CN111578278A - 一种循环瓦斯加热炉燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种循环瓦斯加热炉燃烧系统，包括至少两台循环加热炉，循环加热炉设有蓄热体、被置换瓦斯气出口、循环用低温瓦斯入口、循环用高温瓦斯出口、炉排烟出口、置换用烟气入口；通过燃烧产生热量以使蓄热体蓄热的瓦斯燃烧器，其设置在循环加热炉上并设置有助燃空气入口、瓦斯入口；至少两台循环加热炉中，至少一台进行蓄热工序，至少一台进行放热工序，放热工序完成后的循环加热炉利用蓄热工序的循环加热炉排放的烟气进行残余气体吹扫工序后，再进行至少两台循环加热炉的工序切换。本发明在放热工序完成后，利用烟气对循环加热炉内的残余气体进行吹扫，将残余气体置换出，再切换至蓄热工序，能解决瓦斯残留在设备中易燃易爆的安全问题。
Description
技术领域
本发明涉及循环瓦斯加热技术领域，更具体地说，涉及一种循环瓦斯加热炉燃烧系统。
背景技术
油页岩干馏工艺中，主要供热设备为间歇工作的蓄热式加热炉，用于循环加热瓦斯气。通常由三台蓄热式加热炉组成，周期性交替使用。加热炉放热时，来自循环用低温瓦斯制备车间的低温瓦斯进入加热炉，经过炉内蓄热体受热后变为高温瓦斯，然后进入干馏车间参与其他工艺。
加热炉放完热后，炉内残留有大量瓦斯气，在加热炉每次由放热状态切换至蓄热状态时，加热炉内的大量瓦斯气较易燃易爆，存在较大的生产安全隐患。
而且加热炉通过燃烧蓄热时，将燃烧后的烟气(含有大量非甲烷总烃和NOX)通过烟囱直接排到大气中，造成大气污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于公开一种循环瓦斯加热炉燃烧系统，以解决瓦斯残留在设备中易燃易爆的安全问题。
为了达到上述目的，本发明公开如下技术方案：
一种循环瓦斯加热炉燃烧系统，包括：
能够交替加热循环瓦斯气的至少两台循环加热炉，所述循环加热炉设置有蓄热体、被置换瓦斯气出口、循环用低温瓦斯入口、循环用高温瓦斯出口、炉排烟出口、置换用烟气入口；
通过燃烧产生热量以使所述蓄热体蓄热的瓦斯燃烧器，所述瓦斯燃烧器设置在所述循环加热炉上并设置有助燃空气入口、瓦斯入口；其中：
每台所述循环加热炉能够依次循环进行蓄热、放热工序，当所述循环加热炉从放热工序切换蓄热工序时，在蓄热工序之前还进行残余气体吹扫工序；
所述至少两台循环加热炉中，至少一台进行蓄热工序，至少一台进行放热工序，放热工序完成后的循环加热炉利用蓄热工序的循环加热炉排放的烟气进行残余气体吹扫工序后，再进行所述至少两台循环加热炉的工序切换；
当所述循环加热炉进行蓄热工序时，通过所述助燃空气入口向所述瓦斯燃烧器输送助燃空气，通过所述瓦斯入口向所述瓦斯燃烧器输送瓦斯气，所述瓦斯燃烧器内瓦斯气燃烧产生热量供给所述蓄热体进行蓄热升温，所述蓄热体处于蓄热状态；
当所述循环加热炉进行放热工序时，低温瓦斯气由所述循环用低温瓦斯入口输送到所述循环加热炉内，经过炉内的高温蓄热体加热到特定温度，由所述循环用高温瓦斯出口输出，蓄热体处于放热状态；
当所述循环加热炉进行残余气体吹扫工序时，利用进行蓄热工序的循环加热炉由所述炉排烟出口排放的烟气，从所述置换用烟气入口输送到放完热的循环加热炉对其内的残余气体进行吹扫，残余气体由所述被置换瓦斯气出口吹扫出。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述至少两台循环加热炉包括三台循环加热炉；
三台所述循环加热炉中，其中两台进行蓄热工序，另一台进行放热工序或残余气体吹扫工序，进行残余气体吹扫工序的循环加热炉内的残余气体利用进行蓄热工序的至少一台循环加热炉内排放的烟气进行吹扫。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述瓦斯燃烧器设置有被置换瓦斯气入口，一台循环加热炉上的瓦斯燃烧器的被置换瓦斯气入口，与另一台循环加热炉上的被置换瓦斯气出口通过被置换瓦斯管道连接，所述被置换瓦斯管道上设置有被置换瓦斯气入口阀门；
