[发明专利]一种还原炉天然气纯氧燃烧系统

说明书

本发明涉及一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，包括底吹氧化炉、氮气源、天然气源、氧气源、供氧单元、供气单元、供氮单元和燃烧单元，所述燃烧单元包括若干个烧嘴，所述供气单元包括供气主管路和供气支管路，所述供氧单元包括供氧主管路和供氧支管路，所述供氮单元包括供氮管路。本发明的目的在于解决或至少减轻现有还原炉的天然气纯氧燃烧系统燃烧时的火焰较为集中，使还原炉内火焰焰头区域的温度高于其他区域的温度的问题，提供一种还原炉天然气纯氧燃烧系统。

技术领域

本发明涉及燃烧系统技术领域，尤其涉及一种还原炉天然气纯氧燃烧系统。

背景技术

纯氧燃烧器的燃烧原理与一般燃烧器有本质上的不同，就天然气燃料而言，它是天然气与纯氧在炉内混合后均匀分布在炉膛中弥漫性燃烧，可以使燃料燃烧更加充分，节约能源，减少烟气量。纯氧燃烧器彻底抛弃了以往普通燃烧器用空气助燃的方式，提出了纯氧弥漫性燃烧技术。本方案中的纯氧燃烧装置是利用我公司的纯氧燃烧专利技术，针对本项目的氧化炉而专门设计，没有明显着火点、火焰分布均匀，燃料燃烧完全，炉窑中的烟气量会比使用普通燃烧器减少70％左右；同时由于其排烟温度为1150-1250℃，可以核算出采用纯氧助燃能够节约燃料至少50％以上。

但是现有还原炉的天然气纯氧燃烧系统燃烧时的火焰较为集中，使还原炉内火焰焰头区域的温度高于其他区域的温度，火焰温度高不利于进行还原反应。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻现有还原炉的天然气纯氧燃烧系统燃烧时的火焰较为集中，使还原炉内火焰焰头区域的温度高于其他区域的温度的问题，提供一种还原炉天然气纯氧燃烧系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种还原炉天然气纯氧燃烧系统，包括底吹氧化炉、氮气源、天然气源和氧气源，还包括供氧单元、供气单元、供氮单元和燃烧单元；

其中，所述燃烧单元包括若干个烧嘴，所述烧嘴设置于底吹氧化炉底部；

所述供气单元包括供气主管路和供气支管路，所述供气主管路一端连通至天然气源、另一端连通至其中一个烧嘴，供气主管路上按气体流通方向依次设置有第一单向阀、第一流量计、第一气动切断球阀和第一流量调节阀，所述供气支管路一端连通至供气主管路的第一流量计和第一气动切断球阀之间、另一端连通至其中一个烧嘴，供气支管路上设置有第二气动切断球阀；

所述供氧单元包括供氧主管路和供氧支管路，所述供氧主管路一端连通至氧气源、另一端连通至其中一个烧嘴，供氧主管路上按气体流通方向依次设置有减压阀、第二单向阀、第二流量计、第三气动切断球阀和第二流量调节阀，所述供氧支管路一端连通至供氧主管路的第二流量计和第三气动切断球阀之间、另一端连通至其中一个烧嘴，供氧支管路上设置有第四气动切断球阀；

所述供氮单元包括供氮管路，所述供氮管路一端连通至氮气源、另一端连通至供气主管路的第一流量调节阀和烧嘴之间，供氮管路上按气体流通方向依次设置有第三单向阀、第一针阀和第五气动切断球阀。

为了进一步实现本发明，可优先选用以下技术方案：

优选的，所述供气主管路靠近天然气源的一端设置有过滤器。

优选的，所述供气主管路、供氧主管路和供氮管路的首端以及供气主管路、供气支管路、供氧主管路和供氧支管路的尾端均设置有截止阀。

优选的，所述还原炉天然气纯氧燃烧系统还包括控制单元，所述控制单元包括PLC、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器和第五压力变送器，所述第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器和第五压力变送器分别设置于供气主管路、供气支管路、供氧主管路、供氧支管路和供氮管路，所述PLC连接至第一流量计、第一流量调节阀、第二流量计、第二流量调节阀、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第四压力变送器和第五压力变送器。