裂解炉燃烧器根据安装位置区分为侧壁燃烧器和底部燃烧器,分别布置在裂解炉辐射段的侧墙和炉膛底部。侧壁燃烧器通常为预混式燃烧器,典型的预混式燃烧器见图1和图2。燃料气和空气在燃烧之前预先进行混合,具有火焰稳定且紧凑的特点,通常为附墙燃烧器,在炉膛内没有明显火焰。但由于燃烧速度的影响,
当热量负荷较低或燃料组成变化较大时会出现回火现象,因此侧壁燃烧器通常设计的调节比例较小。底部燃烧器通常为外混式燃烧器,燃料气与空气在喷嘴之外一边混合一边燃烧,具有燃烧稳定性好,运行可靠,结构简单的特点,不存在回火问题,也不易出现脱火现象。典型的底部燃烧器见图3和图4。
图1
预混式燃烧器结构示意
图2
辐射段侧壁燃烧器结构示意
图3
分级空气底部燃烧器结构示意
随着裂解炉大型化和环保要求的提高,对燃烧器的设计和制造要求也越来越高,尤其是炉膛内的热通量分布和NOx的排放指标。随着裂解炉能力的增大,辐射炉膛的尺寸有了明显提高,单个炉膛内布置的燃烧器个数也显著增加,炉膛内的烟气流动更加复杂,对燃烧器的稳定燃烧提出了更高的要求。
根据NOx的生成机理,在燃烧控制上,主要采用的抑制NOx生成的方法有:降低燃烧温度,注意减少燃烧局部高温区;降低氧气浓度,使燃烧过程在远离理论空气比条件下进行;缩短烟气在高温区内的停留时间等方法[ 3, 4 ]。