其中，进行残余气体吹扫工序的循环加热炉吹扫出的残余气体由所述被置换瓦斯管道输送到进行蓄热工序的循环加热炉的瓦斯燃烧器。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述被置换瓦斯管道为一个，所述至少两台循环加热炉的被置换瓦斯气出口分别通过被置换瓦斯出口管道与所述被置换瓦斯管道的入口连接，所述至少两台循环加热炉上的瓦斯燃烧器的被置换瓦斯气入口分别通过被置换瓦斯入口管道与所述被置换瓦斯管道的出口连接；
所述被置换瓦斯出口管道上设置有被置换瓦斯出口阀门；
所述被置换瓦斯入口管道上设置有被置换瓦斯入口阀门。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述被置换瓦斯管道上设置有用于稳定管道压力的压力平衡器；
所述被置换瓦斯入口管道上设置有阻燃器，所述阻燃器位于所述被置换瓦斯入口阀门与所述被置换瓦斯入口之间。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述至少两台循环加热炉的炉排烟出口均通过排烟管道与烟气总管连接，所述烟气总管将烟气引入烟囱排放，所述排烟管道上设置有炉排烟出口阀门；
所述至少两台循环加热炉的置换用烟气入口均通过置换用烟气入口管道与所述烟气总管连接，所述置换用烟气入口管道上设置有置换用烟气入口阀门。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，还包括：
设置在所述烟气总管上的热电偶、风机电动调节阀、循环风机、压力变送器、氧含量分析仪、放散阀、防爆器；
与所述热电偶、所述压力变送器、氧含量分析仪连接的控制器，所述压力变送器用于检测所述烟气总管压力，所述控制器根据所述烟气总管压力控制所述循环风机；
所述放散阀用于调节所述烟气总管压力，当所述烟气总管压力超过设定压力时自动对烟气进行放散。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述至少两台循环加热炉的循环用低温瓦斯入口均通过低温瓦斯入口管道与同一低温瓦斯管道连接，所述低温瓦斯管道由循环用低温瓦斯制备车间引出，所述低温瓦斯入口管道上设置有循环用低温瓦斯入口阀门；
所述至少两台循环加热炉的循环用高温瓦斯出口均通过高温瓦斯出口管道与同一高温瓦斯管道连接，所述高温瓦斯管道引入干馏车间，所述高温瓦斯出口管道上设置有循环用高温瓦斯出口阀门。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述至少两台循环加热炉上的瓦斯燃烧器的助燃空气入口均通过助燃空气入口管道与同一助燃空气管道连接，所述助燃空气管道由鼓风机引入空气，所述助燃空气入口管道上设置有助燃空气入口阀门。
优选的，上述循环瓦斯加热炉燃烧系统中，所述助燃空气入口管道包括第一助燃空气入口管道和第二助燃空气入口管道，两者分级向所述瓦斯燃烧器输送助燃空气。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的循环瓦斯加热炉燃烧系统包括能够交替加热循环瓦斯气的至少两台循环加热炉。至少两台循环加热炉工作时，至少一台进行蓄热工序，至少一台进行放热工序，当循环加热炉从放热工序切换蓄热工序时，在蓄热工序之前还进行残余气体吹扫工序切换工序，放热工序完成后的循环加热炉内的残余气体，利用蓄热工序的循环加热炉排放的烟气进行吹扫，工作过程中至少两台循环加热炉依次切换进行放热工序，从而实现周期性交替加热循环瓦斯气。
