CN213686800U - 一种降低加热炉co排放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种降低加热炉CO排放装置，包括燃烧器、辐射室、对流室、烟囱、CO催化反应器，所述燃烧器前端设置有换热器，所述辐射室出口、对流室入口处设置第一管道，所述对流室出口、烟囱入口处设置第二管道，所述第一管道、第二管道均连接至所述CO催化反应器烟气入口侧，所述CO催化反应器烟气出口侧与所述换热器烟气进口侧连接，加热炉烟气经所述CO催化反应器催化反应后进入所述换热器中进行热交换。通过本实用新型所述的一种降低加热炉CO排放装置，解决了现有技术中加热炉在低负荷工况等场景下，加热炉对流段出口排出的烟气温度达不到280℃，不能够对烟气中的CO进行催化反应，造成排出的烟气中具有较高浓度的CO的技术问题。

Description

一种降低加热炉CO排放装置

技术领域

本实用新型涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种降低加热炉CO排放装置。

背景技术

石化工业炉燃烧器排放指标越加严格，超低排放燃烧器得到了大规模使用，石化加热炉工况复杂，很多加热炉开工和正常工况热负荷差别很大，甚至不同工况下负荷相差10倍以上，远远超出燃烧器的正常调节范围，如石化炼油行业的加氢装置反应炉等，低负荷工况下，炉膛温度也随之降低，炉膛温度低于650℃时，低NO_X燃烧器燃料燃烧产生的中间产物CO大量生成，CO的起燃温度为630℃，当炉膛温度低于650℃时，炉膛内的CO离开高温的火焰区域后，在加热炉内没有继续与氧反应的条件，导致加热炉烟气中出现大量未燃烃类和CO，严重影响加热炉热效率，同时引起炉子负压大幅波动，存在安全隐患，CO催化反应装置正常工作温度为280℃-500℃，在此温度区间内采用催化燃烧可以使燃料在较低的温度下实现完全燃烧，在现有的加热炉中，从加热炉对流段出口排出的烟气温度往往达不到280℃，不能够进行催化反应，造成排出的烟气中具有较高浓度的CO。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有技术中，在加热炉低负荷工况等场景下，加热炉对流段出口排出的烟气温度达不到280℃，不能够对烟气中的CO进行催化反应，造成排出的烟气中具有较高浓度的CO的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种降低加热炉CO排放装置，包括燃烧器、辐射室、对流室、烟囱、CO催化反应器，所述燃烧器前端设置有换热器，所述辐射室出口、对流室入口处设置第一管道，所述对流室出口、烟囱入口处设置第二管道，所述第一管道、第二管道均连接至所述CO催化反应器烟气入口侧，所述CO催化反应器烟气出口侧与所述换热器烟气进口侧连接，加热炉烟气经所述CO催化反应器催化反应后进入所述换热器中进行热交换。

优选的，所述第一管道上设置有第一调节装置。

优选的，所述第二管道上设置有第二调节装置。

优选的，所述换热器空气出口侧与所述CO催化反应器空气入口侧之间通过第四管道连接，所述第四管道上设置有第四调节装置。

优选的，所述降低加热炉CO排放装置还包括鼓风机，所述鼓风机出口侧与所述CO催化反应器空气入口侧之间设置第三管道，所述第三管道上设置有第三调节装置。

优选的，所述对流室出口处设置有烟气检测仪，所述烟气检测仪至少与所述第三调节装置、所述第四调节装置中的其中一个连接。

优选的，所述降低加热炉CO排放装置还包括第五调节装置，所述第五调节装置设置于所述鼓风机出口侧与所述换热器空气进口侧之间。

优选的，所述辐射室出口处设置有氧分析仪，所述氧分析仪与所述第五调节装置连接。

优选的，所述降低加热炉CO排放装置还包括引风机，所述引风机入口与所述换热器的烟气出口侧相连，所述引风机出口与所述烟囱相连。

相对于现有技术而言，本实用新型所述的一种降低加热炉CO排放装置具有以下有益效果：

1)解决了现有技术中加热炉在低负荷工况等场景下，加热炉对流段出口排出的烟气温度达不到280℃，不能够对烟气中的CO进行催化反应，造成排出的烟气中具有较高浓度的CO的技术问题；

