CN201666565U - 催化裂化装置补燃式余热锅炉 - Google Patents

催化裂化装置补燃式余热锅炉 Download PDF

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郑军如
何新土
朱国庆
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Abstract

本实用新型公开了一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特点是,包括:至少一鼓风机,一燃烧炉、一高温过热器、一低温过热器、一高温省煤器、一低温省煤器、一给水预热器;其中:鼓风机通过管道与燃烧炉连接;燃烧炉包括绝热炉膛和设置在绝热炉膛内的至少一台燃烧器;高温过热器通过一蒸汽中间管路与低温过热器连接,蒸汽中间管路上串接一减温器;高温省煤器通过管道与低温省煤器连接;低温省煤器通过进口管道与给水预热器连接。可根据炉膛温度调节燃料量,根据过热蒸汽出口温度调节减温水流量,根据低温省煤器入口水温调节旁通管路流量。既能保证过热蒸汽的出口温度,又可以避免省煤器的低温露点腐蚀。具有操作简单、可靠性高、便于调节、使用寿命长的优点。

Description

催化裂化装置补燃式余热锅炉
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于石化企业催化裂化装置中的补燃式余热锅炉。 背景技术
[0002] 余热锅炉是石化企业中催化裂化装置余热回收的主要设备。催化裂化装置来的 高温再生烟气中如果不含可燃性气体时,所配套的余热锅炉一般为不包括燃烧器的纯余 热锅炉,但余热锅炉入口的再生烟气温度(一般500°C左右)与要求的过热蒸汽出口温度 (420〜450°C )之间温差太小,余热锅炉过热蒸汽出口温度往往较低,为了保证过热蒸汽的 出口温度达到要求,就要另外再配套一台蒸汽过热炉。由于余热锅炉和蒸汽过热炉同时运 行,操作难度较大。另外,再生烟气中含有硫,低温省煤器会存在低温酸露点腐蚀现象,即当 省煤器的管壁温度低于酸露点温度时,烟气中的SO3就会在管壁凝结为硫酸,腐蚀受热面, 省煤器的使用寿命很短。
发明内容
[0003] 本实用新型是为了克服催化裂化装置纯余热锅炉存在的上述缺点而提供的一种 补燃式余热锅炉,不必设置蒸汽过热炉,通过该余热锅炉就可以既能够充分回收利用烟气 余热,又可以保证过热蒸汽的出口温度,还可以防止省煤器产生低温酸露点腐蚀,使用寿命 长、运行管理方便。
[0004] 本实用新型采取的技术方案是:一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特点是,包 括:至少一鼓风机,一燃烧炉、一高温过热器、一低温过热器、一高温省煤器、一低温省煤器、 一给水预热器;其中:所述的鼓风机通过管道与燃烧炉连接;所述的燃烧炉包括绝热炉膛 和设置在绝热炉膛内的至少一台燃烧器;所述的绝热炉膛通过一高温烟道与催化裂化装置 连接;所述的高温过热器通过一蒸汽中间管路与低温过热器连接,所述的蒸汽中间管路上 串接一减温器;所述的高温省煤器通过管道与低温省煤器连接;所述的低温省煤器通过进 口管道与给水预热器连接。
[0005] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,所述的燃烧器连接有燃料输入管 路;所述的高温过热器出口连接与蒸汽管网贯通的过热蒸汽出口管路;所述的低温过热器 进口连接外来饱和蒸汽进口管路;所述的高温省煤器出口连接有外供水管道向装置外送热 水;所述的减温器连接减温水管路。
[0006] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,所述的低温省煤器出口连接低温 省煤器出口管路,该出口管路分成两个支路:一路通过热水进口管路进入给水预热器加热 锅炉给水;还有一路为旁通管路,与高温省煤器进口管路连接;所述的热水出口管路和旁 通管路汇总成高温省煤器进口管路后进入高温省煤器。
[0007] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,所述的旁通管路上设置一旁路调 节阀;所述的低温省煤器进口管路上设置一温度计。