每台循环加热炉依次循环进行蓄热、放热、残余气体吹扫工序，工作过程如下：
首先进行蓄热工序，此时通过助燃空气入口向瓦斯燃烧器输送助燃空气，通过瓦斯入口向瓦斯燃烧器输送瓦斯气，利用瓦斯燃烧器点燃瓦斯气，瓦斯气燃烧产生热量供给蓄热体进行蓄热升温，蓄热体处于蓄热状态；
然后进行放热工序，此时低温瓦斯气由循环用低温瓦斯入口输送到循环加热炉内，经过炉内的高温蓄热体加热到特定温度，由循环用高温瓦斯出口输出，蓄热体处于放热状态，该工序实现加热瓦斯气；
接着进行残余气体吹扫工序，此时利用进行蓄热工序的循环加热炉由炉排烟出口排放的烟气，从置换用烟气入口输送到放完热的循环加热炉对其内的残余气体进行吹扫，残余气体由被置换瓦斯气出口吹扫出；
再接着依次进行蓄热工序、放热工序、残余气体吹扫工序；
系统每预设时间间隔循环加热炉切换一次工序，在蓄热工序与放热工序之间切换，如此循环交替进行。
综上所述，本发明公开的循环加热炉在放热工序完成后，利用烟气对循环加热炉内的残余气体进行吹扫，将残余气体置换出，再切换至蓄热工序，能够解决瓦斯残留在设备中易燃易爆的安全问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的循环瓦斯加热炉燃烧系统的结构示意图。
上图中：
1-循环加热炉、2-被置换瓦斯气出口阀门、3-循环用低温瓦斯入口阀门、4-炉排烟出口阀门、5-循环用高温瓦斯出口阀门、6-助燃空气入口阀门、7-置换用烟气入口阀门、8-被置换瓦斯气入口阀门、9-阻火器、10-瓦斯燃烧器、11-循环用低温瓦斯制备车间、12-烟囱、13-干馏车间、14-鼓风机、15-热电偶、16-风机电动调节阀、17-循环风机、18-压力变送器、19-氧含量分析仪、20-放散阀、21-防爆器、22-压力平衡器。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种循环瓦斯加热炉燃烧系统，解决了瓦斯残留在设备中易燃易爆的安全问题。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开的循环瓦斯加热炉燃烧系统包括能够交替加热循环瓦斯气的至少两台循环加热炉1，循环加热炉1设置有蓄热体、被置换瓦斯气出口、循环用低温瓦斯入口、循环用高温瓦斯出口、炉排烟出口、置换用烟气入口；通过燃烧产生热量以使蓄热体蓄热的瓦斯燃烧器10，瓦斯燃烧器10设置在循环加热炉1上并设置有助燃空气入口、瓦斯入口；其中：每台循环加热炉1能够依次循环进行蓄热、放热工序，当循环加热炉1从放热工序切换蓄热工序时，在蓄热工序之前还进行残余气体吹扫工序；至少两台循环加热炉1中，至少一台进行蓄热工序，至少一台进行放热工序，放热工序完成后的循环加热炉1利用蓄热工序的循环加热炉1排放的烟气进行残余气体吹扫工序后，再进行至少两台循环加热炉1的工序切换；
当循环加热炉1进行蓄热工序时，通过助燃空气入口向瓦斯燃烧器10输送助燃空气，通过瓦斯入口向瓦斯燃烧器10输送瓦斯气，瓦斯燃烧器10内瓦斯气燃烧产生热量供给蓄热体进行蓄热升温，蓄热体处于蓄热状态；
当循环加热炉1进行放热工序时，低温瓦斯气由循环用低温瓦斯入口输送到循环加热炉1内，经过炉内的高温蓄热体加热到特定温度，由循环用高温瓦斯出口输出，蓄热体处于放热状态；
当循环加热炉1进行残余气体吹扫工序时，利用进行蓄热工序的循环加热炉1由炉排烟出口排放的烟气，从置换用烟气入口输送到放完热的循环加热炉1对其内的残余气体进行吹扫，残余气体由被置换瓦斯气出口吹扫出。
至少两台循环加热炉1工作时，至少一台进行蓄热工序，至少一台进行放热工序，当循环加热炉1从放热工序切换蓄热工序时，在蓄热工序之前还进行残余气体吹扫工序切换工序，放热工序完成后的循环加热炉1内的残余气体，利用蓄热工序的循环加热炉1排放的烟气进行吹扫，工作过程中至少两台循环加热炉1依次切换进行放热工序，从而实现周期性交替加热循环瓦斯气。
