CN215112591U - 制氢装置用高温顶烧超低NOx燃烧器 - Google Patents

Abstract

制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，属于炼油化工装置用燃烧器。其特征在于：高压燃气枪（11）和低压燃气枪（10）的烧嘴均伸入到燃烧室（7）内，燃烧器主体上设置有一次风道（4）和二次风道（5），一次风道（4）与燃烧室（7）的顶部连通，二次风道（5）与燃烧室（7）的中部连通，一次风道（4）和二次风道（5）内均设置有调风蝶阀（9）；调风蝶阀（9）的把手（910）与阀板（902）之间设置有离合机构。本实用新型采取二次供风方式，抑制NO_x的生成，离合机构能够使把手和阀板之间实现连接传动和断开传动的操作，从而避免误碰触把手导致阀板摆动，保证精确控制燃烧器主体的风量。

Description

制氢装置用高温顶烧超低NOx燃烧器

技术领域

制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，属于炼油化工装置用燃烧器。

背景技术

燃烧器是使燃料和空气以一定方式喷出混合（或混合喷出）燃烧的装置统称，工业燃烧器俗称烧嘴，种类规格型式很多，有燃油、燃气（煤气）、燃煤（煤粉/水煤浆）几大类别。应用领域很广，在需要使燃料燃烧以加热物料或反应的工业场合都需要用燃烧器。

随着国家对环保要求的日趋严格，对NO_x的排放要求小于等于100mg/m³，现有的燃烧器难以达到国家的环保要求。此外，燃烧器上通常需要设置调风蝶阀，以调节进入到燃烧器的进风量，但是现有的燃烧器的调风蝶阀，很容易由于误碰触而导致调风蝶阀的阀板位置发生改变，导致燃烧器的风量难以控制。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种既能够降低NO_x的排放量，又能够避免误碰触而出现调风蝶阀阀板位置改变的制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：包括燃烧器主体、高压燃气枪以及低压燃气枪，燃烧器主体的下部设置有燃烧室，高压燃气枪和低压燃气枪的烧嘴均伸入到燃烧室内，燃烧器主体上设置有一次风道和二次风道，一次风道与燃烧室的顶部连通，二次风道与燃烧室的中部连通，一次风道和二次风道内均设置有调风蝶阀；

调风蝶阀的把手与阀板之间设置有离合机构，离合机构上设置有用于操纵的操纵部。

优选的，所述的调风蝶阀包括阀体、阀板以及把手，阀板可摆动的设置在阀体内，把手通过离合机构与阀板相连。

优选的，所述的离合机构包括定传动盘、动传动盘以及复位弹簧，定传动盘与阀板相连，并带动其摆动，动传动盘与把手相连，并带动其转动，把手可滑动的与调风蝶阀相连，复位弹簧与把手相连，并推动其向远离调风蝶阀的方向运动，动传动盘和定传动盘之间设置有卡固机构。复位弹簧推动把手向远离调风蝶阀方向运动，使动传动盘和定传动盘分离，避免由于误碰触把手而导致阀板翻转的问题，从而精确控制进风量。

优选的，所述的定传动盘和动传动盘的端面上均设置有轮齿，定传动盘和动传动盘上的轮齿相配合，形成所述卡固机构。定传动盘和动传动盘之间通过轮齿卡固，既方便动传动盘与定传动盘之间的传动，又方便动传动盘和定传动盘的分离。

优选的，所述的高压燃气枪设置在低压燃气枪内，且高压燃气枪与低压燃气枪间隔设置，并在高压燃气枪和低压燃气枪之间形成低压输送腔，低压输送腔连接有低压燃气输送管，高压燃气枪连接有高压燃气输送管。高压燃气枪设置在低压燃气枪内，保证燃气由燃烧器主体的中部喷入。

优选的，所述的燃烧器主体内设置有挡风罩，挡风罩为与燃烧器主体内壁间隔设置的筒状，挡风罩的上端与燃烧器主体内壁密封连接，高压燃气枪和低压燃气枪的烧嘴均伸至挡风罩内，一次风道与挡风罩的顶部相连通，二次风道与挡风罩的顶部连通。挡风罩能够对一次风道的进风和二次风道的进风进行分离，一级配风稳定根部风速，使燃烧的火焰连续稳定，二级配风直接进入燃烧室，使燃料与空气在燃烧室进一步充分混合，实现强化燃烧。

