CN117006462A - 一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法及装置，涉及污氮加热技术领域，为解决没有适用于污氮加热的燃气加热器可以直接应用于制氧项目的问题；本发明燃烧室与换热室之间通过第一隔板隔开，换热室与排放室之间通过第二隔板隔开；换热室内固设有多根烟气管，每根烟气管的两端分别贯穿第一隔板和第二隔板，换热室的两端外壁处分别开设有污氮进口和污氮出口，换热室内还固设有若干个导流板；燃烧室设有燃气进气管、氧气进气管和点火系统，分别用于供入燃气、氧气和点火；排放室开设有烟气排放口用于排气；本发明能利用制氧站产品介质有效对污氮进行加热，加热装置结构较为简单，使用寿命相对较长，有利于间接降低生产成本。

Description

一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法及装置

技术领域

本发明涉及污氮加热技术领域，具体为一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法及装置。

背景技术

在制氧项目中，分子筛需要定期进行加热解吸附，一般利用冷箱出来的污氮作为加热介质。污氮气体是一种氮气占绝对比重，氧气、氩气等其他气体占比极小的气体，污氮需要经过污氮电加热器或污氮蒸汽加热器进行加热后，进入分子筛系统；但是污氮电加热器需要额外能源，且污氮电加热器在运行的时候，受电加热管和管板等结构的传热影响，接线箱内的温度一般较高，会影响接线箱内的电缆等受高温易老化的元件寿命；污氮蒸汽加热器则是需要生产项目的副产物有蒸汽可以利用、或者视蒸汽压力情况另外供蒸汽，否则一般无法使用，并且在污氮蒸汽加热器的单管束管箱中，分程隔板将单管束分程第一流程和第二流程，过冷水与蒸汽相遇，因温度差导致压力急剧变化也容易出现损坏换热管的情况，间接影响到分子筛的正常工作。

氧气为制氧站产品介质，如果能利用氧气进行加热则能更好的适用于制氧项目。燃气加热器在工业和民用等领域具有广泛用途，但是没有适用于污氮加热的燃气加热器可以直接应用于制氧项目，因此亟需一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法及装置来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法及装置，以解决没有适用于污氮加热的燃气加热器可以直接应用于制氧项目的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法，包括以下具体内容：

制作专用于污氮的富氧燃烧加热装置，在壳体内依次设置燃烧室、换热室和排放室，燃烧室与换热室之间通过第一隔板隔开，换热室与排放室之间通过第二隔板隔开；换热室内固设有多根烟气管，且每根烟气管的两端分别贯穿第一隔板和第二隔板，连通燃烧室与排放室，换热室的两端外壁处分别开设有污氮进口和污氮出口，换热室内还固设有若干个导流板；燃烧室设有燃气进气管、氧气进气管和点火系统；排放室开设有烟气排放口；

将制氧站分子筛解吸附污氮循环管路的污氮气体进、出口分别接入加热装置的污氮出口和污氮进口，将制氧站的氧气产品接入氧气进气管，从燃气进气管通入可燃气体点火燃烧产生高温烟气，烟气通过烟气管内部，污氮流经烟气管外壁实现加热。

优选的，燃气进气管连接有多个布气气头，且阵列式分布在燃烧室远离换热室的一面处。

本发明提供的另一技术方案：一种制氧站污氮富氧燃烧加热装置，用于实现上述的方法，包括在壳体内依次设置的燃烧室、换热室和排放室，燃烧室与换热室之间通过第一隔板隔开，换热室与排放室之间通过第二隔板隔开；换热室内固设有多根烟气管，且每根烟气管的两端分别贯穿第一隔板和第二隔板，连通燃烧室与排放室，换热室的两端外壁处分别开设有污氮进口和污氮出口，换热室内还固设有若干个导流板用于引流污氮气体；燃烧室设有燃气进气管、氧气进气管和点火系统，分别用于供入燃气、氧气和点火；排放室开设有烟气排放口用于排气。

