CN111829000A - 一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，本发明涉及节能减排技术领域，包括以下步骤：S1、管道铺设处理；S2、预加热处理；S3、蒸汽换热处理；S4、传热片铺设处理；S5、传热加工降温处理；S6、待降温排放处理，该方法打开加热仪器与金属辐射换热器之间的电磁阀，通过打开燃烧炉上端与金属辐射换热器之间的管道，使低温饱和蒸汽与高温载体进行换热处理，能够对烟气余热中的高温余热以及低温余热的合理置换回收，使热量进行充分回收处理，避免了热量散失，也通过完成传热介质与高温载体之间的换热处理，能够对烟气进行循环处理，能够快速有效的完成对烟气的热量回收处理，同时达到了节能减排的效果。
Description
技术领域
本发明涉及节能减排技术领域，具体为一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法。
背景技术
富氧燃烧是以高于空气氧气含量的含氧气体进行燃烧，是一种高效的节能燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用，富氧燃烧节能效果显著，有效延长炉龄，有利于提高产品产量、质量，环保效果突出，烟气余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量，故对天然气富氧燃烧炉的烟气进行回收处理尤为重要。
在对天然气富氧燃烧炉的烟气进行回收处理尤进行回收处理过程中，因内部没有较好的换热方法，导致换热效果并不佳，同时在换热过程中，热量造成大量散失，同时也对外部环境造成了污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，解决了内部没有较好的换热方法，导致换热效果并不佳，同时在换热过程中，热量造成大量散失，同时也对外部环境造成了污染的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，包括以下步骤：
S1、管道铺设处理：将金属辐射换热器依次分别与燃烧炉、加热仪器以及喷淋冷却塔之间采用外部密封管道进行连接处理，管道外部设置有电磁阀，燃烧炉与金属辐射换热器之间上中下均设置有密封管道；
S2、预加热处理：采用外部指定加热仪器，并向该加热仪器内部倒入指定用量的冷凝水，对冷凝水进行加热处理，加热到指定温度后，并通过对加热仪器的操控作用，使冷凝水一直保持在指定温度；
S3、蒸汽换热处理：在燃烧炉内部放置高温载体，高温载体随着温度的逐渐升高，移动到燃烧炉上端位置处，打开加热仪器与金属辐射换热器之间的电磁阀，再打开燃烧炉与金属辐射换热器下方管道的电磁阀，低温气体和高温冷凝水输送到金属辐射换热器内部进行换热处理，使高温冷凝水转变为低温饱和蒸汽，再通过打开燃烧炉上端与金属辐射换热器之间的管道，使低温饱和蒸汽与高温载体进行换热处理；
S4、传热片铺设处理：在喷淋冷却塔内部塔壁内部铺设大量的传热片，多组传热片之间设置安装有传热夹层，传热夹层内部设置有大量的传热介质，使传热介质在传热夹层内部从上向下进行流动；
S5、传热加工降温处理：打开喷淋冷却塔与金属辐射换热器管道之间的电磁阀，金属辐射换热器内部的高温载体通过管道输送到冷却塔内部，并输送到传热夹层内部，传热夹层内传热介质由上向下进行流动，高温载体由下向上进行流动，完成传热介质与高温载体之间的换热处理；
S6、待降温排放处理：喷淋冷却塔内部设置有温度感应装置，当温度感应装置显示高温载体的温度降到指定温度后，便直接打开喷淋冷却塔内部的排放阀门，对高温载体进行排放处理，从而完成对烟气余热的回收处理；
优选的，所述步骤S1中密封管道材质为内层无碱玻璃纤维、外层硅橡胶加工制作而成的防护套管，所述加热仪器内部加热温度指数为0-1500℃。
优选的，所述步骤S2中冷凝水用量与低温气体用量体积比控制在1:110和1:160之间，将冷凝水加热到500-600℃之间。
优选的，所述步骤S3中低温气体与高温冷凝水之间的换热时间控制在1-2h内，低温饱和蒸汽与高温载体之间换热时间控制在1-1.5h区间内。
优选的，所述步骤S4中传热介质由硝酸钡、氯化钾、甲醇和硼酸进行混合而成，其中混合成分为蒸馏水。
优选的，所述步骤S5中传热介质与高温载体之间的换热时间控制在3-4h之间。