2)通过余热回收利用减少了加热炉的热损失，提高了加热炉的运行效率。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种降低加热炉CO排放装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-燃烧器、2-辐射室、3-氧分析仪、4-对流室、5-烟囱、6-烟气检测仪、7-第二管道、8-第二调节装置、9-第一管道、10-第一调节装置、11、CO催化反应器、12-第三管道、13-鼓风机、14-引风机、15-第五调节装置、16-换热器、17-第三调节装置、18-第四管道、19-第四调节装置。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

实施例一：

参见附图1，一种降低加热炉CO排放装置，包括燃烧器1、辐射室2、对流室4、烟囱5、CO催化反应器11，所述燃烧器1前端设置有换热器16，所述辐射室2出口、对流室4入口处设置第一管道9，所述对流室4出口、烟囱5入口处设置第二管道7，所述第一管道9、第二管道7均连接至所述CO催化反应器11烟气入口侧，所述CO催化反应器11烟气出口侧与所述换热器16烟气进口侧连接，加热炉烟气经所述CO催化反应器11催化反应后进入所述换热器16中进行热交换。

具体的，所述辐射室2与所述对流室4连通，所述对流室4与所述烟囱5连通，所述对流室4出口、烟囱5入口处通过所述第二管道7与所述CO催化反应器11连接，所述辐射室2出口、对流室4入口处通过所述第一管道9与所述CO催化反应器11连接，所述CO催化反应器11烟气出口侧与所述换热器16烟气进口侧连接，从而对所述换热器16空气入口侧进来的冷空气进行加热，冷空气经加热后变为热空气从所述换热器16空气出口侧流出，沿管道经所述燃烧器1进入所述辐射室2中与燃料混合燃烧。低负荷工况下，所述辐射室2的炉膛温度通常为300℃～600℃，低于CO的起燃温度，导致低NO_X燃烧后的中间产物CO和未燃尽烃类在烟气中大量存在，大部分烟气经所述第二管道7进入所述CO催化反应器11，小部分高温烟气经所述第一管道9进入所述CO催化反应器11，由于小部分高温烟气的混兑，提高了进入所述CO催化反应器11的烟气温度，混兑后烟气温度可保持在280℃～500℃之间，有利于提高CO催化反应效率，降低CO污染物的排放；同时经过催化反应后的烟气温度又进一步升高5℃～20℃左右，并进入所述换热器16中对冷空气进行热交换，通过余热回收利用减少了加热炉的热损失，提高了加热炉的运行效率。

优选的，所述第一管道9上设置有第一调节装置10。

具体的，通过所述第一调节装置10启停或调节从所述辐射室2出口进入所述CO催化反应器11中的高温烟气量，当所述对流室4出口的烟气温度低于CO催化反应温度下限280℃时，对所述第一调节装置10进行开启或调大开度，将所述辐射室2出口处的高温烟气与所述对流室4出口处的低温烟气进行混兑，使进入所述CO催化反应器11的烟气温度始终保持在280℃～500℃之间，从而提高对烟气中CO气体的催化反应效率。

优选的，所述第二管道7上设置有第二调节装置8。

具体的，当CO催化反应器11或换热器16发生故障时，通过关闭所述第二调节装置8和第一调节装置10切断烟气，同时打开烟道调节装置，使烟气直接通过烟囱排出。

实施例二：

在实施例一的基础上，对实施例一所述的加热炉CO排放装置的结构进行进一步优化。

本实施例所述的一种降低加热炉CO排放装置，还包括鼓风机13，所述鼓风机13出口侧与所述CO催化反应器11空气入口侧之间设置第三管道12，所述第三管道12上设置有第三调节装置17。

具体的，通过所述第三调节装置17调节进入所述CO催化反应器11的空气量，以使烟气中的CO在所述CO催化反应器11内得到充分催化反应。

优选的，所述换热器16空气出口侧与所述CO催化反应器11空气入口侧之间通过第四管道18连接，所述第四管道18上设置有第四调节装置19。

具体的，所述换热器16空气出口侧与所述CO催化反应器11空气入口侧通过所述第四管道18连接，第四调节装置19设置在所述第四管道18上，所述换热器16预热后的热空气从所述换热器16空气出口侧流出，经过所述第四管道18从所述CO催化反应器11的空气入口侧送入，通过所述第四调节装置19调节进入所述CO催化反应器11中的热空气量，一方面确保所述CO催化反应器11中具有足够的空气，使得烟气中CO进行充分反应，另一方面进入CO催化反应器11中空气因提前得到所述换热器16的预热，更有利于CO催化反应器11中CO的催化反应。

