风筒27中心线的倾斜，倾角为α，使二环燃烧头13焰向一环燃烧头12形成的燃烧环中心聚集。一环燃烧头12为一个直管状，管腔为燃气通道，一环燃烧头12后端有一环燃烧头燃气喷嘴18和一环燃烧头进风口19，其前端有一个圆台，圆台上均匀分布多个与燃气通道连通的阻尼火焰喷孔20，阻尼火焰喷孔20直径1毫米，采用三d打印技术加工，在一环燃烧头12的顶端阻尼火焰喷孔20的前方设置有一个与阻尼火焰喷孔20位置相对应阻尼挡环21。风筒27后端安装有紫外火焰监测器13用于监测火焰是否正常燃烧，通过信号反馈做出控制。风筒27后端还安装有火焰观察窗25。
28.离子火焰检测针15安装在一环燃烧头12分布的圆周上；二环燃烧头喷嘴16设置在二环燃气管5的前端；中心一环燃烧头23位于一环燃烧头12的中心；二环燃烧头13的前端有二环燃烧头火焰喷口26。主燃气管2与中心一环燃烧头23连通；二环燃气支管3与二环燃烧头燃气分配室4连通。
29.工作原理：本发明燃气的分配比例是一环燃烧头12为70～75％，二环燃烧头13为25～30％。本发明的二环燃烧头13采用烟气自吸式结构，二环燃烧头13的燃气动能和配风动能在二环燃烧头进风口17处产生负压，且烟气吸入管14正对二环燃烧头进风口17，烟气被吸入到二环燃烧头13和附近风道9中，二环燃烧头13是烟气混合燃烧状态。本发明烟气吸入管14前端的伸到风道9中阻挡20％左右的配风进入二环燃烧头13，这样便于烟气吸入二环燃烧头13，也便于通过控制第二风阀7来调整二环燃烧头进风口17附近的负压值，从而根据燃烧情况调整烟气的混合比例。烟气参与燃烧产生两个积极效果：一是可降低配风中的氧含量，有助于氮氧化物的减少；二是可提高配风的温度，提高燃烧效果。一环燃烧头12上的阻尼火焰喷孔20喷出的少量燃气经阻尼挡环21阻挡降低了火焰的速度，成发散状配合一环燃烧头主火焰喷口22高速火焰的燃烧，为高速主火焰提供了稳定燃烧的火焰源，解决了高速主火焰喷火速度大于燃烧速度问题，避免发生“着不住”事故，保证了燃烧的安全性。本发明的结构可使一环燃烧头12的燃烧温度达到1200℃左右的高温，热效率较一般高温燃烧器提高8～10％，较前述低温燃烧器的现有技术提高15％左右，节能效果明显。
30.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，全文中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术
人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种化工管式加热炉底部燃烧器，包括一个风筒(27)、一环燃烧头(12)，一环燃烧头(12)与所述风筒(27)连通，一环燃烧头(12)旁设置有点火枪(1)，其特征在于：在一环燃烧头(12)外侧的圆周上均匀分布有二环燃烧头(13)，每个二环燃烧头(13)安装在一个套筒(28)内，套筒(28)的内腔为风道(9)，二环燃烧头(13)后端的燃气支管(3)与套筒(28)内壁间留有缝隙，套筒(28)底部连通一个环形风室(8)，环形风室(8)通过第二风阀(7)与风机连通，每个套筒(28)的筒壁上对准二环燃烧头进风口(17)有一个烟气吸入管(14)，烟气吸入管(14)前端的伸到风道(9)中。2.根据权利要求1所述的化工管式加热炉底部燃烧器，其特征在于：一环燃烧头(12)为一个直管状，其管腔为燃气通道，后端设有一环燃烧头燃气喷嘴(18)和一环燃烧头进风口(19)，其前端设有一个圆台，圆台上设有均匀分布的多个与燃气通道连通的阻尼火焰喷孔(20)，在一环燃烧头(12)的顶端阻尼火焰喷孔(20)的前方相对应的设置有阻尼挡环(21)。3.根据权利要求1所述的化工管式加热炉底部燃烧器，其特征在于：所述风道(9)直径是烟气吸入管(14)直径的1-2倍。

技术总结
本发明公开了一种化工管式加热炉底部燃烧器，属于石油化工设备技术领域；包括一个风筒、一环燃烧头，一环燃烧头与所述风筒连通，一环燃烧头旁设置有点火枪，在一环燃烧头外侧的圆周上均匀分布有二环燃烧头，每个二环燃烧头安装在一个套筒内，套筒的内腔为风道，二环燃烧头后端的燃气支管与套筒内壁间留有缝隙，套筒底部连通一个环形风室，环形风室通过第二风阀与风机连通，每个套筒的筒壁上对准二环燃烧头进风口有一个烟气吸入管，烟气吸入管前端的伸到风道中；本发明可降低配风中的氧含量，有助于氮氧化物的减少；可提高配风的温度，提高燃烧效果。燃烧效果。燃烧效果。


技术研发人员：王伟
受保护的技术使用者：淄博辉煌热能有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/28