[0008] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,所述的绝热炉膛上设置一温度计,
3所述的过热蒸汽出口管路上设置一温度计,所述的燃料管路上设置一燃料流量调节阀,所 述的减温水管路上设置一减温水调节阀。
[0009] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,还包括一冷烟道,设置在所述的低 温省煤器输出端。
[0010] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,还包括一空气预热器,该空气预热 器设有一空气预热器进口管路和一空气预热器出口管路;所述的空气预热器通过热风道与 所述的燃烧器连接,该空气预热器通过冷风道与所述的鼓风机连接;所述的空气预热器的 空气预热器进口管路通过阀门与所述低温省煤器的出口管路连接,所述的空气预热器的空 气预热器出口管路通过阀门与所述高温省煤器的进口管路连接。
[0011 ] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,还包括一强制循环蒸发段,设置在 高温省煤器的前端,所述的强制循环蒸发段连接饱和水进口管路和汽水出口管路。
[0012] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,所述的高温过热器、低温过热器、 高温省煤器、低温省煤器、空气预热器和强制循环蒸发段全部为模块式换热器,并且换热器 内部的换热元件可以是光管,也可以是扩展受热面,如螺旋翅片管。
[0013] 上述一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其中,所述的燃烧器、绝热炉膛都为正压 操作和运行。
[0014] 由于本实用新型采用了以上的技术方案,通过设置燃烧器补燃,可以提高过热蒸 汽的出口温度,并设置燃料调节阀和减温水调节阀,使过热蒸汽出口温度维持在合适的范 围,同时设置给水预热器,可自动保持低温省煤器受热面的最低壁温高于酸露点温度,从而 避免了低温腐蚀,具有操作简单、使用寿命长、维修费用低的优点。
附图说明
[0015] 本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。
[0016] 图1是本实用新型一种催化裂化装置补燃式余热锅炉的一实施例的结构示意图。
[0017] 图2是本实用新型一种催化裂化装置补燃式余热锅炉的另一实施例的结构示意 图。
具体实施方式
[0018] 请参阅图1,这是本实用新型一种催化裂化装置补燃式余热锅炉的一个实施例的 结构示意图。本实用新型一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,包括一台或两台鼓风机1(一 开一备),一燃烧炉2、一高温过热器3、一低温过热器4、一高温省煤器5、一低温省煤器6、 一给水预热器7。其中:所述的鼓风机1通过管道11与燃烧炉2连接;所述的燃烧炉2包 括绝热炉膛21和设置在绝热炉膛内的至少一台燃烧器22 ;所述的绝热炉膛21设有一温度 计211,该绝热炉膛21还包括一高温烟道23,从催化裂化装置来的高温再生烟气从高温烟 道进入绝热炉膛21。所述的燃烧器连接有燃料输入管路221,燃料输入管路221上设有燃 料流量调节阀2212,燃料通过燃料输入管路进入燃烧器在炉膛内燃烧并与再生烟气混合, 烟气温度进一步提高。
[0019] 所述的高温过热器3通过一蒸汽中间管路31与低温过热器4连接,所述的蒸汽中 间管路31上串接一减温器311,所述的减温器连接减温水管路312,在减温水管路上设置一减温水调节阀3121。所述的高温过热器出口连接与蒸汽管网贯通的过热蒸汽出口管路32, 所述的过热蒸汽出口管路上设置一温度计321。所述的低温过热器4进口连接外来饱和蒸 汽进口管路41。所述的高温省煤器5通过管道与低温省煤器6连接;该高温省煤器5出口 连接有外供水管道51向装置外送热水。所述的低温省煤器6通过进口管道61与给水预热 器7连接。所述的低温省煤器6出口连接低温省煤器出口管路62,该出口管路分成两个支 路:一路通过热水进口管621路进入给水预热器加热锅炉给水;还有一路为旁通管路622, 与高温省煤器进口管路52连接;所述的热水出口管路和旁通管路汇总成高温省煤器进口 管路52后进入高温省煤器5。所述的旁通管路上设置一旁路调节阀6221 ;所述的低温省煤 器进口管路上设置一温度计611。在所述的低温省煤器输出端设有一冷烟道63。
