CN103423760A - 烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统 - Google Patents
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Abstract
烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统，包括多套安装于燃烧器附近的富氧喷嘴，和加大富氧喷嘴口与燃烧器火盆口之间的距离、加大富氧喷嘴喷向燃烧火焰的喷射角度、加大富氧气体喷射速度从而使燃烧火焰向远离富氧喷嘴一侧推移一定的位移；其特征在于：将富氧喷嘴安装在燃烧器与物料加热管底端之间，使富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1为100mm~800mm，并使燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1 为10°~80°，且使富氧喷射扩散角R1为15°~65°。
Description
技术领域
本发明涉及烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统，适用于所有烯烃厂的加热炉，属于烯烃工业富氧节能科技领域。
背景技术
在烯烃厂的加热炉实施富氧助燃节能，这在国内外只有本发明人魏伯卿在中国石化齐鲁分公司烯烃厂芳烃车间两台加氢加热炉上实施成功，并至此已安全正常运行了两年多；在炼烯烃厂实施富氧节能项目，不仅要考虑其节能效果，更要考虑其实施富氧助燃的安全性，特别是炉内富氧助燃带来的燃烧火焰控制和燃烧火焰温度升高带来的炉膛内温度分布变化，为保证富氧助燃的安全性，这就要求我们在实施富氧助燃改造时，既要考虑改变炉膛内温度的分布以提高换热效率，又要考虑炉膛内温度分布的改变不能影响加热炉的安全性；另外，实施富氧节能的两台加热炉中有一台加热炉其中一个燃烧器的火苗总是飘向最近的物料加热管，因为物料加热管中被加热物料为氢气，一旦燃烧器的火苗飘向最近的物料加热管形成局部过热就会烧坏物料加热管，导致爆炸形成非常严重的大事故，为此，发明人魏伯卿通过加大富氧喷嘴口与燃烧器火盆口间的距离和富氧喷嘴中轴线与燃烧器中轴线间的夹角及富氧射流气体的流速等措施，成功将火苗总是飘向最近物料加热管的燃烧器火苗压向远离最近的物料加热管，保证了加热炉的生产运行安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够利用富氧助燃提高加热炉的热辐射效率并通过改变富氧喷嘴的位置和富氧喷射的角度来改变加热炉内火焰分布以提高加热炉的生产运行安全性的烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统。
烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统，包括多套安装于燃烧器附近的富氧喷嘴，和加大富氧喷嘴口与燃烧器火盆口之间的距离、加大富氧喷嘴喷向燃烧火焰的喷射角度、加大富氧气体喷射速度从而使燃烧火焰向远离富氧喷嘴一侧推移一定的位移；其特征在于：
1、将富氧喷嘴安装在燃烧器与物料加热管底端之间，使富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1为100 mm ~800 mm，并使燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1为 10°~80°，且使富氧喷射扩散角R1为15°~65°，此时 ，富氧气体直接射流喷入燃烧火焰中心最缺氧的区域助燃，使燃烧火焰中心区温度达到最高，从而增加燃烧火焰的热辐射效率以提高加热炉的热辐射效率进而实现节能，此时燃烧火焰的最高温度区与原燃烧火焰最高温度区重叠。
2、通过加大富氧喷嘴口与燃烧器火盆口之间的距离、加大富氧喷嘴喷向燃烧火焰的喷射角度、加大富氧气体的喷射速度，实现燃烧火焰向远离富氧喷嘴一侧推移一定的位移T；因为烯烃厂加热炉有个燃烧器的火苗总是飘向最近的物料加热管，为了不使该物料加热管被火苗过热烧坏而引起严重的爆炸大事故，将富氧喷嘴安装在燃烧器火盆口与物料加热管底端之间，同时，对于火苗总是飘向最近物料加热管的燃烧器其燃烧器火盆口与物料加热管底端之间的富氧喷嘴，将该富氧喷嘴的富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1加大为L2，并将该燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1加大为Q2，且将该富氧喷嘴的富氧喷嘴口内径减小从而加大其富氧气体喷出的速度，其富氧气体喷出速度加大8%~50%，富氧气体喷出的速度加大了，其富氧气体喷出的扩散角也就减小了，即由R1减小到R2，这样这个燃烧器火盆口附近的富氧喷嘴，其喷射的富氧气体就可以将该燃烧器的燃烧火焰压向富氧气体喷射的方向燃烧，使燃烧火焰靠近富氧气体喷射的一侧最外一圈的燃烧火焰被富氧气体推压向燃烧火焰中心区集中燃烧；这样就使总是飘向最近物料加热管的燃烧火焰移离该物料加热管，从而保证总是飘向最近物料加热管的燃烧火焰不再飘向该物料加热管，进而保证了加热炉的生产运行安全； T=20 