优选的，所述步骤S6中高温载体的温度降到100-110℃区间内便可进行排放处理。
优选的，所述步骤S6中采用阶梯式换热处理方式，同时在换热过程中，采取外部装置进行施压处理。
有益效果
本发明提供了一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
1、该天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，通过在燃烧炉内部放置高温载体，高温载体随着温度的逐渐升高，移动到燃烧炉上端位置处，打开加热仪器与金属辐射换热器之间的电磁阀，再打开燃烧炉与金属辐射换热器下方管道的电磁阀，低温气体和高温冷凝水输送到金属辐射换热器内部进行换热处理，使高温冷凝水转变为低温饱和蒸汽，再通过打开燃烧炉上端与金属辐射换热器之间的管道，使低温饱和蒸汽与高温载体进行换热处理，能够对烟气余热中的高温余热以及低温余热的合理置换回收，使热量进行充分回收处理，避免了热量散失。
2、该天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，通过在喷淋冷却塔内部塔壁内部铺设大量的传热片，多组传热片之间设置安装有传热夹层，传热夹层内部设置有大量的传热介质，使传热介质在传热夹层内部从上向下进行流动；打开喷淋冷却塔与金属辐射换热器管道之间的电磁阀，金属辐射换热器内部的高温载体通过管道输送到冷却塔内部，并输送到传热夹层内部，传热夹层内传热介质由上向下进行流动，高温载体由下向上进行流动，完成传热介质与高温载体之间的换热处理，能够对烟气进行循环处理，能够快速有效的完成对烟气的热量回收处理，同时达到了节能减排的效果。
附图说明
图1为本发明回收方法步骤流程示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，本发明提供三种技术方案：一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，包括以下实施例：
实施例1
S1、管道铺设处理：将金属辐射换热器依次分别与燃烧炉、内部加热温度指数为0-1500℃的加热仪器以及喷淋冷却塔之间采用外部密封管道进行连接处理，管道外部设置有电磁阀，燃烧炉与金属辐射换热器之间上中下均设置有密封管道，密封管道材质为内层无碱玻璃纤维、外层硅橡胶加工制作而成的防护套管；
S2、预加热处理：采用外部指定加热仪器，并向该加热仪器内部倒入指定用量的冷凝水，对冷凝水进行加热处理，加热到500℃之间，并通过对加热仪器的操控作用，使冷凝水一直保持在指定温度，冷凝水用量与低温气体用量体积比控制在1:110之间；
S3、蒸汽换热处理：在燃烧炉内部放置高温载体，高温载体随着温度的逐渐升高，移动到燃烧炉上端位置处，打开加热仪器与金属辐射换热器之间的电磁阀，再打开燃烧炉与金属辐射换热器下方管道的电磁阀，低温气体和高温冷凝水输送到金属辐射换热器内部进行换热处理，低温气体与高温冷凝水之间的换热时间控制在1h内，使高温冷凝水转变为低温饱和蒸汽，再通过打开燃烧炉上端与金属辐射换热器之间的管道，使低温饱和蒸汽与高温载体进行换热处理，低温饱和蒸汽与高温载体之间换热时间控制在1h区间内；
S4、传热片铺设处理：在喷淋冷却塔内部塔壁内部铺设大量的传热片，多组传热片之间设置安装有传热夹层，传热夹层内部设置有大量的传热介质，使传热介质在传热夹层内部从上向下进行流动，传热介质由硝酸钡、氯化钾、甲醇和硼酸进行混合而成，其中混合成分为蒸馏水；
S5、传热加工降温处理：打开喷淋冷却塔与金属辐射换热器管道之间的电磁阀，金属辐射换热器内部的高温载体通过管道输送到冷却塔内部，并输送到传热夹层内部，传热夹层内传热介质由上向下进行流动，高温载体由下向上进行流动，完成传热介质与高温载体之间的换热处理，传热介质与高温载体之间的换热时间控制在3h之间；
S6、待降温排放处理：喷淋冷却塔内部设置有温度感应装置，当温度感应装置显示高温载体的温度降到指定温度后，便直接打开喷淋冷却塔内部的排放阀门，对高温载体进行排放处理，高温载体的温度降到100℃内便可进行排放处理，从而完成对烟气余热的回收处理，采用阶梯式换热处理方式，同时在换热过程中，采取外部装置进行施压处理；
实施例2