[0020] 本实用新型一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,在某些工况下,根据热量平衡和 工质参数的要求,除以上实施例的部件外,还可以再包括一空气预热器或者强制循环蒸发 段,或包括一空气预热器和一强制循环蒸发段这两台设备。下面以空气预热器和强制循环 蒸发段都设置的催化裂化装置补燃式余热锅炉为例进行说明,请参阅图2。
[0021] 图2是本实用新型一种催化裂化装置补燃式余热锅炉的另一实施例的结构示意 图。本实施例除包括一鼓风机1,一燃烧炉2、一高温过热器3、一低温过热器4、一高温省煤 器5、一低温省煤器6、一给水预热器7外,还包括一空气预热器8和一强制循环蒸发段9。
[0022] 所述的低温过热器4入口连接饱和蒸汽进口管路41,从装置来的饱和蒸汽从该管 路进入低温过热器。低温过热器出口和高温过热器入口之间连接蒸汽中间管路31,该管路 上还设置减温器311,该减温器的类型可以是喷水减温器,也可以是面式减温器。该减温器 连接减温水管路312 ;高温过热器出口连接过热蒸汽出口管路32,过热后温度达到要求的 蒸汽通过该管路输送到蒸汽管网中。
[0023] 所述的绝热炉膛上设置温度计211,所述的过热蒸汽出口管路32上设置温度计 321,所述的燃料输入管路221上设置燃料流量调节阀2212,所述的减温水管路312上设置 减温水调节阀3121。余热锅炉运行时需要根据炉膛温度计211或过热蒸汽温度计321的指 示,通过燃料流量调节阀2212来调节进入燃烧器的燃料流量。余热锅炉运行时需要根据过 热蒸汽温度计321的指示,通过减温水调节阀3121来调节进入减温器的减温水量,确保出 口过热蒸汽温度达到要求。
[0024] 所述的空气预热器8设有一空气预热器进口管路81和一空气预热器出口管路82 ; 所述的空气预热器通过热风道83与所述的燃烧器22连接,该空气预热器通过冷风道84与 所述的鼓风机1连接;所述的空气预热器的空气预热器进口管路81通过阀门811与所述低 温省煤器6的出口管路连接,所述的空气预热器的空气预热器出口管路82通过阀门821与 所述高温省煤器的进口管路连接。
[0025] 所述的强制循环蒸发段9设置在高温省煤器的前端,所述的强制循环蒸发段连接 饱和水进口管路91和汽水出口管路92。从装置强制循环泵来的饱和水通过饱和水进口管 路进入强制循环蒸发段,被加热后变成汽水混合物从汽水出口管路输送到装置的外蒸发器 (如外取热器、油浆蒸发器)汽包。
[0026] 自给水泵来的锅炉给水经过所述的给水预热器7加热后通过低温省煤器进口管 路61进入低温省煤器,低温省煤器出口连接低温省煤器出口管路62,该出口管路62又分 成三个支路,一路通过热水进口管路621进入给水预热器加热锅炉给水,一路为旁通管路622,还有一路通过空气预热器进口管路623进入空气预热器加热空气。由热水出口管路 621、旁通管路622和空气预热器出口管路623汇总成高温省煤器进口管路52后进入高温 省煤器。所述的旁通管路上设置一旁路调节阀6221,余热锅炉运行时需要根据低温省煤器 进口管路上设置的温度计611的指示,通过旁路调节阀来调节流经旁通管路的水量,确保 低温省煤器进口水温达到要求,避免低温省煤器受热面发生露点腐蚀。
[0027] 本实用新型还包括一冷烟道63,从低温省煤器出来的烟气经过该冷烟道进入烟囱 派往大气。
[0028] 本实用新型催化裂化装置补燃式余热锅炉中,所述的高温过热器、低温过热器、高 温省煤器、低温省煤器、空气预热器和强制循环蒸发段都可为模块式换热器,并且换热器内 部的换热元件可以是光管,也可以是扩展受热面,如螺旋翅片管。所述的燃烧器、绝热炉膛 都为正压操作和运行。
[0029] 本实用新型没有汽包,通过设置燃烧器补燃,可根据炉膛温度调节燃料量,根据过 热蒸汽出口温度调节减温水流量,根据低温省煤器入口水温调节旁通管路流量。可以提高 过热蒸汽的出口温度,使过热蒸汽出口温度维持在合适的范围;可自动保持低温省煤器受 热面的最低壁温高于酸露点温度,从而避免了低温腐蚀。具有操作简单、性能可靠、便于调 节、使用寿命长、维修费用低的优点。
6