每台循环加热炉1依次循环进行蓄热、放热、残余气体吹扫工序，工作过程如下：
首先进行蓄热工序，此时通过助燃空气入口向瓦斯燃烧器10输送助燃空气，通过瓦斯入口向瓦斯燃烧器10输送瓦斯气，利用瓦斯燃烧器10点燃瓦斯气，瓦斯气燃烧产生热量供给蓄热体进行蓄热升温，蓄热体处于蓄热状态；
然后进行放热工序，此时低温瓦斯气由循环用低温瓦斯入口输送到循环加热炉1内，经过炉内的高温蓄热体加热到特定温度，由循环用高温瓦斯出口输出，蓄热体处于放热状态，该工序实现加热瓦斯气；
接着进行残余气体吹扫工序，此时利用进行蓄热工序的循环加热炉1由炉排烟出口排放的烟气，从置换用烟气入口输送到放完热的循环加热炉1对其内的残余气体进行吹扫，残余气体由被置换瓦斯气出口吹扫出；
再接着依次进行蓄热工序、放热工序、残余气体吹扫工序；
系统每预设时间间隔循环加热炉1切换一次工序，在蓄热工序与放热工序之间切换(具体为一个小时，当然也可以选择其他时间间隔)，如此循环交替进行。
综上所述，本发明公开的循环加热炉1在放热工序完成后，利用烟气对循环加热炉1内的残余气体进行吹扫，将残余气体置换出，再切换至蓄热工序，能够解决瓦斯残留在设备中易燃易爆的安全问题。
请参考附图1，具体的实施例中，至少两台循环加热炉1包括三台循环加热炉1；三台循环加热炉1中，其中两台进行蓄热工序，另一台进行放热工序或残余气体吹扫工序，进行残余气体吹扫工序的循环加热炉1内的残余气体利用进行蓄热工序的至少一台循环加热炉1内排放的烟气进行吹扫。
为了简化工序，本实施例仅采用一台进行蓄热工序的循环加热炉1内排放的烟气对进行残余气体吹扫工序的循环加热炉1内的残余气体进行吹扫。
三台循环加热炉1工作时，两台同时进行蓄热工序，一台进行放热工序，当放热工序的循环加热炉1切换蓄热工序时，先进行残余气体吹扫工序，利用进行蓄热工序循环的加热炉排放的烟气对放热工序完成后的循环加热炉1内的残余气体进行吹扫；工作过程中始终存在两台循环加热炉1进行蓄热工序，实现了三台循环加热炉1周期性交替加热循环瓦斯气，而且当其中一台循环加热炉1的蓄热功能损坏时，还存在另一台循环加热炉1可以进行蓄热，提高了循环加热炉1的工作可靠性。
可以理解的是，至少两台循环加热炉1也可以包括两台循环加热炉1，一台蓄热、一台放热，根据实际的瓦斯气加热需求还可以包括其他台数的循环加热炉1。
优选的，瓦斯燃烧器10设置有被置换瓦斯气入口，一台循环加热炉1上的瓦斯燃烧器10的被置换瓦斯气入口，与另一台循环加热炉1上的被置换瓦斯气出口通过被置换瓦斯管道连接，被置换瓦斯管道上设置有被置换瓦斯气入口阀门8；其中，进行残余气体吹扫工序的循环加热炉1吹扫出的残余气体由被置换瓦斯管道输送到进行蓄热工序的循环加热炉1的瓦斯燃烧器10。
循环加热炉1放完热后循环用低温瓦斯入口、循环用高温瓦斯出口关闭，此时循环加热炉1内存有大量瓦斯气；该系统通过将排烟管道内的烟气供入置换到该循环加热炉1内，将炉内残留热瓦斯气置换至处于燃烧蓄热工况的循环加热炉1内参与燃烧，将这部分瓦斯气回收利用。
本发明的循环瓦斯加热炉燃烧系统集环保与安全协同且瓦斯零排放，将换向时的瓦斯气置换到炉内进行低氮燃烧，不仅解决了瓦斯残留在设备中易燃易爆的安全问题，又可以避免大量NOX直接排入大气中，通过低氮燃烧技术解决了环保问题。
本发明还可以将置换出的残余气体排放到单独的储存装置中，回收利用。
为了简化结构，被置换瓦斯管道为一个，至少两台循环加热炉1的被置换瓦斯气出口分别通过被置换瓦斯出口管道与被置换瓦斯管道的入口连接，至少两台循环加热炉1上的瓦斯燃烧器10的被置换瓦斯气入口分别通过被置换瓦斯入口管道与被置换瓦斯管道的出口连接；被置换瓦斯出口管道上设置有被置换瓦斯出口阀门；被置换瓦斯入口管道上设置有被置换瓦斯入口阀门。
