CN101290113A - 一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于炼厂废气废热利用技术和装置领域，具体涉及一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的方法及装置。本发明利用燃气蒸汽锅炉燃烧炼厂废气产生的热量生产过热蒸汽，既有效解决了炼厂废气燃烧后热量损失大的缺陷，又节省了生产过热蒸汽的能源和费用，具有安全、环保、节能降耗的优点。
Description
技术领域
本发明属于炼厂废气废热利用技术和装置领域，具体涉及一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的方法及装置。
背景技术
目前国际原油价格飞涨，原料油的供应紧张是地方炼厂面临的一个现实情况，各炼厂采取多种措施，确保原料油的供应及时，高硫原油是各地方炼厂这几年的主要原料来源，这使后续加工装置的管线、设备腐蚀加大，废气中的含硫、含氨量增大，对环境污染也增大，如何解决炼厂废气中的硫、氨问题，是摆在我们面前的一大难题。
含硫、含氨有毒气体为炼厂的废气，多数情况下各炼厂直接排入火炬系统烧掉，但随着国家对节能、减排、环保的重视，如何对这部分废气进行环保处理，并进行回收利用成为各炼厂研究的重点。
国内一些企业都是利用焚烧炉进行高温燃烧达到分解温度变成无毒害气体。但使用焚烧炉燃烧需要消耗大量能源，且燃烧后热量损失巨大，由于燃烧介质有毒，腐蚀性很强，所以在燃烧过程中要充分考虑防止腐蚀现象发生。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中处理炼厂废气燃烧后热量损失大的缺陷，提供一种利用废气燃烧后产生的热量生产过热蒸汽的处理炼厂废气的方法及装置。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
即一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的方法，其特征在于将炼厂废气混合瓦斯后，通入燃气蒸汽锅炉的炉膛内燃烧，产生的高温烟气依次与燃气蒸汽锅炉水冷壁段、对流过热器、省煤器内流动的除氧水进行换热，温度下降后通过烟囱排出，而除氧水进入燃气蒸汽锅炉后依次经过省煤器、水冷壁段与高温烟气换热，升温后进入锅炉汽包生成蒸汽，所述蒸汽进入对流过热器与高温烟气换热后转换成过热蒸汽。
除氧水进入燃气蒸汽锅炉之前通过换热器预热。
一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的装置，包括燃气蒸汽锅炉，燃气蒸汽锅炉包括炉膛、水冷壁段、对流段、对流过热器、省煤器、锅炉汽包、烟囱，其特征在于除氧水进入燃气蒸汽锅炉的管路上设有换热器，所述燃气蒸汽锅炉的进气口包括炼厂废气进口和瓦斯进口。
由于炼厂废气燃烧时产生的烟气腐蚀性极强，因此本发明的燃气蒸汽锅炉在选材上需要选用耐酸耐高温的材料制作。
本发明的汽水流程如下：
给水→换热器→省煤器→水冷壁段→对流过热器→过热蒸汽
本发明的烟气流程如下：
本发明利用燃气蒸汽锅炉燃烧炼厂废气产生的热量生产过热蒸汽，既有效解决了炼厂废气燃烧后热量损失大的缺陷，又节省了生产过热蒸汽的能源和费用，具有安全、环保、节能降耗的优点。本发明可广泛应用于炼厂。
附图说明
附图为本发明装置的示意图。
如图中所示：1换热器；2换热器；3对流段；4锅炉汽包；5-1炼厂废气进口；5-2瓦斯进口；6炉膛；7烟囱；8对流过热器；9省煤器；10水冷壁段。
具体实施方式
下面结合附图以山东金诚石化集团产10T/h燃气蒸汽锅炉为例进行说明：
如附图所示，燃气蒸汽锅炉包括炉膛6、水冷壁段10、对流段3、对流过热器8、省煤器9、锅炉汽包4、烟囱7，除氧水进入燃气蒸汽锅炉的管路上设有换热器1、换热器2，燃气蒸汽锅炉的进气口包括炼厂废气进口5-1和瓦斯进口5-2。
1、工艺参数及流程的确定：经研究确定如下设计参数，本发明装置中的燃气蒸汽锅炉是利用炼厂废气燃烧后产生的高温烟气余热产生3.82MPa、450℃的中压过热蒸汽。本锅炉给水温度102℃，压力为5.7MPa，除氧水进本锅炉前经换热器1、换热器2把水温度提高至200℃，换热器的热源为省煤器9出口水。
炼厂废气与瓦斯在炉膛6内混合燃烧，所产生的高温烟气离开水冷壁段10温度847℃进入对流过热器8，再进省煤器9。蒸汽出口温度由调节瓦斯气的燃烧量来保证。瓦斯气压力为0.2MPa(g)，低热值为34894KJ/m3N
本实施例的汽水流程如下：
给水→换热器→省煤器→水冷壁段→对流过热器→过热蒸汽
本实施例的烟气流程如下：
2、燃气蒸汽锅炉结构设计
本锅炉为露天布置。