Claims (9)

  1. 一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,包括:至少一鼓风机,一燃烧炉、一高温过热器、一低温过热器、一高温省煤器、一低温省煤器、一给水预热器;其中:所述的鼓风机通过管道与燃烧炉连接;所述的燃烧炉包括绝热炉膛和设置在绝热炉膛内的至少一台燃烧器;所述的绝热炉膛通过一高温烟道与催化裂化装置连接;所述的高温过热器通过一蒸汽中间管路与低温过热器连接,所述的蒸汽中间管路上串接一减温器;所述的高温省煤器通过管道与低温省煤器连接;所述的低温省煤器通过进口管道与给水预热器连接。
  2. 2.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于, 所述的燃烧器连接有燃料输入管路;所述的高温过热器出口连接与蒸汽管网贯通的过热蒸汽出口管路; 所述的低温过热器进口连接外来饱和蒸汽进口管路; 所述的高温省煤器出口连接有外供水管道向装置外送热水; 所述的减温器连接减温水管路。
  3. 3.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,所述的低 温省煤器出口连接低温省煤器出口管路,该出口管路分成两个支路:一路通过热水进口管 路进入给水预热器加热锅炉给水;还有一路为旁通管路,与高温省煤器进口管路连接;所 述的热水出口管路和旁通管路汇总成高温省煤器进口管路后进入高温省煤器。
  4. 4.根据权利要求3所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,所述的旁 通管路上设置一旁路调节阀;所述的低温省煤器进口管路上设置一温度计。
  5. 5.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,所述的绝 热炉膛上设置一温度计,所述的过热蒸汽出口管路上设置一温度计,所述的燃料管路上设 置一燃料流量调节阀,所述的减温水管路上设置一减温水调节阀。
  6. 6.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,还包括一 冷烟道,设置在所述的低温省煤器输出端。
  7. 7.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,还包括一 空气预热器,该空气预热器设有一空气预热器进口管路和一空气预热器出口管路;所述的 空气预热器通过热风道与所述的燃烧器连接,该空气预热器通过冷风道与所述的鼓风机连 接;所述的空气预热器的空气预热器进口管路通过阀门与所述低温省煤器的出口管路连 接,所述的空气预热器的空气预热器出口管路通过阀门与所述高温省煤器的进口管路连 接。
  8. 8.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,还包括一 强制循环蒸发段,设置在高温省煤器的前端,所述的强制循环蒸发段连接饱和水进口管路 和汽水出口管路。
  9. 9.根据权利要求1、7或8所述的一种催化裂化装置补燃式余热锅炉,其特征在于,所述 的高温过热器、低温过热器、高温省煤器、低温省煤器、空气预热器和强制循环蒸发段都为 模块式换热器,并且换热器内部的换热元件可以是光管,也可以是扩展受热面。
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shanghai Qi Yaoxin Energy Technology Co. Ltd

Assignor: The 711th Research Institute of China Shipbuilding Industrial Corporation(CSIC)

Contract record no.: 2012990000833

Denomination of utility model: Complementary combustion type waste heat boiler of catalytic cracking unit

Granted publication date: 20101208

License type: Exclusive License

Record date: 20121116

Assignee: Shanghai Qi Yaoxin Energy Technology Co. Ltd

Assignor: The 711th Research Institute of China Shipbuilding Industrial Corporation(CSIC)

Contract record no.: 2012990000833

Denomination of utility model: Complementary combustion type waste heat boiler of catalytic cracking unit

Granted publication date: 20101208

License type: Exclusive License

Record date: 20121116

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20151112

Address after: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111 Building 1 room 629

Patentee after: Shanghai shine Heavy Industry Co., Ltd.

Address before: 201108 Shanghai City Huaning Road No. 3111

Patentee before: The 711th Research Institute of China Shipbuilding Industrial Corporation(CSIC)

Effective date of registration: 20151112

Address after: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111 Building 1 room 629

Patentee after: Shanghai shine Heavy Industry Co., Ltd.

Address before: 201108 Shanghai City Huaning Road No. 3111

Patentee before: The 711th Research Institute of China Shipbuilding Industrial Corporation(CSIC)

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160113

Address after: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111

Patentee after: The 711th Research Institute of China Shipbuilding Industrial Corporation(CSIC)

Address before: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111 Building 1 room 629

Patentee before: Shanghai shine Heavy Industry Co., Ltd.

Effective date of registration: 20160113

Address after: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111

Patentee after: The 711th Research Institute of China Shipbuilding Industrial Corporation(CSIC)

Address before: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111 Building 1 room 629

Patentee before: Shanghai shine Heavy Industry Co., Ltd.

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20101208

CX01 Expiry of patent term