优选的，所述的挡风罩包括上挡风罩以及下挡风罩，下挡风罩由火盆砖砌成，上挡风罩的上端与燃烧器主体内壁密封连接，下挡风罩的上端与上挡风罩的下端固定连接，高压燃气枪和低压燃气枪的烧嘴均伸至下挡风罩内。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

本制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器设置有低压燃气枪和高压燃气枪，并通过一次风道和二次风道实现了二次配风，从而控制火焰长度，采取二次供风方式，首先确保稳定根部火焰，并使一次燃烧处于贫氧及低温燃烧状况，由于NO_x生成反应所需活化能高于可燃气体燃烧温度，故可抑制NO_x的生成，离合机构能够使把手和阀板之间实现连接传动和断开传动的操作，从而避免误碰触把手导致阀板摆动，保证精确控制燃烧器主体的风量。

附图说明

图1为制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器的主视剖视示意图。

图2为制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器的仰视示意图。

图3为制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器的左视剖视示意图。

图4为高压燃气枪和低压燃气枪的组合示意图。

图5为图4中A处的局部放大图。

图6为调风蝶阀的主视剖视示意图。

图7为图6中B处的局部放大图。

图中：1、筒体 2、低压燃气输送管 3、高压燃气输送管 4、一次风道 5、二次风道 6、上挡风罩 7、燃烧室 8、下挡风罩 9、调风蝶阀 901、阀体 902、阀板 903、安装轴 904、定传动盘 905、动传动盘 906、套筒 907、拉杆 908、复位弹簧 909、卡盘910、把手 911、操作杆 912、圆形盲孔 913、对接部 914、销轴孔 915、销轴 10、低压燃气枪 11、高压燃气枪。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

图1~7是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~7对本实用新型做进一步说明。

制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，包括燃烧器主体、高压燃气枪11以及低压燃气枪10，燃烧器主体的下部设置有燃烧室7，高压燃气枪11和低压燃气枪10的烧嘴均伸入到燃烧室7内，燃烧器主体上设置有一次风道4和二次风道5，一次风道4与燃烧室7的顶部连通，二次风道5与燃烧室7的中部连通，一次风道4和二次风道5内均设置有调风蝶阀9；调风蝶阀9的把手910与阀板902之间设置有离合机构，离合机构上设置有用于操纵的操纵部。本制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器设置有低压燃气枪10和高压燃气枪11，并通过一次风道4和二次风道5实现了二次配风，从而控制火焰长度，采取二次供风方式，首先确保稳定根部火焰，并使一次燃烧处于贫氧及低温燃烧状况，由于NO_x生成反应所需活化能高于可燃气体燃烧温度，故可抑制NO_x的生成，离合机构能够使把手910和阀板902之间实现连接传动和断开传动的操作，从而避免误碰触把手910导致阀板902摆动，保证精确控制燃烧器主体的风量。

如图1~3所示：燃烧器主体包括筒体1以及由火盆砖砌成的燃烧室7，筒体1为竖向设置的圆筒状，筒体1的上端封闭设置，燃烧室7也为两端敞口的筒状，燃烧室7设置在筒体1的下侧，且燃烧室7的上端与筒体1的下端同轴且密封连接。燃烧室7的上部内腔为圆柱状，下部为由上至下直径逐渐增大的锥形。

高压燃气枪11和低压燃气枪10均向下伸入到燃烧器主体内，且高压燃气枪11的烧嘴和低压燃气枪10的烧嘴均伸至燃烧器主体的燃烧室7的上部，从而将燃气喷入燃烧室7内。高压燃气枪11连接有高压燃气输送管3，低压燃气枪10连接有低压燃气输送管2。

燃烧器主体内设置有挡风罩，挡风罩包括上挡风罩6以及下挡风罩8，上挡风罩6为上下两端均敞口的圆筒，上挡风罩6的上端设置有向外的外翻边，上挡风罩6的外径小于燃烧器主体的内径，使上挡风罩6与燃烧器主体内壁间隔设置。上挡风罩6的外翻边与燃烧器主体的内壁固定且密封连接。下挡风罩8由火盆砖砌成，下挡风罩8为圆筒状，下挡风罩8同轴设置在上挡风罩6的下侧，且下挡风罩8的上端与上导风罩6的下端固定且密封连接，高压燃气枪11和低压燃气枪10的烧嘴均伸至下挡风罩8内。

