專利名稱：天然氣開工燒嘴的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于石化生產(chǎn)設備技術(shù)領域，涉及一種合成氨生產(chǎn)設備用升溫燒嘴，特別是一種用于對轉(zhuǎn)化爐啟動升溫的天然氣開工燒嘴。
背景技術(shù)：
隨著當今國內(nèi)外天然氣工程建設的快速發(fā)展以及對環(huán)保要求的日益提高，天然氣正逐步成為合成氨生產(chǎn)的重要原料。迄今為止，絕大部分合成氨生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)工藝上已普遍采用烴類轉(zhuǎn)化制合成氣的技術(shù)路線，其中較好的烴的轉(zhuǎn)化反應是在裝有觸媒的轉(zhuǎn)化管中進行的，烴類氣體和蒸氣在一定的壓力和溫度下進行轉(zhuǎn)化，在啟動階段轉(zhuǎn)化反應所需要的熱量由天然氣開工燒嘴供給。由于天然氣中的主要成分是甲烷，而甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化反應是強吸熱反應，為了滿足轉(zhuǎn)化爐啟動升溫的要求，實現(xiàn)甲烷轉(zhuǎn)化，諸多生產(chǎn)企業(yè)無一不期待擁有更高質(zhì)量的天然氣開工燒嘴，但目前本領域公知的各種同類產(chǎn)品卻相應都存在有燒嘴出口溫度變化范圍較窄、點火性能和完全燃燒性能較差以及燒嘴殼體易被燒壞等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對本技術(shù)領域存在的上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)合理、壽命長、使用效率高且性能可靠的天然氣開工燒嘴。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)解決方案是這樣的所提供的天然氣開工燒嘴具有兩段徑腔相通的燃燒段——一次(主)燃燒段和二次(副)燃燒段，在一次燃燒段的入口端通過一副多孔板(或旋流器)與一套混合氣體輸入器聯(lián)通，所說的混合氣體輸入器由自內(nèi)至外按階梯形排布方式同軸套置的中心點火管、中間環(huán)管和外環(huán)管構(gòu)成，在中心點火管后部設有點火用天然氣入口、點火用空氣入口和點火器座，在中間環(huán)管和外環(huán)管的后部各設有一個可分別供天然氣和空氣輸入的氣體輸入口；在一次燃燒段外設有一個空氣冷卻套管，該冷卻套管的內(nèi)壁上密設有多個與一次燃燒段內(nèi)腔相通的小孔；在二次燃燒段外設有一個空氣助燃套管，該助燃套管的內(nèi)壁上同樣也密設有多個與二次燃燒段內(nèi)腔相通的小孔。該開工燒嘴工作時，首先向中心點火管通入供點火用的天然氣和空氣，經(jīng)點火器點燃后在一次燃燒段內(nèi)形成長明火，再通過中間環(huán)管和外環(huán)管分別經(jīng)多孔板(或旋流器)向一次燃燒段送入天然氣和空氣，二者的混合氣在一次燃燒段內(nèi)被點燃，與此同時向空氣冷卻套管內(nèi)通入冷卻空氣使之在一次燃燒段室內(nèi)壁附近形成空氣膜，用以保護燃燒段殼體不被燒壞，隨后混合燃氣進入二次燃燒段并與該燃燒段內(nèi)的二次空氣混合、燃燒，通過對二次燃燒段內(nèi)空氣量的調(diào)整實現(xiàn)對空氣和天然氣混合比的調(diào)節(jié)，最終保證其出口端燃氣溫度滿足轉(zhuǎn)化爐開工升溫的要求。
