一种气体燃烧器的制作方法

燃烧设备;加热装置的制造及其应用技术1.本发明涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种气体燃烧器。背景技术：2.裂解炉是乙烯装置中最大的耗能设备，燃烧器是裂解炉的重要组成部分，燃烧器用于将燃料气与空气混合后进行燃烧，空气中的氧气与燃料气中的碳氢化合物进行燃烧反应并放出大量的热。在高温、氧过剩的条件下燃烧时，空气中的氮气将和空气中的氧气发生反应生成nox，而nox是对环境有危害的物质，通常认为nox的排放与臭氧的减少及其他环境问题有关。3.为降低燃烧器nox的排放量，现有技术公开了一种燃烧器，该燃烧器包括烧嘴砖、一级扩散式燃烧器以及二级扩散式燃烧器，烧嘴砖固定在裂解炉的炉膛侧壁上，且烧嘴砖设有l型通道，l型通道的水平段与风箱连通，l型通道的竖直段与炉膛内部连通，助燃空气由风箱输送进入l型通道，而后进入炉膛内部，一级扩散式燃烧器穿设于烧嘴砖且其一级喷头设置在l型通道的竖直段内，二级扩散式燃烧器穿设于烧嘴砖且其二级喷头置于炉膛内，由此形成分级燃烧以降低nox的排放量。4.但是在实际应用中发现，二级喷头的故障率较高，其原因是由于二级喷头长期暴露在炉膛内，炉膛内高温烟气长期冲刷二级喷头导致的，针对该问题，亟需提出一种气体燃烧器。技术实现要素：5.本发明的目的在于提供一种气体燃烧器，能够降低一级喷头和二级喷头的故障率。6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：7.一种气体燃烧器，用于为反应炉提供热量，气体燃烧器包括烧嘴砖、一级燃烧器以及二级燃烧器，烧嘴砖能够固定于反应炉的炉体侧壁上，且烧嘴砖上设有容纳孔和保护槽，容纳孔与反应炉的炉膛内部连通，保护槽位于炉膛内部，一级燃烧器包括一级喷头，二级燃烧器包括二级喷头，一级喷头和二级喷头均能够向炉膛内部喷射火焰，一级喷头设置于容纳孔内，二级喷头置于保护槽内。8.可选地，一级燃烧器还包括一级进气管和引射器，一级进气管的一端与一级喷头连通，一级进气管的另一端分别与燃料气源和引射器连通，助燃空气通过引射器进入一级进气管，并与一级进气管内的燃料气混合形成混合气体，混合气体从一级喷头喷出并燃烧形成火焰。9.可选地，二级燃烧器为扩散式燃烧器，烧嘴砖上还设有流通孔，流通孔具有第一端和第二端，第一端与空气源连通，第二端与炉膛内部连通，流通孔用于为二级燃烧器输送助燃空气。10.可选地，第二端与容纳孔相邻设置。11.可选地，第二端的端口朝向容纳孔设置。12.可选地，保护槽开设于烧嘴砖的侧壁上，且保护槽靠近于炉膛内部一侧的侧壁高度低于另一侧的侧壁高度。13.可选地，二级燃烧器的数量为多个。14.可选地，多个二级喷头间隔设置，气体燃烧器还包括隔档件，隔档件设置于相邻的两个二级喷头之间，隔档件能够隔档相邻的两个二级喷头喷射的火焰。15.可选地，隔档件由保护槽的一侧边沿延伸至保护槽的另一侧边沿。16.可选地，烧嘴砖上还设有稳焰孔，稳焰孔与保护槽和/或容纳孔相邻设置。17.有益效果：18.本发明提供的气体燃烧器，在烧嘴砖上开设容纳孔和保护槽，容纳孔与反应炉的炉膛内部连通，保护槽位于炉膛内部，将一级燃烧器的一级喷头设置在容纳孔内，将二级燃烧器的二级喷头设置在保护槽内，既能使一级喷头和二级喷头分别向炉膛内部喷射火焰，又能分别通过容纳孔和保护槽对一级喷头和二级喷头实现保护作用，降低炉膛内高温烟气对一级喷头和二级喷头的冲刷几率，进而降低了一级喷头和二级喷头的故障率，为气体燃烧器的正常运行提供了有力保障。