本实施例所有的循环加热炉1的被置换瓦斯气出口均与同一个被置换瓦斯管道连接；所有的瓦斯燃烧器10的被置换瓦斯气入口均与同一个被置换瓦斯管道连接，通过开闭相应被置换瓦斯出口管道上的被置换瓦斯出口阀门和被置换瓦斯入口管道上的被置换瓦斯入口阀门，实现循环加热炉1之间切换进行残余气体吹扫工序。
本实施例减少了管道数量，使结构更集中，还节省了成本。可以理解的是，循环加热炉1的被置换瓦斯气出口还可以分别通过一个单独的管道与配合工作的另一台循环加热炉1上的瓦斯燃烧器10的被置换瓦斯气入口连接。
被置换瓦斯管道上设置有用于稳定管道压力的压力平衡器22。压力平衡器22采用突扩原理，稳定被置换瓦斯管道的压力，用于调节回流烟气总管和被置换瓦斯管道压力平衡，避免气流倒流和风机喘震产生不必要的冲击。
为避免出现意外因素，被置换瓦斯入口管道上设置有阻燃器，阻燃器位于被置换瓦斯入口阀门与被置换瓦斯入口之间。本发明在每个瓦斯燃烧器10前设计专门的阻燃器，阻燃器原理是采用多通道变截面技术，在阻燃器内气流的速度大幅增加，气流速度远远大于瓦斯气的火焰传播速度，同时由于阻燃介质比热容大，可以将热量吸入，避免瓦斯气的回火，当管路系统内压力急剧升高时自动释放压力，压力降到安全值后自动闭合，防止对管道和设备造成冲击。
进一步的技术方案中，至少两台循环加热炉1的炉排烟出口均通过排烟管道与烟气总管连接，烟气总管将烟气引入烟囱12排放，排烟管道上设置有炉排烟出口阀门4；至少两台循环加热炉1的置换用烟气入口均通过置换用烟气入口管道与烟气总管连接，置换用烟气入口管道上设置有置换用烟气入口阀门7。
本实施例开启相应的炉排烟出口阀门4、置换用烟气入口阀门7，循环加热炉1通过炉排烟出口将燃烧生成的烟气由排烟管道排放到烟气总管中，再由烟气总管经过置换用烟气入口管道引入需要进行残余气体吹扫工序的循环加热炉1内；所有的循环加热炉1的炉排烟出口、所有的循环加热炉1的置换用烟气入口均与烟气总管连接，简化了结构。当然，每台循环加热炉1的炉排烟出口与相配合的另一台循环加热炉1的置换用烟气入口还可以通过单独的管道连接，此时仅需要设置一个阀门即可。
上述循环瓦斯加热炉燃烧系统还包括设置在烟气总管上的热电偶15、风机电动调节阀16、循环风机17、压力变送器18、氧含量分析仪19、放散阀20、防爆器21；与热电偶15、压力变送器18、氧含量分析仪19连接的控制器，压力变送器18用于检测烟气总管压力，控制器根据烟气总管压力控制循环风机17；放散阀20用于调节烟气总管压力，当烟气总管压力超过设定压力时自动对烟气进行放散。
本实施例中，防爆器21能够防止管道和设备造成冲击，起到保护管路和设备安全的作用。
放散阀20用来调节烟气总管压力，当烟气总管压力超过设定压力时自动对烟气进行放散，避免风机喘振和风机堵转产生不必要的冲击。
压力变送器18用于检测总管压力，通过压力比较利用控制器控制风机电动调节阀16进而自动控制循环风机17的风机频率，避免气流倒流。
本发明系统是一个集监视、操作、管理的综合性数字化系统。操作人员通过操作室内上位机对系统进行操作、参数设定和设备监控，配有单独的控制器(具体为PLC和HMI人机工作站)，通过以太网采集加热炉工作状态，对系统进行自动控制。系统可以实现全自动控制，无需人工干预，并设有完善的故障检测、报警、应急反应机制。
至少两台循环加热炉1的循环用低温瓦斯入口均通过低温瓦斯入口管道与同一低温瓦斯管道连接，低温瓦斯管道由循环用低温瓦斯制备车间11引出，低温瓦斯入口管道上设置有循环用低温瓦斯入口阀门3；至少两台循环加热炉1的循环用高温瓦斯出口均通过高温瓦斯出口管道与同一高温瓦斯管道连接，高温瓦斯管道引入干馏车间13，高温瓦斯出口管道上设置有循环用高温瓦斯出口阀门5。