S1、管道铺设处理：将金属辐射换热器依次分别与燃烧炉、内部加热温度指数为0-1500℃的加热仪器以及喷淋冷却塔之间采用外部密封管道进行连接处理，管道外部设置有电磁阀，燃烧炉与金属辐射换热器之间上中下均设置有密封管道，密封管道材质为内层无碱玻璃纤维、外层硅橡胶加工制作而成的防护套管；
S2、预加热处理：采用外部指定加热仪器，并向该加热仪器内部倒入指定用量的冷凝水，对冷凝水进行加热处理，加热到550℃之间，并通过对加热仪器的操控作用，使冷凝水一直保持在指定温度，冷凝水用量与低温气体用量体积比控制在1:130之间；
S3、蒸汽换热处理：在燃烧炉内部放置高温载体，高温载体随着温度的逐渐升高，移动到燃烧炉上端位置处，打开加热仪器与金属辐射换热器之间的电磁阀，再打开燃烧炉与金属辐射换热器下方管道的电磁阀，低温气体和高温冷凝水输送到金属辐射换热器内部进行换热处理，低温气体与高温冷凝水之间的换热时间控制在1.5h内，使高温冷凝水转变为低温饱和蒸汽，再通过打开燃烧炉上端与金属辐射换热器之间的管道，使低温饱和蒸汽与高温载体进行换热处理，低温饱和蒸汽与高温载体之间换热时间控制在1.25h区间内；
S4、传热片铺设处理：在喷淋冷却塔内部塔壁内部铺设大量的传热片，多组传热片之间设置安装有传热夹层，传热夹层内部设置有大量的传热介质，使传热介质在传热夹层内部从上向下进行流动，传热介质由硝酸钡、氯化钾、甲醇和硼酸进行混合而成，其中混合成分为蒸馏水；
S5、传热加工降温处理：打开喷淋冷却塔与金属辐射换热器管道之间的电磁阀，金属辐射换热器内部的高温载体通过管道输送到冷却塔内部，并输送到传热夹层内部，传热夹层内传热介质由上向下进行流动，高温载体由下向上进行流动，完成传热介质与高温载体之间的换热处理，传热介质与高温载体之间的换热时间控制在3.5h之间；
S6、待降温排放处理：喷淋冷却塔内部设置有温度感应装置，当温度感应装置显示高温载体的温度降到指定温度后，便直接打开喷淋冷却塔内部的排放阀门，对高温载体进行排放处理，高温载体的温度降到105℃区间内便可进行排放处理，从而完成对烟气余热的回收处理，采用阶梯式换热处理方式，同时在换热过程中，采取外部装置进行施压处理；
实施例3
S1、管道铺设处理：将金属辐射换热器依次分别与燃烧炉、内部加热温度指数为0-1500℃的加热仪器以及喷淋冷却塔之间采用外部密封管道进行连接处理，管道外部设置有电磁阀，燃烧炉与金属辐射换热器之间上中下均设置有密封管道，密封管道材质为内层无碱玻璃纤维、外层硅橡胶加工制作而成的防护套管；
S2、预加热处理：采用外部指定加热仪器，并向该加热仪器内部倒入指定用量的冷凝水，对冷凝水进行加热处理，加热到600℃之间，并通过对加热仪器的操控作用，使冷凝水一直保持在指定温度，冷凝水用量与低温气体用量体积比控制在1:160之间；
S3、蒸汽换热处理：在燃烧炉内部放置高温载体，高温载体随着温度的逐渐升高，移动到燃烧炉上端位置处，打开加热仪器与金属辐射换热器之间的电磁阀，再打开燃烧炉与金属辐射换热器下方管道的电磁阀，低温气体和高温冷凝水输送到金属辐射换热器内部进行换热处理，低温气体与高温冷凝水之间的换热时间控制在2h内，使高温冷凝水转变为低温饱和蒸汽，再通过打开燃烧炉上端与金属辐射换热器之间的管道，使低温饱和蒸汽与高温载体进行换热处理，低温饱和蒸汽与高温载体之间换热时间控制在1.5h区间内；
S4、传热片铺设处理：在喷淋冷却塔内部塔壁内部铺设大量的传热片，多组传热片之间设置安装有传热夹层，传热夹层内部设置有大量的传热介质，使传热介质在传热夹层内部从上向下进行流动，传热介质由硝酸钡、氯化钾、甲醇和硼酸进行混合而成，其中混合成分为蒸馏水；
S5、传热加工降温处理：打开喷淋冷却塔与金属辐射换热器管道之间的电磁阀，金属辐射换热器内部的高温载体通过管道输送到冷却塔内部，并输送到传热夹层内部，传热夹层内传热介质由上向下进行流动，高温载体由下向上进行流动，完成传热介质与高温载体之间的换热处理，传热介质与高温载体之间的换热时间控制在4h之间；
S6、待降温排放处理：喷淋冷却塔内部设置有温度感应装置，当温度感应装置显示高温载体的温度降到指定温度后，便直接打开喷淋冷却塔内部的排放阀门，对高温载体进行排放处理，高温载体的温度降到110℃区间内便可进行排放处理，从而完成对烟气余热的回收处理，采用阶梯式换热处理方式，同时在换热过程中，采取外部装置进行施压处理。
应用实例
根据上述三种实施例所得热量的收集数值，某研究人员在实验室做出如下试验：