燃烧器主体的顶部一侧设置有一次风道4和二次风道5，一次风道4的输出口和二次风道5的输出口均与燃烧器主体的内腔相连通，一次风道4的输出口设置在上挡风罩6的上侧，使一次风道4与燃烧器主体内腔的上部连通，二次风道5与燃烧器主体内腔的下部连通。一次风道4和二次风道5上均设置有调风蝶阀9，从而方便调节一次风道4和二次风道5的风量，进而控制一次进风和二次进风的配风比。

如图4~5所示：高压燃气枪11设置在低压燃气枪10内，且高压燃气枪11的外壁与低压燃气枪10的内壁间隔设置，从而在低压燃气枪10和高压燃气枪11之间形成低压输送腔，低压输送腔与低压燃气输送管2相连通，高压燃气输送管3设置在低压燃气输送管2的左侧，且高压燃气输送管3的下端向右弯折，并与高压燃气枪11的上端相连通，从而将燃气输送至下挡风罩8内。

如图6~7所示：调风蝶阀9包括阀体901、阀板902以及把手910，阀体901为两端敞口的方形筒，阀板902设置在阀体901内，阀板902通过安装轴903可转动的安装在阀体901内，阀板902随安装轴903的转动而同步摆动，安装轴903的上端向上伸出阀体901。把手910设置在阀体901的上侧，且把手910通过离合机构与安装轴903的上端相连。

离合机构包括定传动盘904、动传动盘905以及复位弹簧908，定传动盘904和动传动盘905均与安装轴903同轴设置，定传动盘904间隔设置在动传动盘905的下侧，定传动盘904与安装轴903相连，并带动安装轴903同步转动，动传动盘905可滑动的设置在阀体901上，且动传动盘905与阀体901可相对转动。定传动盘904的上端面设置有轮齿，动传动盘905的下端面也设置有轮齿，定传动盘904的轮齿和动传动盘905的轮齿相配合，形成卡固机构。

离合机构还包括套筒906、拉杆907以及操纵杆911，拉杆907设置在安装轴903的上侧，拉杆907与安装轴903的上端相连，且拉杆907与安装轴903之间可相对转动。套筒906套设在拉杆907和安装轴903的上端外，套筒906与安装轴903之间相对转动设置，套筒906的下端与动传动盘905固定连接，使动传动盘905随套筒906同步升降，且动传动盘905随套筒906同步转动。拉杆907的下部位于套筒906的上部内，且套筒906的上部内壁设置有内花键，拉杆907的外壁设置有与内花键相配合的外花键，从而使拉杆907与套筒906同步转动，把手910与拉杆907的上端固定连接，并带动拉杆907同步转动。操纵杆911设置在把手910的下侧，操纵杆911的中部与把手910铰接，形成杠杆机构，操纵杆911的右端为操纵部，左端设置在套筒906的上侧，并推动套筒906向下运动。操纵杆911与把手910之间设置有推动操纵部向下摆动的支撑弹簧。

套筒906的上端同轴安装有卡盘909，卡盘909与套筒906固定连接，复位弹簧908套设在阀体901与卡盘909之间的套筒906外，且复位弹簧908处于压缩状态。复位弹簧908推动套筒906向上复位，复位弹簧908的弹力大于支撑弹簧的弹力。

操纵杆911的左端设置在卡盘909的上侧，卡盘909的上侧设置有凹槽，操纵杆911的左端可滑动的设置在凹槽内。通过操纵杆911可以推动卡盘909向下运动，进而通过套筒906推动动传动盘905向下运动，并与定传动盘904啮合，使阀板902随把手901的转动而同步摆动。

在拉杆907与安装轴903之间设置有销轴915，拉杆907的底端设置有圆形盲孔912，安装轴903的上端设置有圆形的对接部913，对接部913可转动的伸入到圆形盲孔912内，环绕对接部913的中部设置有凹槽。拉杆907的下部设置有径向的销轴孔914，销轴孔914与圆形盲孔912连通。销轴915的两端均为中部外凸的球形，销轴915的内端伸入到凹槽内，外端支撑在套筒906内壁上，从而使拉杆907与安装轴903之间可相对转动，且拉杆907与安装轴903之间实现了轴向的固定。销轴孔914环绕拉杆907间隔均布有两个，各销轴孔914内均设置有销轴915。