本发明所有循环加热炉1的循环用低温瓦斯入口均与同一低温瓦斯管道连接，循环用高温瓦斯出口均与同一高温瓦斯管道连接，通过打开需要进行放热工序的循环加热炉1的循环用低温瓦斯入口阀门3和循环用高温瓦斯出口阀门5，将由循环用低温瓦斯制备车间11引出的瓦斯气经过炉内高温蓄热体使气体加热到特定温度，然后引入干馏车间13，参与其他生产工艺。
至少两台循环加热炉1上的瓦斯燃烧器10的助燃空气入口均通过助燃空气入口管道与同一助燃空气管道连接，助燃空气管道由鼓风机14引入空气，助燃空气入口管道上设置有助燃空气入口阀门6。
本发明所有瓦斯燃烧器10的助燃空气入口均与同一助燃空气管道连接，通过打开需要进行蓄热工序的循环加热炉1的助燃空气入口阀门6、瓦斯入口，将助燃空气和瓦斯气引入瓦斯燃烧器10中。
本系统灵活性较高，全部的循环加热炉1的相同接口均与一个总的管道连接；如果两套循环瓦斯加热炉燃烧系统生产线距离较近，出于节约成本、资源设备充分利用的考虑，两套循环瓦斯加热炉燃烧系统生产线可以共用一套管道系统。
为了进一步优化上述技术方案，助燃空气入口管道包括第一助燃空气入口管道和第二助燃空气入口管道，两者分级向瓦斯燃烧器10输送助燃空气。本实施例的瓦斯燃烧器10的助燃空气通道分为两部分，分级给入瓦斯燃烧所需空气，利用空气分级原理，达到降氮的目的。
实际应用时，采用三台循环加热炉1，为了便于描述，三台循环加热炉1依次称为第一加热炉、第二加热炉、第三加热炉；循环瓦斯加热炉燃烧系统的主要流程包括：
初始状态时，循环加热炉1采取两蓄热一放热的运行机制，此时第一加热炉、第二加热炉燃烧瓦斯处于蓄热状态，第三加热炉加热低温瓦斯处于放热状态；第一加热炉、第二加热炉的炉排烟出口阀门4均处于打开状态，将燃烧后的烟气通过烟囱12排往大气；第三加热炉的循环用低温瓦斯入口阀门3、循环用高温瓦斯出口阀门5均处于打开状态，来自循环用低温瓦斯制备车间11的低温瓦斯通过循环用低温瓦斯入口阀门3进入第三加热炉，经过炉内蓄热体受热后变为高温瓦斯，然后通过循环用高温瓦斯出口阀门5进入干馏车间13参与其他工艺；此时系统内其他阀门均处于关闭状态。
当需要进行工序切换时，即将第二加热炉由蓄热状态切换至放热状态，第三加热炉由放热状态切换至蓄热状态，第一加热炉维持原来蓄热状态；在维持第一加热炉、第二加热炉燃烧瓦斯的蓄热状态不变的情况下，先进行第三加热炉的残余气体吹扫工序，此时第三加热炉的循环用低温瓦斯入口阀门3、循环用高温瓦斯出口阀门5均关闭，打开风机电动调节阀16，同时开启循环风机17，通过循环风机17抽吸第一加热炉排放的部分烟气引入第三加热炉，此时第三加热炉的置换用烟气入口阀门7打开，进入第三加热炉进行瓦斯气置换，置换出的瓦斯气体通过第三加热炉的被置换瓦斯气出口阀门2，经过压力平衡器22，通过第一加热炉的被置换瓦斯气入口阀门8进入第一加热炉上的瓦斯燃烧器10，同时打开鼓风机14，开启第一加热炉的助燃空气入口阀门6，被置换出的瓦斯气体与助燃风在瓦斯燃烧器10内均匀混合并在炉内燃烧；通过监测热电偶15、压力变送器18、氧含量分析仪19以及放散阀20的实时数据，来判断系统吹扫置换瓦斯气体的进度。
当第三加热炉完成吹扫置换工序时，再进行工序切换，即第一加热炉维持蓄热状态，其阀门开启状态不变，将第二加热炉由蓄热状态切换至放热状态，第三加热炉由残余气体吹扫状态切换至蓄热状态；此时第二加热炉停止燃烧，其助燃空气入口阀门6、瓦斯入口、炉排烟出口阀门4关闭，开启第二加热炉的循环用低温瓦斯入口阀门3和循环用高温瓦斯出口阀门5，第二加热炉进入放热状态；同时开启第三加热炉的炉排烟出口阀门4、助燃空气入口阀门6、瓦斯入口，其他阀门关闭，第三加热炉进入蓄热状态，第二加热炉和第三加热炉完成状态切换。