附图说明19.图1是本实施例提供的气体燃烧器的结构示意图；20.图2是图1中a-a方向剖视图一；21.图3是图1中a-a方向剖视图二。22.图中：23.10、炉体侧壁；100、烧嘴砖；110、容纳孔；120、保护槽；130、流通孔；131、第一端；132、第二端；140、稳焰孔；141、第一稳焰孔；142、第二稳焰孔；210、一级喷头；220、一级进气管；230、引射器；310、二级喷头；320、二级进气管；400、隔档件。具体实施方式24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。25.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。27.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。28.本实施例提供一种气体燃烧器，用于为反应炉提供热量，该气体燃烧器的一级喷头和二级喷头的故障率较低。29.具体地，如图1和图2所示，该气体燃烧器包括烧嘴砖100、一级燃烧器以及二级燃烧器，烧嘴砖100能够固定于反应炉的炉体侧壁10上，且烧嘴砖100上设有容纳孔110和保护槽120，容纳孔110与反应炉的炉膛内部连通，保护槽120位于炉膛内部，一级燃烧器包括一级喷头210，二级燃烧器包括二级喷头310，一级喷头210和二级喷头310均能够向炉膛内部喷射火焰，一级喷头210设置于容纳孔110内，二级喷头310置于保护槽120内。30.该气体燃烧器将一级燃烧器的一级喷头210设置在容纳孔110内，将二级燃烧器的二级喷头310设置在保护槽120内，既能使一级喷头210和二级喷头310分别向炉膛内部喷射火焰，又能分别通过容纳孔110和保护槽120对一级喷头210和二级喷头310实现保护作用，降低炉膛内高温烟气对一级喷头210和二级喷头310的冲刷几率，进而降低了一级喷头210和二级喷头310的故障率，为气体燃烧器的正常运行提供了有力保障。31.可选地，如图1和图2所示，二级燃烧器为扩散式燃烧器，具体地，二级燃烧器还包括二级进气管320，二级进气管320的一端与燃料气源连通，二级进气管320的另一端与二级喷头310连通，烧嘴砖100上还设有流通孔130，流通孔130具有第一端131和第二端132，第一端131与空气源连通，第二端132与炉膛内部连通，由空气源输出的助燃空气通过流通孔130进入炉膛内部，而后助燃空气与二级喷头310喷出的燃料气体一边混合一边燃烧形成火焰，扩散式燃烧器能够喷射较长的火焰，使气体燃烧器更加适用于大型化、长火焰的使用需求，并且，扩散式燃烧器的nox排放量较低，能够降低气体燃烧器整体的nox排放量。需要说明的是，扩散式燃烧器的具体结构为本技术领域较为常见的结构，此处不做赘述。32.可选地，在本实施例提供的技术方案中，一级燃烧器为预混式燃烧器，具体地，如图1和图2所示，一级燃烧器还包括一级进气管220和引射器230，一级进气管220的一端与一级喷头210连通，一级进气管220的另一端分别与燃料气源和引射器230连通，燃料气源向一级进气管220内通入燃料气体，助燃空气通过引射器230进入一级进气管220，在一级进气管220内，燃料气体与助燃空气混合形成混合气体后再从一级喷头210喷出并燃烧形成火焰。在现有技术中，一级燃烧器通常采用扩散式燃烧器，即，一级燃烧器的喷头只喷出燃料气体，燃料气体被喷出后，与喷头周围的助燃空气一边混合一边燃烧，此时火焰根部位置(即，靠近喷头位置)的助燃空气浓度较低，该区域形成了贫燃料燃烧区，因此火焰根部位置的火焰稳定性较低，进而影响了整体火焰的稳定性，当一级燃烧器低负荷运行时该现象尤为明显，这严重降低了气体燃烧器对反应炉提供的热量。