CN108662609A - 一种富氧燃烧导热油炉烟风系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种富氧燃烧导热油炉烟风系统。鼓风机与空气预热器通过富氧管连接，富氧调节阀与风量计安装在富氧管上，富氧调节阀设计有旁通管，旁通管上设计有旁通管蝶阀；空气预热器与燃烧器通过热风管连接，燃烧器安装在导热油炉上，导热油炉与空气预热器通过烟气导管连接，空气预热器与烟囱通过排烟管连接，排烟管与热风管之间设计有烟气回流管，烟气回流管上设计有引风机及烟气回流调节阀。本发明可以降低烟气量，降低排烟热损失，降低NOx排放总量，降低NOx排放浓度，并能适用于富氧燃烧和空气助燃两种工况。

Description

一种富氧燃烧导热油炉烟风系统
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种富氧燃烧导热油炉烟风系统。
背景技术
在石油化工行业导热油炉装置生产过程中，常用空气助燃，产生大量烟气量，同时产生过量NOx，造成热污染及环境污染。80年代中期，欧美等发达国家先后有几十家公司进行富氧燃烧技术的应用试验，均得出节能、增产、提高品质、减少烟尘排放等结论。该技术因此被广泛应用在锅炉、冶炼炉、玻璃窑上，但在导热油炉上应用极少。常规富氧燃烧能降低烟气量，降低排烟热损失，降低NOx总量，但排烟NOx浓度会增加，难以达到国家环保排放要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种富氧燃烧导热油炉烟风系统，以降低烟气量，降低排烟热损失，降低NOx排放总量，降低NOx排放浓度，并能适用于富氧燃烧和空气助燃两种工况。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种富氧燃烧导热油炉烟风系统，鼓风机与空气预热器通过富氧管连接，富氧调节阀与风量计安装在富氧管上，富氧调节阀设计有旁通管，旁通管上设计有旁通管蝶阀；空气预热器与燃烧器通过热风管连接，燃烧器安装在导热油炉上，导热油炉与空气预热器通过烟气导管连接，空气预热器与烟囱通过排烟管连接，排烟管与热风管之间设计有烟气回流管，烟气回流管上设计有引风机及烟气回流调节阀。
上游富氧经鼓风机增压，经富氧调节阀、风量计与富氧管进入空气预热器与烟气换热后由热风管进入燃烧器助燃，燃烧的烟气经导热油炉与烟气导管在空气预热器内与富氧空气换热后经排烟管排入烟囱；引风机由排烟管抽入的低温烟气经烟气回流管、烟气回流调节阀与热风管中的高温热富氧风混合，将氧含量降至18％后进入燃烧器助燃。
所述的鼓风机上游设计有富氧进口及带消音器的空气进口，富氧挡板阀安装在富氧进口上，空气挡板阀安装在空气进口上，用富氧助燃时关闭空气挡板阀及旁通管蝶阀，由富氧调节阀调节控制富氧用量；用空气助燃时关闭富氧挡板阀及富氧调节阀，打开空气挡板阀及旁通管蝶阀，由鼓风机调节控制空气用量。
本发明所取得的有益效果为：
本发明创新性地将富氧燃烧技术应用于导热油炉上，采用富氧空气助燃取代空气助燃，在导热油炉热负荷一定的状态下，所需富氧比空气体积小，产生的烟气量少，通过减小烟气排放量降低热损失，同时由于氮气含量降低，热力性NOx总量降低；并设计烟气回流掺混富氧空气方法降低燃烧的氧量，引风机从排烟管引入低温烟气至燃烧器前，与经空气预热器换热后的高温助燃热风混合，由于氧含量降低即助燃风不足燃料气过剩，此时燃烧火焰为不完全燃烧，达到降低火焰温度的同时将燃烧过程尽量延时燃烧，而且混合助燃风温度降低，使得中心火焰温度低于简单高温助燃风燃烧，从而进一步降低NOx总量及降低NOx浓度排放。
考虑目前导热油炉基本采用空气助燃的实际状况及受富氧生产量不稳定的影响，在富氧助燃的基础上增加了空气助燃旁通，由于富氧与空气用量差别较大，采用鼓风机变频及调节阀控制双路控制方案，确保该导热油炉烟风系统新工艺既适合于用富氧燃烧也适合于用空气助燃。本发明中若采用空气助燃，可结合烟气回流技术，将氧含量体积分数由空气的21％将至18％参与助燃，也可降低NOx排放。
在相同热媒炉负荷下，采用富氧燃烧(氧含量53％)比采用空气助燃的烟气量减少近60％，即减少60％的排烟热损失。采用富氧燃烧及烟气回流(氧含量53％)比采用空气助燃及烟气回流的烟气量NOx排放浓度降低8％，NOx排放总量降低63％。采用空气助燃及烟气回流比仅采用空气助燃的烟气量NOx排放降低30％。
附图说明
图1为本发明所述富氧燃烧导热油炉烟风系统结构图；
图中：1、鼓风机；2、燃烧器；3、导热油炉；4、空气预热器；5、引风机；6、烟囱；7、富氧调节阀；8、烟气回流调节阀；9、风量计；10、富氧管；11、旁通管；12、热风管；13、烟气导管；14、排烟管；15、烟气回流管；16、富氧挡板阀；17、空气挡板阀；18、旁通管蝶阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明所述富氧燃烧导热油炉烟风系统包括鼓风机1、燃烧器2、导热油炉3、空气预热器4、引风机5、烟囱6及其相应管道阀门。
鼓风机1与空气预热器4通过富氧管10连接，富氧调节阀7与风量计9安装在富氧管10上，富氧调节阀7设计有旁通管11，旁通管11上设计有旁通管蝶阀18。空气预热器4与燃烧器2通过热风管12连接，燃烧器2安装在导热油炉3上，导热油炉3与空气预热器4通过烟气导管13连接，空气预热器4与烟囱6通过排烟管14连接，排烟管14与热风管12之间设计有烟气回流管15，烟气回流管15上设计有引风机5及烟气回流调节阀8。富氧挡板阀16安装在鼓风机1进口的富氧管上，空气挡板阀17安装在鼓风机1进口的空气管上。
上游富氧经鼓风机1增压，经富氧调节阀7、风量计9与富氧管10进入空气预热器4与烟气换热后由热风管12进入燃烧器2助燃，燃烧的烟气经导热油炉3与烟气导管13在空气预热器4内与富氧空气换热后经排烟管14排入烟囱6。引风机5由排烟管14抽入的低温烟气(温度～160℃)经烟气回流管15、烟气回流调节阀8与热风管12中的高温热富氧风(温度～280℃)混合，将氧含量降至18％后进入燃烧器2助燃。
鼓风机1上游设计有富氧进口及带消音器的空气进口，用富氧助燃时关闭空气挡板阀17及旁通管蝶阀18，由富氧调节阀7调节控制富氧用量。用空气助燃时关闭富氧挡板阀16及富氧调节阀7，打开空气挡板阀17及旁通管蝶阀18(空气走旁通管10)，由变频鼓风机1调节控制空气用量，实现该导热油炉烟风系统新工艺既适合于用富氧燃烧也适合于用空气助燃。