其他任意加热炉进行切换时，以此类推。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，包括：
能够交替加热循环瓦斯气的至少两台循环加热炉(1)，所述循环加热炉(1)设置有蓄热体、被置换瓦斯气出口、循环用低温瓦斯入口、循环用高温瓦斯出口、炉排烟出口、置换用烟气入口；
通过燃烧产生热量以使所述蓄热体蓄热的瓦斯燃烧器(10)，所述瓦斯燃烧器(10)设置在所述循环加热炉(1)上并设置有助燃空气入口、瓦斯入口；其中：
每台所述循环加热炉(1)能够依次循环进行蓄热、放热工序，当所述循环加热炉(1)从放热工序切换蓄热工序时，在蓄热工序之前还进行残余气体吹扫工序；
所述至少两台循环加热炉(1)中，至少一台进行蓄热工序，至少一台进行放热工序，放热工序完成后的循环加热炉(1)利用蓄热工序的循环加热炉(1)排放的烟气进行残余气体吹扫工序后，再进行所述至少两台循环加热炉(1)的工序切换；
当所述循环加热炉(1)进行蓄热工序时，通过所述助燃空气入口向所述瓦斯燃烧器(10)输送助燃空气，通过所述瓦斯入口向所述瓦斯燃烧器(10)输送瓦斯气，所述瓦斯燃烧器(10)内瓦斯气燃烧产生热量供给所述蓄热体进行蓄热升温，所述蓄热体处于蓄热状态；
当所述循环加热炉(1)进行放热工序时，低温瓦斯气由所述循环用低温瓦斯入口输送到所述循环加热炉(1)内，经过炉内的高温蓄热体加热到特定温度，由所述循环用高温瓦斯出口输出，蓄热体处于放热状态；
当所述循环加热炉(1)进行残余气体吹扫工序时，利用进行蓄热工序的循环加热炉(1)由所述炉排烟出口排放的烟气，从所述置换用烟气入口输送到放完热的循环加热炉(1)对其内的残余气体进行吹扫，残余气体由所述被置换瓦斯气出口吹扫出。
2.根据权利要求1所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，所述至少两台循环加热炉(1)包括三台循环加热炉(1)；
三台所述循环加热炉(1)中，其中两台进行蓄热工序，另一台进行放热工序或残余气体吹扫工序，进行残余气体吹扫工序的循环加热炉(1)内的残余气体利用进行蓄热工序的至少一台循环加热炉(1)内排放的烟气进行吹扫。
3.根据权利要求1所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，所述瓦斯燃烧器(10)设置有被置换瓦斯气入口，一台循环加热炉(1)上的瓦斯燃烧器(10)的被置换瓦斯气入口，与另一台循环加热炉(1)上的被置换瓦斯气出口通过被置换瓦斯管道连接，所述被置换瓦斯管道上设置有被置换瓦斯气入口阀门(8)；
其中，进行残余气体吹扫工序的循环加热炉(1)吹扫出的残余气体由所述被置换瓦斯管道输送到进行蓄热工序的循环加热炉(1)的瓦斯燃烧器(10)。
4.根据权利要求3所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，所述被置换瓦斯管道为一个，所述至少两台循环加热炉(1)的被置换瓦斯气出口分别通过被置换瓦斯出口管道与所述被置换瓦斯管道的入口连接，所述至少两台循环加热炉(1)上的瓦斯燃烧器(10)的被置换瓦斯气入口分别通过被置换瓦斯入口管道与所述被置换瓦斯管道的出口连接；
所述被置换瓦斯出口管道上设置有被置换瓦斯出口阀门；
所述被置换瓦斯入口管道上设置有被置换瓦斯入口阀门。
5.根据权利要求4所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，所述被置换瓦斯管道上设置有用于稳定管道压力的压力平衡器(22)；
所述被置换瓦斯入口管道上设置有阻燃器，所述阻燃器位于所述被置换瓦斯入口阀门与所述被置换瓦斯入口之间。
6.根据权利要求1所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，
