一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器的制作方法

    技术2026-06-30  10


    本技术涉及能源化工装备,具体涉及一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器。


    背景技术:

    1、石化企业的加热炉设备在运行过程中,产生了大量的烟气排放,其中nox带来了大气污染,对环境、人身健康产生了恶劣的影响。分级燃烧器的工作原理是通过一定结构设计将燃料与空气区分为两级或多级,形成燃气过量而空气不足的分级气流,并对应通过燃烧形成浓、淡火焰,合理调节温度场分布(避免出现局部高温),降低火焰峰值温度、火焰高度,进而达到降低nox的效果。

    2、目前已有的一些分级燃烧器降低烟气中氮氧化物含量效果较好,但功率较小,结构不够紧凑,不适用于负荷较大的加热炉。


    技术实现思路

    1、为解决上述问题,本实用新型提供一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器。

    2、本实用新型采用的技术方案是:

    3、一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,包括主壳体,主壳体设有燃烧腔,燃烧腔顶部设有火盆砖,火盆砖的中心部设有与燃烧腔连通的圆形通道,圆形通道的上端设有火焰阻挡部,火盆砖的底部均匀开设有若干个径向大通孔,顶部均匀开设有若干个径向小通孔,火焰阻挡部上均匀开设有若干个轴向小通孔,燃烧腔内均匀分布有若干个燃气喷枪,燃气喷枪的上端分支为主燃气部和次燃气部,主燃气部的顶部设置主燃气喷头,主燃气喷头与径向大通孔一一对应设置组成第一燃烧区;次燃气部的顶部设置次燃气喷头,次燃气喷头与径向大通孔和轴向小通孔组成第二燃烧区。

    4、进一步地,径向大通孔的孔径是径向小通孔的3.5-5.75倍,且径向小通孔的数量是径向大通孔的两倍。

    5、进一步地,径向小通孔的孔径与轴向小通孔的孔径相等,且两者一一对应设置。

    6、进一步地,主燃气喷头上开设有4个朝向火盆砖的主燃喷孔,主燃喷孔沿轴向向上倾斜30°设置。

    7、进一步地,次燃气喷头上开设有朝向火盆砖内侧壁的1个次燃喷孔,次燃喷孔沿轴向向上倾斜15°设置。

    8、进一步地,主燃气部沿火盆砖的外侧壁延伸到径向大通孔的底部,次燃气部沿火盆砖的内侧壁延伸,其高度与主燃气部一致。

    9、进一步地,火焰阻挡部由火盆砖的内侧壁向中心部径向延伸形成。

    10、进一步地,火盆砖的下部呈圆柱形,上部呈圆台形。

    11、本实用新型的有益效果:

    12、1.本实用新型提供的分级低氮燃烧器,通过燃气喷头、火盆砖,分别引导燃气、空气,外侧形成多个主燃气射流区、主燃烧区,产生还原性氛围,降低nox排放;内侧形成一个内部燃烧区,形成内部大回流区,增强火焰刚度,提高燃尽率,提高燃烧负荷。

    13、2.通过合理调节内外喷孔直径、位置排布方式,能够在维持具有良好火焰刚度的情况下,调节火焰的燃烧径向区域范围,使燃烧区域的热负荷分布更为均匀。

    14、3.本燃烧器的整体尺寸较小,结构紧凑,便于安装和维护,并提供更大的灵活性和适应性,适用于不同的燃烧器布置和应用场景。

    15、4.在上述增益效果的支持下,使采用本燃烧器的加热炉能够获得大负荷服役环境下火焰刚度充足,烟气中nox排放达标,加热炉运行稳定的技术优势。



    技术特征:

    1.一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,包括主壳体(2),其特征在于,主壳体(2)内设有燃烧腔,燃烧腔顶部设有火盆砖(3),火盆砖(3)的中心部设有与燃烧腔连通的圆形通道,圆形通道的上端设有火焰阻挡部,火盆砖(3)的底部均匀开设有若干个径向大通孔(31),顶部均匀开设有若干个径向小通孔(32),火焰阻挡部上均匀开设有若干个轴向小通孔(33),燃烧腔内均匀分布有若干个燃气喷枪,燃气喷枪的上端分支为主燃气部(4)和次燃气部(5),主燃气部(4)的顶部设置主燃气喷头(42),主燃气喷头(42)与径向大通孔(31)一一对应设置组成第一燃烧区;次燃气部(5)的顶部设置次燃气喷头(52),次燃气喷头(52)与径向大通孔(31)和轴向小通孔(33)组成第二燃烧区。

    2.根据权利要求1所述的一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,其特征在于,径向大通孔(31)的孔径是径向小通孔(32)的3.5-5.75倍,且径向小通孔(32)的数量是径向大通孔(31)的两倍。

    3.根据权利要求2所述的一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,其特征在于,径向小通孔(32)的孔径与轴向小通孔(33)的孔径相等,且两者一一对应设置。

    4.根据权利要求1所述的一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,其特征在于,主燃气喷头(42)上开设有4个朝向火盆砖(3)的主燃喷孔,主燃喷孔沿轴向向上倾斜30°设置。

    5.根据权利要求4所述的一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,其特征在于,次燃气喷头(52)上开设有朝向火盆砖(3)内侧壁的1个次燃喷孔,次燃喷孔沿轴向向上倾斜15°设置。

    6.根据权利要求5所述的一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,其特征在于,主燃气部(4)沿火盆砖(3)的外侧壁延伸到径向大通孔(31)的底部,次燃气部(5)沿火盆砖(3)的内侧壁延伸,其高度与主燃气部(4)一致。

    7.根据权利要求1所述的一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,其特征在于,火焰阻挡部由火盆砖(3)的内侧壁向中心部径向延伸形成。

    8.根据权利要求1所述的一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,其特征在于,火盆砖(3)的下部呈圆柱形,上部呈圆台形。


    技术总结
    本技术公开了一种主次分级耦合大功率低氮燃烧器,包括主壳体,主壳体设有燃烧腔,燃烧腔顶部设有火盆砖,火盆砖的底部均匀开设有若干个径向大通孔,顶部均匀开设有若干个径向小通孔和若干个轴向小通孔,燃烧腔内均匀分布有若干个燃气喷枪,燃气喷枪的上端分支为主燃气部和次燃气部,主燃气部的顶部设置主燃气喷头,主燃气喷头与径向大通孔一一对应设置组成第一燃烧区;次燃气部的顶部设置次燃气喷头,次燃气喷头与径向大通孔和轴向小通孔组成第二燃烧区。本燃烧器结构紧凑,燃烧负荷高,NOx排放量低。

    技术研发人员:舒稳强,杨旭,陈志军,陈昊,于经纬,王兵,张昊,李新鹏,平涛,周军
    受保护的技术使用者:中国石油化工集团公司
    技术研发日:20231130
    技术公布日:2024/10/24
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