本實用新型屬于石油化工加熱爐節(jié)能與環(huán)境保護技術領域，涉及一種低NOx氣體燃燒器。

背景技術：

隨著我國現(xiàn)代化建設的發(fā)展，對環(huán)境污染實施有效的控制已變得越來越重要和緊迫，石油煉制工業(yè)的技術進步和可持續(xù)發(fā)展也已成為人們關注的焦點，隨著國家環(huán)保總局《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(GB35710-20015)的頒布實施，根據(jù)市場信息了解， 目前國內石油煉化行業(yè)中，工藝加熱爐中使用的圓形火焰燃燒器，在使用過程中發(fā)現(xiàn)有排放中煙氣NOx濃度偏高、氧含量與CO不好調整,火焰有時飄散、爐管受熱不夠均勻、易結焦等現(xiàn)象，原有的燃燒器技術已顯得陳舊和不適宜。因此研制一種高效燃燒，幅射溫度均勻，低NOx污染排放的氣體燃燒器來替代原圓形火焰燃燒器，很有必要，市場前景將很廣闊。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對背景技術中存在的缺陷和問題加以改進和創(chuàng)新，提供一種適應于立管立式或圓筒爐及相類似爐型中使用，適應于熱空氣強制通風和冷空氣自然通風操作工況，利用煙氣余熱回收條件，在燃料壓力、組分變化等復雜環(huán)境下能穩(wěn)定燃燒，達到高效節(jié)能，低NO_X煙氣排放目的的低NO_X氣體燃燒器。

本實用新型采用的技術方案是：一種低NOx氣體燃燒器，由火盆磚、主體、長明燈、環(huán)形氣包槍、調風蝶閥組成，所述主體包括有外筒、內筒、氣槍套管和套管蓋，所述套管蓋通過支架固定在內筒上；所述火盆磚位于主體的內筒伸出部分構成的固定圈內，火盆磚外徑上開有半圓凹槽缺口，火盆磚火道的后端為錐形口，前端設有多個切口組合成的坎臺；所述環(huán)形氣包槍通過主體的氣槍套管插入火盆磚的半圓凹槽缺口內，所述環(huán)形氣包槍的氣噴頭設有三級燃料噴孔。

所述主體的外筒、內筒之間設有陶纖襯里，內筒為網(wǎng)板結構。

所述氣噴頭通過鎖緊螺母與球頭密封節(jié)鎖緊密封，球頭密封節(jié)對接焊于槍管前端。

所述三級燃料噴孔的一級燃料噴孔與燃燒器呈徑向夾角的水平布置，二級燃料噴孔與燃燒器呈軸向夾角和徑向夾角的傾斜布置，三級燃料噴孔與燃燒器呈軸向夾角的傾斜布置。

所述長明燈的穩(wěn)焰管前端采用斜口結構。

本實用新型通過三級燃料噴孔實現(xiàn)了燃料分級；通過火盆磚火道與主體套管蓋的組合，實現(xiàn)了燃料與空氣的強化混合，達到穩(wěn)定燃燒的目的；通過火盆磚前端坎臺與半圓凹槽處切口的組合，實現(xiàn)了燃燒器的煙氣回流；從而形成穩(wěn)定、剛直有力的火焰，降低了火焰表面溫度，有效地抑制了煙氣中NOx的生成量，從而實現(xiàn)了燃燒煙氣的低NOx排放，因而達到了高效、節(jié)能、低NO_X污染排放與低噪聲的環(huán)保目的。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構圖；

圖2是主體的結構圖；

圖3是火盆磚的結構圖；

圖4是火盆磚的俯視圖；

圖5是環(huán)形氣包槍的結構圖；

圖6是氣噴頭的結構圖；

圖中，1火盆磚；2主體；3長明燈；4環(huán)形氣包槍；5調風蝶閥；6半圓凹槽缺口；7坎臺；8一級燃料噴孔；9二級燃料噴孔；10三級燃料噴孔；21套管蓋；22外筒；23內筒；24陶纖襯里；41氣噴頭；42鎖緊螺母；43球頭密封節(jié)；44槍管；45安裝法蘭墊；46安裝法蘭；47環(huán)形氣包；48氣接頭；49氣接短管。

具體實施方式

從圖1、2可知，本實用新型低NOx氣體燃燒器，由火盆磚1、主體2、長明燈3、環(huán)形氣包槍4、調風蝶閥5等部件組成，主體2包括有外筒、內筒、氣槍套管和套管蓋，在外筒22、內筒23之間設有陶纖襯里24，內筒23為網(wǎng)板結構，套管蓋21通過支架固定在內筒上，火盆磚1位于主體2的內筒23伸出部分構成的固定圈內，長明燈3穩(wěn)焰管前端采用斜口結構。從圖3、4可知，火盆磚1外徑上開有插入環(huán)形氣包槍噴頭的半圓凹槽缺口6，火盆磚火道的后端為錐形口，前端設有多個切口組合成的坎臺7。