燃烧器采用多级配风，一级配风稳定根部风速，使燃烧的火焰连续稳定，二级配风直接进入燃烧室7，使燃料与空气在燃烧室进一步充分混合，实现强化燃烧。

燃烧火焰短且刚直有力，环保特性好，用于环保指标要求高，火焰长度要求较短的顶烧加热炉。该燃烧器是一种抑制NO_x生成及降低燃烧过程产生气流噪音的燃烧器，它不仅具有优越的环保效果，同时保证了燃料气与助燃空气混合更均匀，从而燃烧更充分，燃烧效果更好，达到节能和环保的目的，并可根据需要调节一、二次风配比，从而控制火焰长度。

实现低NO_x排放与低噪音运行的技术措施是：采取二次供风方式，首先确保稳定根部火焰，并使一次燃烧处于贫氧及低温燃烧状况，由于NO_x生成反应所需活化能高于可燃气体燃烧温度，故可抑制NO_x的生成。

燃烧器可控制烟气中NO_x平均浓度≤35mg/Nm³，CO平均浓度≤50mg/Nm³，远低于国家标准。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：包括燃烧器主体、高压燃气枪（11）以及低压燃气枪（10），燃烧器主体的下部设置有燃烧室（7），高压燃气枪（11）和低压燃气枪（10）的烧嘴均伸入到燃烧室（7）内，燃烧器主体上设置有一次风道（4）和二次风道（5），一次风道（4）与燃烧室（7）的顶部连通，二次风道（5）与燃烧室（7）的中部连通，一次风道（4）和二次风道（5）内均设置有调风蝶阀（9）；

调风蝶阀（9）的把手（910）与阀板（902）之间设置有离合机构，离合机构上设置有用于操纵的操纵部。

2.根据权利要求1所述的制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：所述的调风蝶阀（9）包括阀体（901）、阀板（902）以及把手（910），阀板（902）可摆动的设置在阀体（901）内，把手（910）通过离合机构与阀板（902）相连。

3.根据权利要求1或2所述的制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：所述的离合机构包括定传动盘（904）、动传动盘（905）以及复位弹簧（908），定传动盘（904）与阀板（902）相连，并带动其摆动，动传动盘（905）与把手（910）相连，并带动其转动，把手（910）可滑动的与调风蝶阀（9）相连，复位弹簧（908）与把手（910）相连，并推动其向远离调风蝶阀（9）的方向运动，动传动盘（905）和定传动盘（904）之间设置有卡固机构。

4.根据权利要求3所述的制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：所述的定传动盘（904）和动传动盘（905）的端面上均设置有轮齿，定传动盘（904）和动传动盘（905）上的轮齿相配合，形成所述卡固机构。

5.根据权利要求1所述的制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：所述的高压燃气枪（11）设置在低压燃气枪（10）内，且高压燃气枪（11）与低压燃气枪（10）间隔设置，并在高压燃气枪（11）和低压燃气枪（10）之间形成低压输送腔，低压输送腔连接有低压燃气输送管（2），高压燃气枪（11）连接有高压燃气输送管（3）。

6.根据权利要求1所述的制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：所述的燃烧器主体内设置有挡风罩，挡风罩为与燃烧器主体内壁间隔设置的筒状，挡风罩的上端与燃烧器主体内壁密封连接，高压燃气枪（11）和低压燃气枪（10）的烧嘴均伸至挡风罩内，一次风道（4）与挡风罩的顶部相连通，二次风道（5）与挡风罩的顶部连通。

7.根据权利要求6所述的制氢装置用高温顶烧超低NO_x燃烧器，其特征在于：所述的挡风罩包括上挡风罩（6）以及下挡风罩（8），下挡风罩（8）由火盆砖砌成，上挡风罩（6）的上端与燃烧器主体内壁密封连接，下挡风罩（8）的上端与上挡风罩（6）的下端固定连接，高压燃气枪（11）和低压燃气枪（10）的烧嘴均伸至下挡风罩（8）内。

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