将上述三种收集的热量以及和某一生产厂家的热量数值进行收集处理，采用外部指定的热量显示仪器对收集到热量的数值进行显示处理，并将所得的数据进行整理对比，整理对比出的数据如表1所示；
表1热量收集对比表
| 原有烟气 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例2 | 现有厂家 |
| 热量数值/J | 10800 | 9600 | 10360 | 6700 |
由上表所显示的数据可以得知，上述三种实施例和现有厂家内部的数值进行对比，实施例3的热量收集效果最佳。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、管道铺设处理：将金属辐射换热器依次分别与燃烧炉、加热仪器以及喷淋冷却塔之间采用外部密封管道进行连接处理，管道外部设置有电磁阀，燃烧炉与金属辐射换热器之间上中下均设置有密封管道；
S2、预加热处理：采用外部指定加热仪器，并向该加热仪器内部倒入指定用量的冷凝水，对冷凝水进行加热处理，加热到指定温度后，并通过对加热仪器的操控作用，使冷凝水一直保持在指定温度；
S3、蒸汽换热处理：在燃烧炉内部放置高温载体，高温载体随着温度的逐渐升高，移动到燃烧炉上端位置处，打开加热仪器与金属辐射换热器之间的电磁阀，再打开燃烧炉与金属辐射换热器下方管道的电磁阀，低温气体和高温冷凝水输送到金属辐射换热器内部进行换热处理，使高温冷凝水转变为低温饱和蒸汽，再通过打开燃烧炉上端与金属辐射换热器之间的管道，使低温饱和蒸汽与高温载体进行换热处理；
S4、传热片铺设处理：在喷淋冷却塔内部塔壁内部铺设大量的传热片，多组传热片之间设置安装有传热夹层，传热夹层内部设置有大量的传热介质，使传热介质在传热夹层内部从上向下进行流动；
S5、传热加工降温处理：打开喷淋冷却塔与金属辐射换热器管道之间的电磁阀，金属辐射换热器内部的高温载体通过管道输送到冷却塔内部，并输送到传热夹层内部，传热夹层内传热介质由上向下进行流动，高温载体由下向上进行流动，完成传热介质与高温载体之间的换热处理；
S6、待降温排放处理：喷淋冷却塔内部设置有温度感应装置，当温度感应装置显示高温载体的温度降到指定温度后，便直接打开喷淋冷却塔内部的排放阀门，对高温载体进行排放处理，从而完成对烟气余热的回收处理。
2.根据权利要求1所述的一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于：所述步骤S1中密封管道材质为内层无碱玻璃纤维、外层硅橡胶加工制作而成的防护套管，所述加热仪器内部加热温度指数为0-1500℃。
3.根据权利要求1所述的一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于：所述步骤S2中冷凝水用量与低温气体用量体积比控制在1:110和1:160之间，将冷凝水加热到500-600℃之间。
4.根据权利要求1所述的一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于：所述步骤S3中低温气体与高温冷凝水之间的换热时间控制在1-2h内，低温饱和蒸汽与高温载体之间换热时间控制在1-1.5h区间内。
5.根据权利要求1所述的一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于：所述步骤S4中传热介质由硝酸钡、氯化钾、甲醇和硼酸进行混合而成，其中混合成分为蒸馏水。
6.根据权利要求1所述的一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于：所述步骤S5中传热介质与高温载体之间的换热时间控制在3-4h之间。
7.根据权利要求1所述的一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于：所述步骤S6中高温载体的温度降到100-110℃区间内便可进行排放处理。
8.根据权利要求1所述的一种天然气富氧燃烧炉的烟气余热回收方法，其特征在于：所述步骤S6中采用阶梯式换热处理方式，同时在换热过程中，采取外部装置进行施压处理。
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