气电混合燃烧器、工业窑炉和控制方法技术

本发明专利技术提供了气电混合燃烧器、工业窑炉和控制方法。所述气电混合燃烧器（100）用于工业窑炉，所述气电混合燃烧器（100）包括用于输送燃气的燃气枪（1）以及电加热器（2），其中，所述电加热器（2）构造成用于提供热量，以调节所述工业窑炉的炉温。工业窑炉的炉温。工业窑炉的炉温。

【技术实现步骤摘要】
气电混合燃烧器、工业窑炉和控制方法


[0001]本专利技术涉及燃烧器领域，具体而言，涉及一种气电混合燃烧器、工业窑炉和控制方法。

技术介绍

[0002]来自燃烧系统的NOx排放是环境保护考虑的重点领域之一。燃烧器是燃烧系统的关键部分，故需要不断努力去寻找方法，使得在没有对能源效率进行折中的情况下，减少其NOx排放。在炼油和石化行业，现有的燃烧器NOx减排技术，如燃料/空气分级燃烧和外部烟气再循环等技术已经成熟，换句话说，其几乎达到了进一步NOx减排的瓶颈。
[0003]一氧化碳（CO）是另一种受管制的污染物，较高的CO排放量也意味着较低的能源效率。随着燃烧系统温度的升高，NOx含量增加，而CO降低，反之亦然。关键问题是如何平衡启动阶段中低温期间的高CO排放和正常运行阶段中高温期间的高NOx排放。
[0004]除了NOx和CO控制之外，碳排放是燃烧系统需要考虑的另一个关键点。中国已宣布计划在2030年前达到碳排放峰值，并力争在2060年前实现碳中和。如何在不影响炉正常运行的情况下进一步减少来自燃烧系统的碳排放成了另一个关键问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于实现较低NOx排放以及NOx/CO平衡的较高操作灵活性，同时减少碳排放。
[0006]此外，本专利技术还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。
[0007]本专利技术通过提供一种气电混合燃烧器、工业窑炉和控制方法来解决上述问题，具体而言，根据本专利技术的一方面，提供了：一种气电混合燃烧器，其中，其用于工业窑炉，所述气电混合燃烧器包括用于输送燃气的燃气枪以及电加热器，其中，所述电加热器构造成用于提供热量，以调节所述工业窑炉的炉温。
[0008]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述电加热器包括电加热丝、电加热盘、电加热陶瓷、电阻丝加热棒、电阻线圈、玻璃电阻膜加热管和/或电磁加热器。
[0009]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述气电混合燃烧器还包括风箱、风门和耐火构件，所述风门与所述风箱连通并且用于引入空气和调节风量，所述耐火构件沿着空气流动方向布置在所述风箱的下游。
[0010]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述气电混合燃烧器还包括支架，所述支架布置于所述风箱的顶板上并且支撑所述耐火构件，所述耐火构件内开设有用于生成和引导火焰的多个气孔，所述电加热器布置于所述耐火构件处。
[0011]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述电加热器构造在所述风箱和所述耐火构件之内，用于对经所述风门引入的、并流经所述电加热器的空气进行加热。
[0012]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述电加热器镶嵌入所述耐火构件中。
[0013]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述电加热器还包括耐火支架，所述耐火支架沿着空气流动方向构造在所述耐火构件的下游，从而所述电加热器用于提供热量并且能够用于辅助所述燃气枪提供的燃气在所述电加热器表面的燃烧。
[0014]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，所述电加热器构造在所述风门的内壁、所述风箱处和/或所述风门的入风口处。
[0015]根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种工业窑炉，其中，其具有上述任一种气电混合燃烧器，其中，所述气电混合燃烧器布置于所述工业窑炉内。
[0016]根据本专利技术的再一方面，本专利技术提供了一种用于上述任一种气电混合燃烧器的控制方法，其中，通过使用所述燃气枪和/或所述电加热器来调节所述工业窑炉的炉温。
[0017]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，在所述气电混合燃烧器的起动阶段使用所述电加热器，在所述起动阶段之后的工作阶段再使用所述燃气枪，在所述工作阶段中，所述电加热器的加热功率可以设置成与其在所述起动阶段中不同，或断开所述电加热器。