优选的，壳体为竖直设置的柱状体，燃烧室、换热室和排放室从下至上依次设置，污氮进口和污氮出口分别开设于壳体相对的两侧处，且污氮出口位于换热室上端处。

优选的，导流板沿换热室内壁从上至下设有多个，多个导流板均水平设置，导流板的尺寸小于换热室的横截面尺寸，且相邻导流板固设在换热室内壁的相对侧；其中最上端的导流板位于污氮出口同侧且固设于污氮出口下端处，最下端的导流板位于污氮进口同侧且固设于污氮进口上端处。

优选的，多根烟气管相互平行设置。

优选的，排放室远离换热室的一侧设有顶盖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该制氧站污氮富氧燃烧加热方法及装置，能够利用燃气和氧气燃烧后的高温烟气作为热源，能够有效对污氮进行加热，尤其是制氧站内氧气作为产品介质，对污氮加热特别适用，从而为制氧站内污氮加热提供了一种新的方法；此外，由于燃气污氮加热器不像污氮电加热器具有较多易老化电缆原件，也不像蒸汽加热器需要考虑采用更复杂的管箱设计来避免换热管因水锤现象损坏，所以该装置的结构较为简单，且使用寿命相对较长，有利于间接降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、燃烧室；2、换热室；3、排放室；4、燃气进气管；5、氧气进气管；6、点火系统；7、第一隔板；8、污氮进口；9、污氮出口；10、导流板；11、烟气管；12、第二隔板；13、烟气排放口；14、顶盖。

具体实施方式

一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法，包括以下具体内容：

制作专用于污氮的富氧燃烧加热装置，参阅图1，在壳体内依次设置燃烧室1、换热室2和排放室3，燃烧室1与换热室2之间通过第一隔板7隔开，换热室2与排放室3之间通过第二隔板12隔开；换热室2内固设有多根烟气管11，且每根烟气管11的两端分别贯穿第一隔板7和第二隔板12，连通燃烧室1与排放室3，换热室2的两端外壁处分别开设有污氮进口8和污氮出口9，换热室2内还固设有若干个导流板10；燃烧室1设有燃气进气管4、氧气进气管5和点火系统6；排放室3开设有烟气排放口13；

将制氧站分子筛解吸附污氮循环管路的污氮气体进、出口分别接入加热装置的污氮出口9和污氮进口8，将制氧站的氧气产品接入氧气进气管5，从燃气进气管4通入可燃气体(例如天然气)点火燃烧产生高温烟气，烟气通过烟气管11内部，污氮流经烟气管11外壁实现加热。

此外，燃气进气管4可以视具体情况布置，例如若燃烧室1的截面积较大，为了分配均匀，可以令燃气进气管4连接有多个布气气头，且阵列式分布在燃烧室1远离换热室2的一面处；

上述点火系统6通常包括电池供电的点火装置，此为市面常见现有设备，因此不再赘述。

一种制氧站污氮富氧燃烧加热装置，用于实现上述的方法，包括在壳体内依次设置的燃烧室1、换热室2和排放室3，燃烧室1与换热室2之间通过第一隔板7隔开，换热室2与排放室3之间通过第二隔板12隔开；换热室2内固设有多根烟气管11，且每根烟气管11的两端分别贯穿第一隔板7和第二隔板12，连通燃烧室1与排放室3，多根烟气管11优选为相互平行设置，换热室2的两端外壁处分别开设有污氮进口8和污氮出口9，换热室2内还固设有若干个导流板10用于引流污氮气体；燃烧室1设有燃气进气管4、氧气进气管5和点火系统6，分别用于供入燃气、氧气和点火；排放室3开设有烟气排放口13用于排气；排放室3远离换热室2的一侧还可设有顶盖14，便于清理维护等工作的进行，具体可以为法兰和可拆卸的法兰盖，二者间宜设有密封圈。

在一种较优的实施方式中，壳体可以为参阅图1所示的竖直设置的柱状体，燃烧室1、换热室2和排放室3从下至上依次设置，污氮进口8和污氮出口9分别开设于壳体相对的两侧处，且污氮出口9位于换热室2上端处。