從圖5可知，環(huán)形氣包槍4通過主體2的氣槍套管插入火盆磚1的半圓凹槽缺口，環(huán)形氣包槍4的氣噴頭41通過鎖緊螺母42與球頭密封節(jié)43鎖緊密封，球頭密封節(jié)43對接焊于槍管44前端，從圖6可知，氣噴頭41設有三級燃料噴孔。其中一級燃料噴孔8與燃燒器呈徑向夾角的水平布置，工作時，從此噴出的燃料產(chǎn)生徑向旋流，作為一級燃料，通過長明燈引燃，起引火孔的作用；二級燃料噴孔9與燃燒器呈軸向夾角和徑向夾角的傾斜布置，從此噴出的燃料產(chǎn)生軸向旋流，作為二級燃料；三級燃料噴孔10與燃燒器呈軸向夾角的傾斜布置，從此噴出的燃料為三級燃料。徑向旋流的一級燃料與空氣混合燃燒，產(chǎn)生的煙氣與軸向旋流的二級燃料混合燃燒，產(chǎn)生的煙氣再與三級燃料混合燃燒，以此實現(xiàn)燃料的分級分段燃燒。燃料旋流有兩個作用：一是增加了氣流的絮動, 強化了混合過程；二是旋流中心的回流區(qū)使大量煙氣回流并與燃氣和空氣的混合物相混合，加熱了混合物，提高了反應區(qū)溫度，強化了化學反應過程。大量煙氣回流還降低了燃燒火焰表面溫度，抑制了煙氣中NO_X的生成。

本實用新型主體2與火盆磚1組裝后，火盆磚火道與套管蓋的組合，使空氣流產(chǎn)生一定偏轉，增大了空氣流與燃氣流的交角，改善了氣流混合條件，提高了入口處的空氣流速，套管蓋21對流經(jīng)的空氣形成較大阻力的阻檔，構成撞擊混合從而增加了氣流的絮動尺寸，強化了空氣與燃氣的混合，特別是與一級燃料的混合，有利于實現(xiàn)合理比例的煙氣回流。主體2的套管蓋21同時還有穩(wěn)焰的作用。燃燒火道中，由于套管蓋的作用，在套管蓋下游形成一個高溫煙氣回流區(qū)，使燃料從噴頭噴出后立即被回流的高溫煙點燃，這就保證了燃燒器燃燒的穩(wěn)定性。主體的外筒22、內筒23之間襯有的陶纖襯里，內筒23采用網(wǎng)板結構，能有效的阻止了主體的對外散熱，同時由于網(wǎng)板和內襯隔熱材料的阻尼性消音，使得助燃空氣在燃燒器內高速流動產(chǎn)生的噪音得到迅速衰減，實現(xiàn)燃燒器的低噪音排放，滿足燃燒器運行時噪音＜80dBA@1m及主體外筒(2-2)表面溫度低于60℃（不燙手）要求。

長明燈3穩(wěn)焰管前端采用斜口結構設計。這樣工作時，環(huán)形氣包槍噴頭噴出的一級燃料形成距離火盆磚前端坎臺上偏離燃燒器軸心距的徑向旋轉射流，長明燈穩(wěn)焰管前端斜口設計，有利于在任何情況下一級燃料的引燃，實現(xiàn)燃燒器的穩(wěn)定燃燒。

本實用新型安裝時，主體2通過法蘭固定在爐體上，火盆磚1位于主體2的內筒23伸出部分構成的固定圈內，環(huán)形氣包槍4通過主體2的氣槍套管插入火盆磚1的半圓凹槽缺口，長明燈3插入主體2上設置的安裝孔處，采用便攜式電子點火棒或人工火把點燃。其點火方式為先點燃長明燈，再由長明燈點燃主氣槍的兩級點火方式，適用于熱空氣強制通風和冷空氣自然通風操作工況，在燃料壓力、組分變化等復雜環(huán)境下都能穩(wěn)定燃燒，達到高效、節(jié)能、低NO_X污染排放與低噪聲的環(huán)保目的。

本實用新型運行中，助燃空氣經(jīng)過裝置高溫煙氣余熱回收預熱，一定壓力的熱空氣（150Pa左右）進入對開調風蝶閥，根據(jù)負荷大小，通過對開調風蝶閥手柄控制總風量，熱空氣進入主體內腔，通過火盆磚火盆磚火道與主體套管蓋的組合，空氣流產(chǎn)生一定偏轉，增大了空氣流與燃氣流的交角，改善了氣流混合條件，提高了入口處的空氣流速，套管蓋21對流經(jīng)的空氣形成較大阻力的阻檔，構成撞擊混合從而增加了氣流的絮動尺寸，強化了空氣與燃氣的混合，特別是與一級燃料的混合，有利于實現(xiàn)合理比例的煙氣回流。同時主體2套管蓋21還有穩(wěn)焰的作用。燃燒火道中，由于套管蓋的作用，在套管蓋下游形成一個高溫煙氣回流區(qū)，使燃料從噴頭噴出后立即被回流的高溫煙點燃，這就保證了燃燒器燃燒的穩(wěn)定性。同時，管路來的裝置燃料氣從氣接頭、短接進入環(huán)形氣包，經(jīng)槍管從氣噴頭噴孔噴出，噴出的燃料射流從火盆磚凹槽缺口處引射煙氣回流，同時燃燒煙氣在突擴變徑處坎臺產(chǎn)生駐渦回流，射流引射煙氣回流和煙氣駐渦回流的作用，實現(xiàn)了燃料的穩(wěn)定燃燒，降低了火焰表面溫度，有效地抑制了煙氣中NOx的生成, 實現(xiàn)了燃燒器低NOx排放的目的，其排放的煙氣濃度在80mg/Nm³以下。

本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本實用新型構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經(jīng)全部記載在權利要求書中。