一种降低NOx排放的裂解炉用侧壁燃烧器的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及一种降低nox排放的裂解炉用侧壁燃烧器。

背景技术：
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燃烧器是乙烯裂解炉的一个重要组成部分，裂解炉所需的热量是通过燃料在燃烧器中燃烧获得的。大多数裂解炉采用了底部燃烧器和侧壁燃烧器联合供热的方式，这种配置方式可获得较均匀的炉内温度场分布。

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。但是在高温、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热力型nox。众所周知，在空气中燃烧时，通过控制氧浓度、燃烧温度和停留时间可抑制热力型nox生成量。

目前使用的低nox燃烧器主要有三种。第一种是分级空气燃烧器，使助燃空气分流以建立贫氧的第一燃烧区，从而减少nox的形成，在第二燃烧区将剩余部分的空气引入，从而完成整个燃烧过程。第二种是分级燃料燃烧器，助燃空气一次全部引入第一燃烧区，但在第一燃烧区只有部分燃料被燃烧，剩余的燃料被引入到第二燃烧区，利用第一燃烧区过剩的氧进行燃烧。在这种燃烧器中，第一燃烧区过剩的空气稀释了燃料，燃烧温度较低，从而减少nox的形成。第三种是烟气再循环燃烧器，利用循环烟气管道或通过燃料气流产生低压区，实现外部或内部烟气再循环，使惰性烟气循环到燃烧区域，冷却火焰，降低氧分压，从而减少nox的形成。

前期的技术和燃烧装置在降低nox排放方面取得了不同程度的成功，但通常应用于底部燃烧器，对于侧壁燃烧器而言，需要根据其结构特点做一些改进，除了环保要求以外，还对侧壁燃烧器的火焰形状、火焰直径、热流密度分布以及日常维护等诸多因素有很苛刻的要求。

cn90222263.5公开了一种三喷管式旋流式气体燃烧器，该气体燃烧器的火焰处于旋流状态，是一个贴壁的平面火焰辐射面。同时采用预热空气，强化了传热。但是由于未采用先进的降低nox技术，nox排放较高。

cn201120460990.9公开了一种使用预热助燃空气的低nox侧壁气体燃烧器，该气体燃烧器通过燃料分级燃烧和内部烟气再循环降低nox排放，使用预热助燃空气强化了传热，火焰贴壁燃烧，燃烧状况好，温度分布均匀；但受结构形式所限，烟气循环量较低，nox排放还有进一步下降的空间。

技术实现要素：
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本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种降低nox排放的裂解炉用侧壁燃烧器。

本实用新型所采用的技术方案有：

一种降低nox排放的裂解炉用侧壁燃烧器，包括进气道、烧嘴砖、稳焰体、烧嘴、风箱和进气管，所述烧嘴砖固定于裂解炉的侧壁上，并在裂解炉的内壁面上围成一个中心空气流道，风箱固定于烧嘴砖的外侧，进气道的一端穿过风箱并伸于中心空气流道内，进气道的另一端与裂解炉的烟囱相连，裂解炉烟囱排放出的烟气通过进气道循环至裂解炉内，进气管穿过进气道并伸于中心空气流道内，烧嘴设于稳焰体内，且烧嘴与进气管相连，燃料气从进气管进入并经烧嘴喷射于稳焰体内，助燃空气从风箱进入，并经过烧嘴砖与进气道间的间隙穿过稳焰体与燃料气混合扰动燃烧。