[0018]可选地，根据本专利技术的一种实施方式，在所述气电混合燃烧器的起动阶段使用所述燃气枪，在所述起动阶段之后的工作阶段再使用所述电加热器。
[0019]所提供的气电混合燃烧器、工业窑炉和控制方法的有益之处包括：本专利技术提出了气电混合燃烧器的技术构思，包括燃烧器的整体结构和燃烧器操作方法，在燃烧器设计中加入电力，以实现更低的NOx排放和NOx/CO平衡的更高的操作灵活性，同时减少碳排放。除了更好的运行性能外，还可以通过整体结构和耐火材料的优化来降低成本。这种新技术还可以帮助客户实现碳减排目标。
附图说明
[0020]参考附图，本专利技术的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，图1示出了根据本专利技术的一种气电混合燃烧器及其电加热器的结构和布局示意图；图2示出了根据本专利技术的另一种气电混合燃烧器及其电加热器的结构和布局示意图；图3示出了根据本专利技术的又一种气电混合燃烧器及其电加热器的结构和布局示意图；以及图4示出了根据本专利技术的还一种气电混合燃烧器及其耐火构件和电加热器的结构和布局示意图。
具体实施方式
[0021]容易理解，根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限定或限制。
[0022]在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方
位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。
[0023]参考图1，其示出了根据本专利技术的一种气电混合燃烧器及其电加热器的结构和布局示意图。
[0024]所述气电混合燃烧器100用于工业窑炉，所述气电混合燃烧器100包括用于输送燃气的燃气枪1以及电加热器2，其中，所述电加热器2构造成用于提供热量，以调节所述工业窑炉的炉温。
[0025]应当理解，燃烧器用于将空气与燃料按一定方式混合并燃烧，通过燃烧这一化学手段转化为热能，所述气电混合燃烧器100可以为用于炼油、石化或化工生产的供热设备。根据上述技术方案可知，除了传统的燃气枪1之外，本燃烧器还采用了电加热器2，所述电加热器2被规定成用于调节所述工业窑炉的炉温，也就是说，电加热器可以取代或者部分地承担原来由燃气枪承担的炉温调节目的。采用这种技术方案的优势包括减少了碳排放和NOx排放，并且电的控制更加容易和精确，因此对于NOx/CO的平衡管控更加灵活。此外，特别是在低炉温的情况下的CO排放能够得到降低。
[0026]除了燃气枪1和电加热器2之外，所述气电混合燃烧器100还包括风箱3、风门4和耐火构件5，所述风门4与所述风箱3连通并且用于引入空气和调节风量，所述耐火构件5沿着空气流动方向布置在所述风箱3的下游。风箱为燃烧器提供空气流道，进而空气能够与燃料混合并燃烧。所述耐火构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气电混合燃烧器（100），其特征在于，其用于工业窑炉，所述气电混合燃烧器（100）包括用于输送燃气的燃气枪（1）以及电加热器（2），其中，所述电加热器（2）构造成用于提供热量，以调节所述工业窑炉的炉温。2.根据权利要求1所述的气电混合燃烧器（100），其特征在于，所述电加热器（2）包括电加热丝、电加热盘、电加热陶瓷、电阻丝加热棒、电阻线圈、玻璃电阻膜加热管和/或电磁加热器。3.根据权利要求1或2所述的气电混合燃烧器（100），其特征在于，其还包括风箱（3）、风门（4）和耐火构件（5），所述风门（4）与所述风箱（3）连通并且用于引入空气和调节风量，所述耐火构件（5）沿着空气流动方向布置在所述风箱（3）的下游。4.根据权利要求3所述的气电混合燃烧器（100），其特征在于，其还包括支架（6），所述支架（6）布置于所述风箱（3）的顶板上并且支撑所述耐火构件（5），所述耐火构件（5）内开设有用于生成和引导火焰的多个气孔（9），所述电加热器（2）布置于所述耐火构件（5）处。5.根据权利要求3所述的气电混合燃烧器（100），其特征在于，所述电加热器（2）构造在所述风箱（3）和所述耐火构件（5）之内，用于对经所述风门（4）引入的、并流经所述电加热器（2）的空气进行加热。6.根据权利要求3或4所述的气电混合燃烧器（100），其特征在于，所述电加热器（2）镶嵌入所述耐火构件（5）中。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓远，张奎山，李永锋，常亮，
申请(专利权)人：霍尼韦尔特性材料和技术中国有限公司，
类型：发明
国别省市：