针对这一技术问题，本实施例提供的技术方案中，一级燃烧器采用预混式燃烧器，燃料气体和助燃空气在一级进气管220内混合形成混合气体后再由一级喷头210喷出并燃烧，解决了火焰根部位置(即，靠近一级喷头210位置)的助燃空气浓度低的问题，提高了一级喷头210喷射的火焰根部的稳定性，进而提高了一级喷头210喷射的火焰整体稳定性，当一级燃烧器低负荷运行时，该区域的火焰也同样具有较高的稳定性。在本实施例提供的技术方案中，一级燃烧器采用预混式燃烧器，二级燃烧器采用扩散式燃烧器，使气体燃烧器既能实现长火焰燃烧，又能提高低负荷运行时火焰的稳定性，有效提高了气体燃烧器的整体性能。需要说明的是，预混式燃烧器的具体结构为本技术领域较为常见的结构，此处不做赘述。33.优选地，如图1和图2所示，流通孔130的第二端132与容纳孔110相邻设置，助燃空气由第一端131进入流通孔130再由第二端132排出流通孔130，将第二端132设置在容纳孔110的相邻位置，由第二端132排出的助燃空气不仅能够与由二级喷头310喷出的燃料气体混合燃烧，还能够对容纳孔110内的一级喷头210周围环境进行降温，进而降低了一级喷头210喷射的火焰周围的环境温度，从而减少了一级燃烧器nox排放量和气体燃烧器整体nox排放量。另一方面，本实施例将流通孔130的第二端132设置在容纳孔110的相邻位置即可降低一级喷头210周围环境温度，省去了降温装置，进而简化了气体燃烧器的整体结构，减小了气体燃烧器的安装空间。34.优选地，第二端132的端口朝向容纳孔110设置，以进一步提高由第二端132排出的助燃空气的降温能力，达到进一步降低一级燃烧器nox排放量的效果。进一步地，如图3所示，第二端132的轴线与容纳孔110的轴线之间的夹角a的范围为3°‑10°，例如，夹角a可以是3°、5°或10°等，使由第二端132排出的助燃空气既能为一级喷头210周围环境降温，又不会影响一级喷头210喷射的火焰。35.可选地，如图1和图2所示，保护槽120开设于烧嘴砖100的侧壁上，且保护槽120靠近于炉膛内部一侧的侧壁高度低于另一侧的侧壁高度，以便于二级喷头310向炉膛内部喷射火焰。36.进一步地，如图1和图2所示，容纳孔110开设在烧嘴砖100的顶部，以将一级喷头210和二级喷头310分开，避免其二者喷射的火焰互相干扰，提高了一级喷头210喷射的火焰和二级喷头310喷射的火焰的稳定性。37.可选地，如图1和图2所示，二级燃烧器的数量为多个，以提高气体燃烧器向反应炉提供的热量。38.进一步地，如图1和图2所示，多个二级喷头310间隔设置，气体燃烧器还包括隔档件400，隔档件400设置在相邻的两个二级喷头310之间，隔档件400能够隔档相邻的两个二级喷头310喷射的火焰，以避免相邻的两个二级喷头310喷射的火焰互相干扰，提高了多个二级喷头310喷射火焰的稳定性。39.优选地，如图1和图2所示，隔档件400由保护槽120的一侧边沿延伸至保护槽120的另一侧边沿，由此形成隔筋结构，不仅能对相邻的两个二级喷头310喷射的火焰进行隔档，还能提高保护槽120两个侧壁的结构强度，尤其是高度较低的侧壁，进而提高了保护槽120保护二级喷头310的可靠性，进一步降低了二级喷头310的故障率。40.可选地，一级燃烧器的数量为多个，以提高气体燃烧器向反应炉提供的热量。