專利名稱：加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，尤其涉及一種在石化行業(yè)的加熱爐爐底中心使用的燃氣燃燒器。
背景技術：
化工行業(yè)的加熱爐通常采用在爐底圓周均布使用多臺燃燒器噴出與爐管成平行方向的火焰加熱方式，經(jīng)常出現(xiàn)底部輻射段溫度偏低，上部對流段溫度偏高，同時排煙溫度超出設計值等加熱爐熱效率偏等現(xiàn)象，其中一個主要原因就是輻射段溫度場分布不合理， 大部分熱量沒有集中在底部輻射換熱，而跑到上部對流換熱區(qū)換熱了，造成加熱爐熱效率低下。通常化工企業(yè)想通過加大爐底燃燒器燃氣量增加底部對輻射換熱，提高加熱爐熱效率，但是由于底部原有的燃燒器均采用與爐管成平行的火焰加熱形式，在燃燒器結構一定的情況下，燃氣量增加，燒嘴噴出的火焰長度變長，造成對流段溫度偏高，甚至燒壞換熱管掛鉤等不利于安全生產(chǎn)現(xiàn)象。原加熱爐正常使用中出現(xiàn)底部輻射段爐膛溫度不夠，上部對流段爐膛溫度和排煙溫度偏高，增加原有三臺爐底圓周均布的燃燒器熱負荷，不能提高對流段爐膛溫度，反而對流段爐膛溫度和排煙溫度繼續(xù)增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，改變原有加熱爐燃燒器火焰分布形式和溫度場分布，改善原有加熱爐輻射段溫度場分布，提高加熱爐熱效率。本發(fā)明的技術解決方案是—種加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，其特殊之處在于包括與燃氣管道相通的主燃氣管、與主燃氣管相通的第一支燃氣管組以及位于第一支燃氣管組下方的第二支燃氣管組；所述第一支燃氣管組包括至少三個第一支燃氣管，所述第二支燃氣管組的第二支燃氣管數(shù)量與第一支燃氣管組的第一支燃氣管數(shù)量一致且分布位置相對應；所述第一支燃氣管和第二支燃氣管的頂端均設置有噴嘴；所述第一支燃氣管的軸線與主燃氣管的軸線的夾角a為5 20° ；所述第二支燃氣管的軸線與主燃氣管的軸線的夾角b大于夾角a且小于 40°。上述第一支燃氣管的噴嘴和第二支燃氣管的噴嘴均設置有穩(wěn)焰罩；所述穩(wěn)焰罩上設置有多個氣孔9。上述穩(wěn)焰罩的氣孔為橢圓形氣孔，其數(shù)量為12個。上述第一支燃氣管組包括3個第一支燃氣管。本發(fā)明的優(yōu)點1、本新型燃燒器安裝在加熱爐爐底中心上，并且支燃氣管的噴嘴方向與加熱爐中心軸線有一定角度，改變了原有加熱爐底部中心安裝多臺燃燒器，其噴嘴方向與加熱爐中心軸線平行結構形式。進而改變了加熱爐爐內(nèi)溫度場分布形式，提高爐內(nèi)熱效率。2、支燃氣管軸線與主燃氣管軸線的夾角大小直接關系到本燃燒器噴出的火焰是否能夠舔舐到加熱爐壁面從而造成安全生產(chǎn)隱患，同時夾角a、b的大小也關系到加熱爐內(nèi)溫度場的合理分布，本發(fā)明經(jīng)過精心的計算、模擬、試驗確定第一支燃氣管軸線與主燃氣管軸線夾角a為5 20°，第二支燃氣管軸線與主燃氣管軸線方向夾角范圍為大于夾角a且小于40°，可以有效避免此問題。3、原有加熱爐一般都在爐底圓周上均勻布置多臺燃燒器(如三臺、四臺、六臺等)，個別加熱爐爐底中心安裝一臺噴頭方向與加熱爐軸線平行的燃燒器，本發(fā)明的加熱爐爐底中心只安裝使用本新型一臺就可以滿足加熱爐熱負荷，節(jié)約了企業(yè)采購多臺燃燒器成本。4、本發(fā)明每個支燃氣管端部連接噴嘴，噴嘴根部設置有穩(wěn)焰罩，穩(wěn)焰罩上開了 12 個橢圓形氣孔，起到強化空氣與燃料氣混合，強化燃燒效果，使火焰剛性有力。5、安裝在加熱爐爐底中心位置，可以達到提高底部輻射段爐膛溫度，降低上部對流段爐膛溫度和排煙溫度，提高加熱爐熱效率。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖；圖2是本發(fā)明的A向視圖；圖3是本發(fā)明在加熱爐中的火焰示意圖；圖4是本發(fā)明在加熱爐中的位置示意圖。圖中1-主燃氣管，2-第一支燃氣管，3-第二支燃氣管，4-第一噴嘴，5-第二噴嘴，6-穩(wěn)焰罩，7-加熱爐，8-加熱爐爐底，9-氣孔。
