CN209763099U - 一种利用管式加热炉燃烧低品质气体燃料的装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用管式加热炉燃烧低品质气体燃料的装置，目的是保证燃烧可持续和稳定的进行；本实用新型是在管式加热炉辐射室内燃烧器出口处设计安装一个圆锥型蓄热室，蓄热室由高铝砖砌筑；同层的两块相邻的高铝砖之间留有可保证辐射传热强度不小于18000Kcal/Nm2的3‑5cm空隙，圆锥顶部留一个可保证燃烧废气的通过面积不小于0.05m2的ф0.26‑0.35m的通气孔；蓄热室为ф0.8‑1.1m/ф0.25‑0.35mⅹ0.9‑1.1m圆锥型。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用管式加热炉燃烧低品质气体燃料的装置。
背景技术
以往的管式加热炉只能燃烧天然气或焦炉煤气等发热量大于4000Kcal/ Nm3的气体燃料，在使用发热量低于1500Kcal/ Nm3气体燃料时，容易产生断火、熄灭现象，甚至发生爆炸事故，这就大大限制了低品质气体燃料在管式加热炉的使用。仔细分析出现上述情况的原因，主要是由于管式加热炉辐射室空间较大，温度散失较大，造成燃烧区域温度较低，一般的，燃烧区低于700℃，就难以实现持续和稳定的燃烧了。
实用新型内容
本实用新型的目的就是克服上述已有技术的不足，提供一种有效提高燃烧区域温度以保证燃烧持续和稳定进行的利用管式加热炉燃烧低品质气体燃料的装置。
本实用新型是在管式加热炉辐射室内燃烧器出口处，安装一个圆锥型蓄热室，蓄热室由高铝砖砌筑。蓄热室是尺寸为ф0.8-1.1m/ф0.25-0.35mⅹ0.9-1.1m的圆锥型。同层砖之间留3-5cm空隙，以保证辐射传热强度不小于18000Kcal/Nm2，圆锥顶部留一个ф0.26-0.35m的通气孔，保证燃烧废气的通过面积不小于0.05m2。
使用时，将低品质气体燃料引入圆锥型蓄热室，与空气在蓄热室内混合、燃烧；通过调节阀来控制低品质气体燃料与空气流量来控制发热量为800Kcal/ Nm3左右的低品质气体燃料与空气在蓄热室内混合燃烧，把内置式蓄热室内燃烧区域与管式加热炉辐射室进行热隔离，保持燃料燃烧区域温度在700℃以上，加热蓄热室墙体并辐射传热至管式加热炉辐射室内，解决了燃烧区域温度低的问题，保证了低品质气体燃料的稳定燃烧。
所述的低品质气体燃料是脱水炭黑尾气，属炭黑生产过程中的废弃物；主要成分是40%的氮气、40%的水蒸气、10%的氢气、10%的一氧化炭，经过脱水处理，其发热量一般为800-850Kcal/ Nm3。将发热量为800Kcal/ Nm3左右的低品质气体燃料在内置式蓄热室内燃烧后，管式加热炉辐射室的温度与不增加内置式蓄热室时燃烧高品质燃料的辐射室的温度基本相同，从而，对管式加热炉的整体温度及压力无影响。
本实用新型利用蓄热技术使低品质气体燃料能够稳定燃烧，达到管式加热炉原来使用高品质气体燃料同样的效果，可使燃烧过程持续、稳定、可控；大大节约了高品质气体燃料，降低了燃料成本。特别是由于本发明所采用的低品质气体燃料是脱水炭黑尾气，本身是炭黑生产过程中的废弃物，利用脱水炭黑尾气作为管式加热炉燃料，是减少废气排放，变废为宝，保护环境；同时又可以节约宝贵的焦炉煤气或天然气资源，降低了燃料成本。
附图说明
图1为加装蓄热室后的管式加热炉辐射室结构示意图；
图中：1.烟囱，2.管式加热炉辐射室，3.圆锥型蓄热室，4.燃烧器。
具体实施方式
在管式加热炉辐射室2内燃烧器4出口处，安装一个圆锥型蓄热室3，圆锥型蓄热室3由高铝砖砌筑；同层的两块相邻的高铝砖之间留有3-5cm空隙，以保证辐射传热强度不小于18000Kcal/Nm2；圆锥顶部留一个ф0.26-0.35m的通气孔，以保证燃烧废气的通过面积不小于0.05m2；
改造后，将800Kcal/ Nm3左右的炭黑尾气引入圆锥型蓄热室3，与空气在蓄热室3内混合、燃烧；通过调节阀来控制低品质气体燃料与空气流量来保持燃料燃烧区域温度在700℃以上；确保管式加热炉辐射室2的的温度为600-650℃，对管式加热炉的整体温度及压力无影响。已累计运行53个月，平均每台内置式管式炉每小时可节约焦炉煤气1400Nm3。取得了很好的经济效益和社会效益。
上述内置式管式炉的型号为560-25-D-168-D127型。改造前（原来）使用的是发热量为4200Kcal/ Nm3的焦炉煤气，使用量为1400 Nm3/h，加热后，管式加热炉辐射室2的温度是600-650℃。加装圆锥型蓄热室3后，使用炭黑尾气加热，蓄热室3内的温度是750-780℃，管式加热炉辐射室2的温度仍控制在600-650℃，没有明显变化。管式加热炉辐射室2与烟囱1相连。
所述炭黑尾气是山西永东化工股份有限公司在炭黑生产中产生的付产品。每生产一吨炭黑约产生8400标准立方的炭黑尾气，山西永东化工股份有限公司每小时生产40吨炭黑，产生的炭黑尾气大部分用作发电厂锅炉燃料，剩余的少部分用于管式加热炉加热，完全实现了炭黑尾气的零排放。
Claims (3)
1.一种利用管式加热炉燃烧低品质气体燃料的装置，其特征是在管式加热炉辐射室内燃烧器出口处设计安装一个圆锥型蓄热室，蓄热室由高铝砖砌筑；同层的两块相邻的高铝砖之间留有可保证辐射传热强度不小于18000Kcal/Nm2的3-5cm空隙，圆锥顶部留一个可保证燃烧废气的通过面积不小于0.05m2的ф0.26-0.35m的通气孔。
2.如权利要求1所述的利用管式加热炉燃烧低品质气体燃料的装置，其特征是所述蓄热室为ф0.8-1.1m/ф0.25-0.35mⅹ0.9-1.1m圆锥型。
3.如权利要求1或2所述的利用管式加热炉燃烧低品质气体燃料的装置，其特征是所述管式加热炉的型号为560-25-D-168-D127型。
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