参阅图1，导流板10可进一步沿换热室2内壁从上至下设有多个，多个导流板10均水平设置，导流板10的尺寸小于换热室2的横截面尺寸，且相邻导流板10固设在换热室2内壁的相对侧；其中最上端的导流板10位于污氮出口9同侧且固设于污氮出口9下端处，最下端的导流板10位于污氮进口8同侧且固设于污氮进口8上端处。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法，其特征在于，包括以下具体内容：

制作专用于污氮的富氧燃烧加热装置，在壳体内依次设置燃烧室(1)、换热室(2)和排放室(3)，燃烧室(1)与换热室(2)之间通过第一隔板(7)隔开，换热室(2)与排放室(3)之间通过第二隔板(12)隔开；换热室(2)内固设有多根烟气管(11)，且每根烟气管(11)的两端分别贯穿第一隔板(7)和第二隔板(12)，连通燃烧室(1)与排放室(3)，换热室(2)的两端外壁处分别开设有污氮进口(8)和污氮出口(9)，换热室(2)内还固设有若干个导流板(10)；燃烧室(1)设有燃气进气管(4)、氧气进气管(5)和点火系统(6)；排放室(3)开设有烟气排放口(13)；

将制氧站分子筛解吸附污氮循环管路的污氮气体进、出口分别接入加热装置的污氮出口(9)和污氮进口(8)，将制氧站的氧气产品接入氧气进气管(5)，从燃气进气管(4)通入可燃气体点火燃烧产生高温烟气，烟气通过烟气管(11)内部，污氮流经烟气管(11)外壁实现加热。

2.根据权利要求1所述的一种制氧站污氮富氧燃烧加热方法，其特征在于：所述燃气进气管(4)连接有多个布气气头，且阵列式分布在燃烧室(1)远离换热室(2)的一面处。

3.一种制氧站污氮富氧燃烧加热装置，用于实现权利要求1或2所述的方法，其特征在于：包括在壳体内依次设置的燃烧室(1)、换热室(2)和排放室(3)，燃烧室(1)与换热室(2)之间通过第一隔板(7)隔开，换热室(2)与排放室(3)之间通过第二隔板(12)隔开；换热室(2)内固设有多根烟气管(11)，且每根烟气管(11)的两端分别贯穿第一隔板(7)和第二隔板(12)，连通燃烧室(1)与排放室(3)，换热室(2)的两端外壁处分别开设有污氮进口(8)和污氮出口(9)，换热室(2)内还固设有若干个导流板(10)用于引流污氮气体；燃烧室(1)设有燃气进气管(4)、氧气进气管(5)和点火系统(6)，分别用于供入燃气、氧气和点火；排放室(3)开设有烟气排放口(13)用于排气。

4.根据权利要求3所述的一种制氧站污氮富氧燃烧加热装置，其特征在于：所述壳体为竖直设置的柱状体，燃烧室(1)、换热室(2)和排放室(3)从下至上依次设置，污氮进口(8)和污氮出口(9)分别开设于壳体相对的两侧处，且污氮出口(9)位于换热室(2)上端处。

5.根据权利要求4所述的一种制氧站污氮富氧燃烧加热装置，其特征在于：所述导流板(10)沿换热室(2)内壁从上至下设有多个，多个导流板(10)均水平设置，导流板(10)的尺寸小于换热室(2)的横截面尺寸，且相邻导流板(10)固设在换热室(2)内壁的相对侧；其中最上端的导流板(10)位于污氮出口(9)同侧且固设于污氮出口(9)下端处，最下端的导流板(10)位于污氮进口(8)同侧且固设于污氮进口(8)上端处。

6.根据权利要求3所述的一种制氧站污氮富氧燃烧加热装置，其特征在于：所述的多根烟气管(11)相互平行设置。

7.根据权利要求3所述的一种制氧站污氮富氧燃烧加热装置，其特征在于：所述排放室(3)远离换热室(2)的一侧设有顶盖(14)。