具體實施例方式如圖1、2中所示，本發(fā)明提供的一種加熱爐燃燒器，其較佳的實施方式是該燃燒器包括一個主燃氣管1、三個第一支燃氣管2、三個第二支燃氣管3、三個第一噴嘴4、三個第二噴嘴5、六個穩(wěn)焰罩6 ；第一支燃氣管2與主燃氣管1相通且成120°圓周均布在主燃氣管11上，其軸線與主燃氣管11軸線方向的夾角a為5 20° ；第二支燃氣管3設置于第一支燃氣管2的正下方，即第二支燃氣管3與主燃氣管1相通且成120°圓周均布在主燃氣管1上，其軸線與主燃氣管1軸線方向的夾角b大于第一支燃氣管2與主燃氣管1的夾角a且小于40°，即5° <a<b<40° ；三個第一噴嘴4分別設置于三個第一支燃氣管2的頭部，三個第二噴嘴5分別是設置在第二支燃氣管3的頭部；六個穩(wěn)焰罩 6分別是設置在三個第一噴嘴4和三個第二噴嘴5的周邊，且在穩(wěn)焰罩6上開設12個橢圓形氣孔9，使其能夠起到二次風作用，強化空氣與燃料氣混合，強化燃燒效果，使火焰剛性有力。本發(fā)明的第一支燃氣管2和第二支燃氣管3還可以是多個，但至少是三個為佳。參見圖3、4，本發(fā)明的燃燒器設置于加熱爐7的爐底8中心處，其火焰從噴嘴噴出， 其輻射范圍較大，但又不至于舔舐到加熱爐7壁面，可以提高加熱爐7輻射段溫度場分布， 而在其周邊設置的開孔的穩(wěn)焰罩6可以起到二次風的作用，強化燃燒效果和火焰剛性。
本發(fā)明在某化工企業(yè)車間一臺天然氣加熱爐上應用的效果如下。該天然氣加熱爐為管式加熱的常壓爐，總爐高22. 7m，下部輻射段高7. 15m，內(nèi)徑 1. 9m,中部對流段高2. 6m,內(nèi)徑1. 4m,頂部排煙筒高12. 95m,內(nèi)徑0. 45m。加熱爐爐底中心安裝一臺燃料天然氣燃燒器，為自然引風式擴散燃燒方式。來自壓縮機的天然氣先進入天然氣加熱爐輻射段預熱，然后進氧化錳脫硫槽脫硫，再送入對流段繼續(xù)升溫到480 士 5°C，滿足天然氣蒸氣轉化法溫度工藝要求后送入一段爐。在正常生產(chǎn)時加熱爐出現(xiàn)排煙溫度偏高， 被加熱的天然氣介質進一段爐溫度偏低不符合工藝技術要求，加熱爐熱效率低下。該企業(yè)原使用天然氣燃燒器耗氣量為500Nm3/h，更換本本新型燃燒器后，燃料天然氣使用量節(jié)約了 80Nm3/h，排煙溫度下降了 45°C左右，同時滿足了天然氣介質進一段爐溫度為 480士5°C。新型加熱爐燃燒器使用前后天然氣加熱爐運行參數(shù)對比(12個月平均值)見表1。表1使用前后天然氣加熱爐運行參數(shù)對比
權利要求
1.一種加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，其特征在于包括與燃氣管道相通的主燃氣管、 與主燃氣管相通的第一支燃氣管組以及位于第一支燃氣管組下方的第二支燃氣管組；所述第一支燃氣管組包括至少三個第一支燃氣管，所述第二支燃氣管組的第二支燃氣管數(shù)量與第一支燃氣管組的第一支燃氣管數(shù)量一致且分布位置相對應；所述第一支燃氣管和第二支燃氣管的頂端均設置有噴嘴；所述第一支燃氣管的軸線與主燃氣管的軸線的夾角a為5 20° ；所述第二支燃氣管的軸線與主燃氣管的軸線的夾角b大于夾角a且小于40°。
2.根據(jù)權利要求1所述的加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，其特征在于所述第一支燃氣管的噴嘴和第二支燃氣管的噴嘴均設置有穩(wěn)焰罩；所述穩(wěn)焰罩上設置有多個氣孔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，其特征在于所述穩(wěn)焰罩的氣孔為橢圓形氣孔，其數(shù)量為12個。
4.根據(jù)權利要求3所述的加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，其特征在于所述第一支燃氣管組包括3個第一支燃氣管。
全文摘要
本發(fā)明的一種加熱爐用多噴嘴雙排燃燒器，包括與燃氣管道相通的主燃氣管、與主燃氣管相通的第一支燃氣管組以及位于第一支燃氣管組下方的第二支燃氣管組；所述第一支燃氣管組包括至少三個第一支燃氣管，所述第二支燃氣管組的第二支燃氣管數(shù)量與第一支燃氣管組的第一支燃氣管數(shù)量一致且分布位置相對應；所述第一支燃氣管和第二支燃氣管的頂端均設置有噴嘴；所述第一支燃氣管的軸線與主燃氣管的軸線的夾角a為5～20°；所述第二支燃氣管的軸線與主燃氣管的軸線的夾角b大于夾角a且小于40°。本發(fā)明改變了加熱爐爐內(nèi)溫度場分布形式，提高爐內(nèi)熱效率，節(jié)約了企業(yè)采購多臺燃燒器成本，能夠強化空氣與燃料氣混合，強化燃燒效果，使火焰剛性有力。
文檔編號F23D14/48GK102537955SQ20101059659
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者于曉亮, 薛康, 陳杰 申請人:西安航天遠征流體控制股份有限公司