Claims (3)

1.一种富氧燃烧导热油炉烟风系统，其特征在于：鼓风机与空气预热器通过富氧管连接，富氧调节阀与风量计安装在富氧管上，富氧调节阀设计有旁通管，旁通管上设计有旁通管蝶阀；空气预热器与燃烧器通过热风管连接，燃烧器安装在导热油炉上，导热油炉与空气预热器通过烟气导管连接，空气预热器与烟囱通过排烟管连接，排烟管与热风管之间设计有烟气回流管，烟气回流管上设计有引风机及烟气回流调节阀。
2.根据权利要求1所述的富氧燃烧导热油炉烟风系统，其特征在于：上游富氧经鼓风机增压，经富氧调节阀、风量计与富氧管进入空气预热器与烟气换热后由热风管进入燃烧器助燃，燃烧的烟气经导热油炉与烟气导管在空气预热器内与富氧空气换热后经排烟管排入烟囱；引风机由排烟管抽入的低温烟气经烟气回流管、烟气回流调节阀与热风管中的高温热富氧风混合，将氧含量降至18％后进入燃烧器助燃。
3.根据权利要求1所述的富氧燃烧导热油炉烟风系统，其特征在于：所述的鼓风机上游设计有富氧进口及带消音器的空气进口，富氧挡板阀安装在富氧进口上，空气挡板阀安装在空气进口上，用富氧助燃时关闭空气挡板阀及旁通管蝶阀，由富氧调节阀调节控制富氧用量；用空气助燃时关闭富氧挡板阀及富氧调节阀，打开空气挡板阀及旁通管蝶阀，由鼓风机调节控制空气用量。
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