本實用新型由于采用兩段式燃燒段設計，通過調(diào)整空氣和天然氣的混合比調(diào)節(jié)各燃燒段燃氣溫度，一次燃燒段的一次空氣和天然氣在先通過多孔板(或渦流器)進行充分混合后再進入一次燃燒段進行燃燒，因而具有良好的完全燃燒性能和點火性能。該天然氣開工燒嘴的出口溫度變化范圍很寬，其變化范圍由250℃至1000℃，產(chǎn)品經(jīng)陜西省興平化肥廠15萬噸天然氣轉(zhuǎn)化合成氣裝置轉(zhuǎn)化爐試車運行和正常使用，可完全滿足轉(zhuǎn)化爐升溫啟動的要求。此外，為避免一次燃燒段因室內(nèi)壁溫度過高而被燒壞，室壁采用冷卻套結(jié)構(gòu)，冷卻空氣在冷卻套內(nèi)通過內(nèi)壁小孔吹入并在內(nèi)壁附近形成空氣膜，從而有效保護了燃燒器室壁，提高了燒嘴壽命。


附圖為本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型所述的天然氣開工燒嘴包括兩段燃燒段I、II以及混合氣體輸入器三部分?；旌蠚怏w輸入器通過一塊多孔板或旋流器5聯(lián)裝在一次燃燒段入口端，該輸入器自內(nèi)至外分別由同軸套置的中心點火管2、中間環(huán)管3和外環(huán)管4構(gòu)成，并按階梯型排布方式設置。在中心點火管2后部設有點火用天然氣入口21和點火用空氣入口22以及用于安裝點火器的點火器座23，在其前端裝有用于觀察點火用的觀察透鏡1；在中間環(huán)管3和外環(huán)管4的后部分別設有一個天然氣入口31和一個一次空氣入口41。一次燃燒段I與二次燃燒段II彼此徑腔相通，在一次燃燒段I的前壁處插裝有用于觀察氣體在燃燒段內(nèi)燃燒情況的火焰監(jiān)測器6?？諝饫鋮s套管7和空氣助燃套管8分別環(huán)包套置在兩個燃燒段I、II之外，在兩套管7、8與相應燃燒段I、II間的壁體上均密設有多個通氣小孔。附圖中標號71和72為冷卻空氣入口；81和82為二次空氣入口。
權(quán)利要求1.一種天然氣開工燒嘴，其特征在于具有兩段徑腔相通的燃燒段(I、II)，在一次燃燒段(I)的入口端通過一副多孔板(5)與一套混合氣體輸入器聯(lián)通，所說的混合氣體輸入器由自內(nèi)至外按階梯形排布方式同軸套置的中心點火管(2)、中間環(huán)管(3)和外環(huán)管(4)構(gòu)成，在中心點火管(2)后部設有點火用天然氣入口(21)、點火用空氣入口(22)和點火器座(23)，在中間環(huán)管(3)和外環(huán)管(4)的后部各設有一個氣體輸入口(31、41)；在一次燃燒段(I)外設有一個空氣冷卻套管(7)，所說冷卻套管(7)的內(nèi)壁上密設有多個與一次燃燒段(I)內(nèi)腔相通的小孔；在二次燃燒段(II)外設有一個空氣助燃套管(8)，所說助燃套管(8)的內(nèi)壁上密設有多個與二次燃燒段(II)內(nèi)腔相通的小孔。
2.如權(quán)利要求1所述的天然氣開工燒嘴，其特征在于所說的混合氣體輸入器與一次燃燒段(I)入口端間通過一個旋流器相連。
3.如權(quán)利要求1、2所述的天然氣開工燒嘴，其特征是在一次燃燒段(I)壁間裝有火焰監(jiān)測器(6)，在中心點火管(2)前端裝有觀察透鏡(1)。
專利摘要本實用新型為一種轉(zhuǎn)化爐啟動升溫用天然氣開工燒嘴,具有兩段徑腔相通的燃燒段I、II,其中一次燃燒段的入口端通過多孔板或旋流器與一套由自中心點火管、中間環(huán)管和外環(huán)管構(gòu)成的混合氣體輸入器聯(lián)通,在兩燃燒段外分別套裝有一個空氣冷卻套管和一個空氣助燃套管。工作時,由中心點火管通入點火用的天然氣和空氣,其混合氣體由點火器點燃,形成長明火,由中間環(huán)管和外環(huán)管分別送入一次燃燒段內(nèi)的天然氣和空氣的混合氣體,其燃燒生成的燃氣進入二次燃燒段并與該燃燒段內(nèi)的二次空氣混合、燃燒,通過對二次燃燒段內(nèi)空氣量的調(diào)整最終使其出口端燃氣溫度滿足轉(zhuǎn)化爐開工升溫的要求。
文檔編號F23D14/48GK2506880SQ01265918
公開日2002年8月21日 申請日期2001年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月28日
發(fā)明者黃崇錫, 張相武, 杜煒東 申請人:陜西楊凌航天節(jié)水科技股份有限公司