mm ~500 mm；L1 < L2，L2为120 mm ~1000 mm；Q1<Q2，Q2为12°~90°；R2<R1，R2为8°~45°。
3、多支富氧喷枪从加热炉底部伸入加热炉内并安装在加热炉燃烧器的外侧，即在加热炉内使富氧喷枪前端的富氧喷嘴安装在燃烧器火盆口与物料加热管底端之间靠近燃烧器火盆口的位置，而多根物料加热管较密集地立式安装在靠近加热炉内壁的一个圆周上，多个燃烧器火盆口均布于物料加热管内侧的另一个圆周上，加热炉内壁为一圆周，加热炉内壁圆周和物料加热管均布的圆周以及燃烧器火盆口均布的圆周均为同心圆，圆心为加热炉中心点。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明能成功地将富氧局部增氧射流助燃安全高效地应用于烯烃厂的加热炉，这在国内外的历史上尚属首例，特别是将富氧局部增氧射流助燃技术安全、成功地应用于危险级别最高的加热氢气的加热炉，这在国内外均无先例。
2、本发明能通过通过加大富氧喷嘴口与燃烧器火盆口之间的距离、加大富氧喷嘴喷向燃烧火焰的喷射角度、加大富氧气体喷射流速，实现燃烧火焰向远离富氧喷嘴一侧推移一定的位移，从而使总是飘向最近物料加热管的燃烧火焰移离该物料加热管以保证生产运行的安全。
附图说明
图1是本发明实施例富氧喷嘴位置示意图；
图2是图1所示实施例中富氧喷嘴与火焰示意图；
图3是图1所示实施例中富氧喷嘴推移火焰示意图。
图1-3中：1、加热炉 2、物料加热管 3、富氧喷嘴 4、加热炉中心点 5、燃烧器火盆口 6、富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L2 7、燃烧器 8、富氧喷枪 9、富氧喷射扩散角R2 10、燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q2 11、富氧气体 12、燃烧火焰 13、富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1 14、富氧喷射扩散角R1 15、燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1 16、大扩散角富氧气体 17、富氧喷嘴均布的圆周 18、燃烧器火盆口均布的圆周 19、物料加热管均布的圆周。
具体实施方式
在图1—3所示的实施例中：烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统，包括多套安装于燃烧器7附近的富氧喷嘴3，和加大富氧喷嘴3口与燃烧器火盆口5之间的距离、加大富氧喷嘴3喷向燃烧火焰12的喷射角度、加大富氧气体11喷射速度从而使燃烧火焰12向远离富氧喷嘴3一侧推移一定的位移；其特征在于：将富氧喷嘴3安装在燃烧器7与物料加热管2底端之间，使富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1 13为100 mm ~800 mm，并使燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1 15为10°~80°，且使富氧喷射扩散角R1 14为15°~65°，此时 ，富氧气体直接射流喷入燃烧火焰12中心最缺氧的区域助燃，使燃烧火焰12中心区温度达到最高，从而增加燃烧火焰12的热辐射效率以提高加热炉1的热辐射效率进而实现节能，此时燃烧火焰12的最高温度区与原燃烧火焰12最高温度区重叠。