进一步地，所述通过进气道进入裂解炉内的烟气的质量流量为进入进气管内燃料气质量流量的50%-300%。

进一步地，烧嘴砖的内壁上设有筒状安装座，在安装座的外端面上焊接有安装板，安装板与裂解炉的炉壁固定连接。

进一步地，所述风箱为一端开口的圆形箱体结构，在风箱的周向方向上均布有若干进风口，助燃空气从进风口进入。

进一步地，风箱开口端的外壁向外90°折弯并延伸形成连接边，连接边与安装板固定连接。

进一步地，在风箱上且位于进风口处设有调风器。

进一步地，所述进气道90º弯管结构。

进一步地，通过进气道进入裂解炉内的气体也可为惰性气体或水蒸气。

本实用新型具有如下有益效果：

1）本实用新型通过进风道进入裂解炉的外部再循环烟气为裂解炉烟囱处排出的烟气，节能降耗。

2）本实用新型的侧壁燃烧器特别适合在裂解炉上使用，火焰贴壁燃烧，燃烧状况好，温度分布均匀；与目前裂解炉用侧壁燃烧器相比，通过外部循环烟气、惰性气体或水蒸气降低氧、氮分压及燃烧火焰温度，nox排放更低；维护和控制简单，允许裂解炉的操作者在优化和稳定的热通量特性下操作。

附图说明：

图1为本实用新型结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例一：

如图1，本实用新型一种降低nox排放的裂解炉用侧壁燃烧器，包括进气道1、烧嘴砖2、稳焰体3、烧嘴4、风箱6和进气管7，烧嘴砖2固定于裂解炉的侧壁上，并在裂解炉的内壁面上围成一个中心空气流道100，风箱6固定于烧嘴砖2的外侧，进气道1的一端穿过风箱6伸于中心空气流道100内，进气道1的另一端与裂解炉的烟囱相连，将裂解炉烟囱排放出的烟气通过进气道1强制循环至裂解炉内，进气管7穿过进气道1并伸于中心空气流道100内，烧嘴4设于稳焰体3内，且烧嘴4与进气管7相连，燃料气从进气管7进入并经烧嘴4喷射于稳焰体3内，助燃空气从风箱6进入，并经过烧嘴砖2与进气道1间的间隙穿过稳焰体3与燃料气混合扰动燃烧。

为便于组装烧嘴砖2，在烧嘴砖2的内壁上设有筒状安装座8，在安装座8的外端面上焊接有安装板9，安装板9与裂解炉的炉壁固定连接。

本实用新型中的风箱6为一端开口的圆形箱体结构，在风箱6的周向方向上均布有若干进风口，助燃空气从进风口进入。

为便于将风箱6安装在裂解炉的炉壁上，风箱6开口端的外壁向外90°折弯并延伸形成连接边61，连接边61与安装板9固定连接。为方便对风量大小调节，在风箱6上且位于进风口处设有调风器5。

本实用新型中的进气道为90º弯管结构，进气管7穿过进气道1弯管处进入烧嘴砖2的空气通道内。

通过进气道1循环的烟气通过进气道1经烧嘴砖2的中心空气流道100进入燃烧区域，降低氧、氮分压及燃烧火焰温度。

在进气道1与裂解炉烟囱的相连并通循环烟气时，通过进气道1的循环烟气质量流量为燃料气质量流量的50%～300%。

本实用新型通过进风道1进入燃烧区域的外部再循环烟气为裂解炉烟囱处排出的烟气，节能降耗。

实施例二：

本实用新型在使用时，进气道1还可以不与裂解炉烟囱的相连，可以在进气道1内通入惰性气体，惰性气体通过进气道1进入燃烧区域，通入惰性气体的目的是降低nox排放，在作为通入惰性气体使用时，惰性气体质量流量为燃料气质量流量的50%～200%。

实施例三：

本实用新型在使用时，进气道1还可以不与裂解炉烟囱的相连，可以在进气道1内通入水蒸气，通入水蒸气的目的是降低nox排放，在作为通入水蒸气使用时，水蒸气质量流量为燃料气质量流量的20%～200%。

本实用新型的侧壁燃烧器特别适合在裂解炉上使用，火焰贴壁燃烧，燃烧状况好，温度分布均匀；与目前裂解炉用侧壁燃烧器相比，通过外部循环烟气、惰性气体或水蒸气降低氧、氮分压及燃烧火焰温度，nox排放更低；维护和控制简单，允许裂解炉的操作者在优化和稳定的热通量特性下操作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。