本锅炉从结构上可以分为三大部分，即：水冷壁段1，对流段3和省煤器9。
(1)水冷壁段
水冷壁段10共由炉管、炉墙、燃烧器及炉体钢结构组成。为一横断面为3124×3108mm的方形炉膛，炉膛净空高为8m，四周布置受热面，炉底中心布置一个燃烧器，燃烧方向垂直向上。燃烧器配备自动点火、熄火保护装置，按200m3N/h-500m3N/h设计，正常工况下燃料气量为300m3N/h，需供风11160m3N/h。
水冷壁炉管由上、下集箱及128根炉管组成。下集箱为无缝钢管φ159×20，上集箱为无缝钢管φ219×20，位于水冷壁上、下部，材质为20钢，饱和水由下集箱进入然后流经上升管到出口集箱。集箱设置在炉膛上下两端，保温厚度为50mm。
水冷壁应在制造厂整体制造并运输：炉膛炉墙采用双衬里结构。考虑到衬里施工完成要在不烘炉情况下进行长途运输，因此设计中采用了比较重质、初期强度较高的材料。迎火面为100mm重质衬里，内面为150mm的轻质衬里。水冷壁衬里均采用0Cr19Ni9的锚固钉。
水冷壁排管系统有比较大的膨胀量，因此设计中管系的支撑均采用了较松散的支撑结构，以适应炉管及集箱的膨胀。但是制造及运输过程中，由于炉体处于卧式放置状态，因此需要有附加的临时支撑。
(2)对流段
对流过热器8受热面为横向冲刷的螺旋鳍片管，规格为φ51×4无缝钢管，进出口集箱为φ159×18的无缝钢管，无缝钢管材质为12Cr1MoVG，螺旋管鳍片高度为13mm，厚度为1.2mm，材质为0Cr13，集箱设置在烟道内侧，保温厚度为50mm，整个对流过热段为长3530×宽1930×高2520mm的箱体，炉墙衬里厚为200mm，双层衬里分别为耐磨80mm和隔热120mm。
(3)省煤器
省煤器9受热面为横向冲刷的螺旋鳍片管，规格为φ38×4无缝钢管，省煤器9受热面为两段，材质为09CrCuSb，进出口集箱为φ159×18的无缝钢管，无缝钢管材质为20钢，螺旋管鳍片高度为20mm，厚度为1.2mm，入口集箱的水温(经过换热器换热后)为200℃，出口集箱的水温为259℃，经换热器降温至约200℃进入上锅筒，。
省煤段为长3530×宽1930×高3600mm的箱体，炉墙衬里为200mm厚的单层隔热衬里。
(4)箱体式余热锅炉衬里选择要满足耐高温烟气冲刷外还应具有抗热震性能。为了保证衬里质量，本余热锅炉采用耐酸耐火材料。
本发明所述装置使用时：
汽水系统流程
除氧水(温度：104℃)经锅炉给水泵升压后进换热器1、换热器2预热到200℃，然后分别进入对流段3、两个省煤器9预热至250℃进入锅炉汽包4，生成的蒸汽经对流过热器8产生450℃、4.1MPa中压过热蒸汽。
烟气系统流程
自炼厂装置来的炼厂废气和瓦斯分别通过炼厂废气进气口5-1和瓦斯进气口5-2进入炉膛6，混合后燃烧，产生的高温烟气经炉膛6四周的水冷壁段10降温后通过炉膛出口进入对流过热器8、两个省煤器9，温度降至374℃后通过烟囱7排出。
通过本实施例，可产生3.82Mpa、450℃、10t/h过热蒸汽。本实施例投用后，可消除有毒气体并产生10t/h过热蒸汽，大大降低了环境污染和生产能耗，同时为安全生产提供了有力保障。年可回收含硫、含氨酸性气2.9万吨，并外送蒸汽5.12万吨，年可产生效益614万元(120元/吨×5.12万吨＝614万元)。
本发明不局限于以上实施例，可以根据工艺条件的不同，采取不同的措施，产生不同温度、不同压强的过热蒸汽。
Claims (3)
1、一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的方法，其特征在于将炼厂废气混合瓦斯后，通入燃气蒸汽锅炉的炉膛内燃烧，产生的高温烟气依次与燃气蒸汽锅炉水冷壁段、对流过热器、省煤器内流动的除氧水进行换热，温度下降后通过烟囱排出，而除氧水进入燃气蒸汽锅炉后依次经过省煤器、水冷壁段与高温烟气换热，升温后进入锅炉汽包生成蒸汽，所述蒸汽进入对流过热器与高温烟气换热后转换成过热蒸汽。
2、根据权利要求1所述的一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的方法，其特征在于除氧水进入燃气蒸汽锅炉之前通过换热器预热。
3、一种处理炼厂含硫、含氨酸性气的装置，包括燃气蒸汽锅炉，燃气蒸汽锅炉包括炉膛、水冷壁段、对流段、对流过热器、省煤器、锅炉汽包、烟囱，其特征在于除氧水进入燃气蒸汽锅炉的管路上设有换热器，所述燃气蒸汽锅炉的进气口包括炼厂废气进口和瓦斯进口。
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2008
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