通过加大富氧喷嘴3口与燃烧器火盆口5之间的距离、加大富氧喷嘴3喷向燃烧火焰12的喷射角度、加大富氧气体11的喷射速度，实现燃烧火焰12向远离富氧喷嘴3一侧推移一定的位移T；因为烯烃厂加热炉1有个燃烧器7的火苗总是飘向最近的物料加热管2，为了不使该物料加热管2被火苗过热烧坏而引起严重的爆炸大事故，将富氧喷嘴3安装在燃烧器火盆口5与物料加热管2底端之间，同时，对于火苗总是飘向最近物料加热管2的燃烧器7其燃烧器火盆口5与物料加热管2底端之间的富氧喷嘴3，将该富氧喷嘴3的富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1 13加大为L2，并将该燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1 15加大为Q2，且将该富氧喷嘴3的富氧喷嘴3口内径减小从而加大其富氧气体11喷出的速度，其富氧气体11喷出速度加大8%~50%，富氧气体11喷出的速度加大了，其富氧气体11喷出的扩散角也就减小了，即由R1减小到R2，这样这个燃烧器火盆口5附近的富氧喷嘴3，其喷射的富氧气体11就可以将该燃烧器7的燃烧火焰12压向富氧气体11喷射的方向燃烧，使燃烧火焰12靠近富氧气体11喷射的一侧最外一圈的燃烧火焰12被富氧气体11推压向燃烧火焰12中心区集中燃烧；这样就使总是飘向最近物料加热管2的燃烧火焰12移离该物料加热管2，从而保证总是飘向最近物料加热管2的燃烧火焰12不再飘向该物料加热管2，进而保证了加热炉的生产运行安全； T=20 mm ~500 mm；L1 < L2，L2为120 mm ~1000 mm；Q1<Q2，Q2为12°~90°； R2<R1，R2为8°~45°。
多支富氧喷枪8从加热炉1底部伸入加热炉1内并安装在加热炉1燃烧器7的外侧，即在加热炉1内使富氧喷枪8前端的富氧喷嘴3安装在燃烧器火盆口5与物料加热管2底端之间靠近燃烧器火盆口5的位置，而多根物料加热管2较密集地立式安装在靠近加热炉1内壁的一个圆周上，多个燃烧器火盆口5均布于物料加热管2内侧的另一个圆周上，加热炉1内壁为一圆周，加热炉1内壁圆周和物料加热管2均布的圆周以及燃烧器火盆口5均布的圆周均为同心圆，圆心为加热炉中心点4。
Claims (2)
1.烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统，包括多套安装于燃烧器（7）附近的富氧喷嘴（3），和加大富氧喷嘴（3）口与燃烧器火盆口（5）之间的距离、加大富氧喷嘴（3）喷向燃烧火焰（12）的喷射角度、加大富氧气体（11）喷射速度从而使燃烧火焰（12）向远离富氧喷嘴（3）一侧推移一定的位移；其特征在于：将富氧喷嘴（3）安装在燃烧器（7）与物料加热管（2）底端之间，使富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1 （13）为100 mm ~800 mm，并使燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1 （15）为10°~80°，且使富氧喷射扩散角R1 （14）为15°~65°，此时 ，富氧气体直接射流喷入燃烧火焰（12）中心最缺氧的区域助燃，使燃烧火焰（12）中心区温度达到最高，从而增加燃烧火焰（12）的热辐射效率以提高加热炉（1）的热辐射效率进而实现节能，此时燃烧火焰（12）的最高温度区与原燃烧火焰（12）最高温度区重叠；通过加大富氧喷嘴（3）口与燃烧器火盆口（5）之间的距离、加大富氧喷嘴（3）喷向燃烧火焰（12）的喷射角度、加大富氧气体（11）的喷射速度，实现燃烧火焰（12）向远离富氧喷嘴（3）一侧推移一定的位移T；因为烯烃厂加热炉（1）有个燃烧器（7）的火苗总是飘向最近的物料加热管（2），为了不使该物料加热管（2）被火苗过热烧坏而引起严重的爆炸大事故，将富氧喷嘴（3）安装在燃烧器火盆口（5）与物料加热管（2）底端之间，同时，对于火苗总是飘向最近物料加热管（2）的燃烧器（7）其燃烧器火盆口（5）与物料加热管（2）底端之间的富氧喷嘴（3），将该富氧喷嘴（3）的富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离L1（13）加大为L2，并将该燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角Q1（15）加大为Q2，且将该富氧喷嘴（3）的富氧喷嘴（3）口内径减小从而加大其富氧气体（11）喷出的速度，其富氧气体（11）喷出速度加大8%~50%，富氧气体（11）喷出的速度加大了，其富氧气体（11）喷出的扩散角也就减小了，即由R1减小到R2，这样这个燃烧器火盆口（5）附近的富氧喷嘴（3），其喷射的富氧气体（11）就可以将该燃烧器（7）的燃烧火焰（12）压向富氧气体（11）喷射的方向燃烧，使燃烧火焰（12）靠近富氧气体（11）喷射的一侧最外一圈的燃烧火焰（12）被富氧气体（11）推压向燃烧火焰（12）中心区集中燃烧；这样就使总是飘向最近物料加热管（2）的燃烧火焰（12）移离该物料加热管（2），从而保证总是飘向最近物料加热管（2）的燃烧火焰（12）不再飘向该物料加热管（2），进而保证了加热炉的生产运行安全； T=20 mm ~500 mm；L1 < L2，L2为120 mm ~1000 mm；Q1<Q2，Q2为12°~90°； R2<R1，R2为8°~45°。