所述至少两台循环加热炉(1)的炉排烟出口均通过排烟管道与烟气总管连接，所述烟气总管将烟气引入烟囱(12)排放，所述排烟管道上设置有炉排烟出口阀门(4)；
所述至少两台循环加热炉(1)的置换用烟气入口均通过置换用烟气入口管道与所述烟气总管连接，所述置换用烟气入口管道上设置有置换用烟气入口阀门(7)。
7.根据权利要求6所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，还包括：
设置在所述烟气总管上的热电偶(15)、风机电动调节阀(16)、循环风机(17)、压力变送器(18)、氧含量分析仪(19)、放散阀(20)、防爆器(21)；
与所述热电偶(15)、所述压力变送器(18)、氧含量分析仪(19)连接的控制器，所述压力变送器(18)用于检测所述烟气总管压力，所述控制器根据所述烟气总管压力控制所述循环风机(17)；
所述放散阀(20)用于调节所述烟气总管压力，当所述烟气总管压力超过设定压力时自动对烟气进行放散。
8.根据权利要求1所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，
所述至少两台循环加热炉(1)的循环用低温瓦斯入口均通过低温瓦斯入口管道与同一低温瓦斯管道连接，所述低温瓦斯管道由循环用低温瓦斯制备车间(11)引出，所述低温瓦斯入口管道上设置有循环用低温瓦斯入口阀门(3)；
所述至少两台循环加热炉(1)的循环用高温瓦斯出口均通过高温瓦斯出口管道与同一高温瓦斯管道连接，所述高温瓦斯管道引入干馏车间(13)，所述高温瓦斯出口管道上设置有循环用高温瓦斯出口阀门(5)。
9.根据权利要求1所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，
所述至少两台循环加热炉(1)上的瓦斯燃烧器(10)的助燃空气入口均通过助燃空气入口管道与同一助燃空气管道连接，所述助燃空气管道由鼓风机(14)引入空气，所述助燃空气入口管道上设置有助燃空气入口阀门(6)。
10.根据权利要求9所述的循环瓦斯加热炉燃烧系统，其特征在于，所述助燃空气入口管道包括第一助燃空气入口管道和第二助燃空气入口管道，两者分级向所述瓦斯燃烧器(10)输送助燃空气。
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|---|---|---|---|
| CN202010553973.3A CN111578278A (zh) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | 一种循环瓦斯加热炉燃烧系统 |
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| CN (1) | CN111578278A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113720016A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-30 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种煤气加热方法及蓄热式煤气加热系统 |
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- 2020-06-17 CN CN202010553973.3A patent/CN111578278A/zh active Pending
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