进一步地，多个一级燃烧器间隔设置，以避免相邻的两个一级喷头210喷射的火焰互相干扰，提高多个一级喷头210喷射火焰的稳定性。41.可选地，如图1和图2所示，在本实施例提供的技术方案中，烧嘴砖100上还设有稳焰孔140，稳焰孔140与保护槽120相邻设置，由此扩大了烧嘴砖100与保护槽120内二级喷头310喷射火焰的接触面积，进而提高了二级喷头310周围的环境温度，以达到提高二级喷头310喷射火焰的根部稳定性的效果。本实施例中，只在保护槽120相邻位置开设稳焰孔140，而没有在容纳孔110相邻位置开设稳焰孔140，目的在于确保由第二端132排出的助燃空气对一级喷头210周围环境的降温效果。当然，在其他实施方案中，稳焰孔140也可以设置在靠近容纳孔110的位置，即，扩大烧嘴砖100与一级喷头210喷射火焰的接触面积；或者，在容纳孔110和保护槽120相邻的位置分别开设稳焰孔140，同时扩大烧嘴砖100与一级喷头210喷射火焰的接触面积以及二级喷头310喷射火焰的接触面积，根据实际需求而定即可。42.优选地，如图1和图2所示，稳焰孔140包括第一稳焰孔141和第二稳焰孔142，第一稳焰孔141与保护槽120设置在烧嘴砖100的同一侧，第二稳焰孔142设置在烧嘴砖100的顶部且靠近于第一稳焰孔141的位置，在两个方向上分别扩大烧嘴砖100与二级喷头310喷射火焰的接触面积，进一步提高二级喷头310周围的环境温度，以进一步提高二级喷头310喷射火焰的根部的稳定性。43.进一步地，如图1和图2所示，第一稳焰孔141为阶梯孔，且阶梯孔的大径端远离炉膛内部，在远离炉膛内部的位置增大第一稳焰孔141的直径，以扩大该位置处第一稳焰孔141的孔壁(即，烧嘴砖100)与二级喷头310喷射火焰的接触面积，进一步提高二级喷头310周围的环境温度，以进一步提高二级喷头310喷射的火焰根部的稳定性。44.本实施例提供的气体燃烧器，一级燃烧器采用预混式燃烧器，燃料气体和助燃空气在一级进气管220内混合形成混合气体后再由一级喷头210喷出并燃烧，在一级喷头210处形成了稳定的火焰燃烧区，提高了一级喷头210喷射的火焰的稳定性；在烧嘴砖100上开设稳焰孔140，且稳焰孔140设置在与保护槽120相邻的位置，扩大了烧嘴砖100与保护槽120内二级喷头310喷射火焰的接触面积，进而提高了二级喷头310喷射的火焰根部稳定性；在相邻的两个二级喷头310之间设置隔档件400，以避免相邻的两个二级喷头310喷射的火焰互相干涉，进一步提高了二级喷头310喷射的火焰的稳定性，由此使得气体燃烧器的火焰整体稳定性较高，进而提高了气体燃烧器为反应炉提供热量的稳定性。其次，将流通孔130的第二端132设置在容纳孔110的相邻位置，由第二端132排出的助燃气体为容纳孔110内的一级喷头210周围环境降温，减少了一级燃烧器的nox排放量，进而减少了气体燃烧器整体nox排放量。再次，在本实施例的技术方案中，一级燃烧器的一级喷头210设置在容纳孔110内，二级燃烧器的二级喷头310设置在保护槽120内，由此实现了对一级喷头210和二级喷头310的保护效果，降低了炉膛内高温烟气对一级喷头210和二级喷头310的冲刷几率，进而降低了一级喷头210和二级喷头310的故障率，为气体燃烧器的正常运行提供了有力保障。45.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。









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