2.如权利要求1所述的烯烃厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排系统，其特征在于：多支富氧喷枪（8）从加热炉（1）底部伸入加热炉（1）内并安装在加热炉（1）燃烧器（7）的外侧，即在加热炉（1）内使富氧喷枪（8）前端的富氧喷嘴（3）安装在燃烧器火盆口（5）与物料加热管（2）底端之间靠近燃烧器火盆口（5）的位置，而多根物料加热管（2）较密集地立式安装在靠近加热炉（1）内壁的一个圆周上，多个燃烧器火盆口（5）均布于物料加热管（2）内侧的另一个圆周上，加热炉（1）内壁为一圆周，加热炉（1）内壁圆周和物料加热管（2）均布的圆周以及燃烧器火盆口（5）均布的圆周均为同心圆，圆心为加热炉中心点（4）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181211 Address after: 538000 Guangxi Fangchenggang Economic and Technological Development Zone Patentee after: GUANGXI SHENGLONG METALLURGICAL CO.,LTD. Address before: 314408 304, room 2, 30 shallow water bay, Kashi street, Haining, Jiaxing, Zhejiang. Patentee before: Wei Boqing |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Energy saving and emission reduction system of oxygen enriched local oxygenation jet combustion support for heating furnace in olefin plant Effective date of registration: 20211203 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Bank of Guilin Co.,Ltd. Fangchenggang branch Pledgor: GUANGXI SHENGLONG METALLURGICAL CO.,LTD. Registration number: Y2021450000056 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220714 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Bank of Guilin Co.,Ltd. Fangchenggang branch Pledgor: GUANGXI SHENGLONG METALLURGICAL CO.,LTD. Registration number: Y2021450000056 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Energy saving and emission reduction system of oxygen enriched local oxygenation jet combustion supporting for heating furnace in olefin plant Effective date of registration: 20220719 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Bank of Guilin Co.,Ltd. Fangchenggang branch Pledgor: GUANGXI SHENGLONG METALLURGICAL CO.,LTD. Registration number: Y2022450000096 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231222 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Bank of Guilin Co.,Ltd. Fangchenggang branch Pledgor: GUANGXI SHENGLONG METALLURGICAL CO.,LTD. Registration number: Y2022450000096 |