需要指出的，所述第三管道12及其第三调节装置17，所述第四管道18及其第四调节装置19可以进行组合或替换，以进一步调节进入所述CO催化反应器11中的空气量及其空气温度，有利于进一步保证对烟气中CO的充分反应，并进一步提升反应效率。

优选的，所述对流室4出口处设置有烟气检测仪6，所述烟气检测仪6至少与所述第三调节装置17、第四调节装置19中的其中一个连接。

具体的，所述烟气检测仪6对所述对流室4出口处排出的烟气的CO、碳氢化合物的含量进行检测，当烟气中的CO、碳氢化合物含量超标时，所述烟气检测仪6将信号反馈至所述第三调节装置17和(或)第四调节装置19，所述第三调节装置17和(或)第四调节装置19开度增大，增加进入所述CO催化反应器11中的空气量和(或)提高空气温度，通过所述烟气检测仪6反馈信号至所述第三调节装置17和(或)第四调节装置19，自动化程度高，使用方便。

实施例三：

在实施例一、二的基础上，对实施例一、二所述的加热炉CO排放装置的结构进行进一步优化。

本实施例所述的一种降低加热炉CO排放装置，还包括第五调节装置15，所述第五调节装置15设置于所述鼓风机13出口侧与所述换热器16空气进口侧之间。

具体的，冷空气在所述鼓风机13的作用下被送入所述换热器16，通过所述第五调节装置15调节经所述鼓风机13进入所述换热器16中的空气量，确保有足量的助燃空气经所述换热器16预热后，先后进入所述燃烧器1与所述辐射室2中参与燃烧。

优选的，所述辐射室2出口处设置有氧分析仪3，所述氧分析仪3与所述第五调节装置15连接。

具体的，所述氧分析仪3对所述辐射室2出口处排出的烟气的氧含量进行检测，通过检测从所述辐射室2出口处排出的烟气中的氧含量，并将信号反馈至所述第五调节装置15，所述第五调节装置15进行开度调节，以使从所述辐射室2出口处流出的烟气中氧浓度以3％为宜，由此控制与调节所述辐射室2中的燃料进行充分燃烧，此外通过所述氧分析仪3控制所述第五调节装置15动作，自动化程度高。

实施例四：

在实施例一的基础上，对实施例所述的加热炉CO排放装置进行进一步优化。

本实施例所述的一种降低加热炉CO排放装置，还包括引风机14，所述引风机14入口与所述换热器16的烟气出口侧相连，所述引风机14出口与所述烟囱5相连。

具体的，所述引风机14入口与所述换热器16的烟气出口侧相连，所述引风机14出口与所述烟囱5相连，使所述换热器16中经过催化反应与换热后的低温净化烟气从所述烟囱5中排出。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：包括燃烧器(1)、辐射室(2)、对流室(4)、烟囱(5)、CO催化反应器(11)，所述燃烧器(1)前端设置有换热器(16)，所述辐射室(2)出口、对流室(4)入口处设置第一管道(9)，所述对流室(4)出口、烟囱(5)入口处设置第二管道(7)，所述第一管道(9)、第二管道(7)均连接至所述CO催化反应器(11)烟气入口侧，所述CO催化反应器(11)烟气出口侧与所述换热器(16)烟气进口侧连接，加热炉烟气经所述CO催化反应器(11)催化反应后进入所述换热器(16)中进行热交换。

2.根据权利要求1所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：所述第一管道(9)上设置有第一调节装置(10)。

3.根据权利要求1所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：所述第二管道(7)上设置有第二调节装置(8)。

4.根据权利要求1所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：所述换热器(16)空气出口侧与所述CO催化反应器(11)空气入口侧之间通过第四管道(18)连接，所述第四管道(18)上设置有第四调节装置(19)。

5.根据权利要求4所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：还包括鼓风机(13)，所述鼓风机(13)出口侧与所述CO催化反应器(11)空气入口侧之间设置第三管道(12)，所述第三管道(12)上设置有第三调节装置(17)。

6.根据权利要求5所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：所述对流室(4)出口处设置有烟气检测仪(6)，所述烟气检测仪(6)至少与所述第三调节装置(17)、所述第四调节装置(19)中的其中一个连接。

7.根据权利要求5所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：还包括第五调节装置(15)，所述第五调节装置(15)设置于所述鼓风机(13)出口侧与所述换热器(16)空气进口侧之间。

8.根据权利要求7所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：所述辐射室(2)出口处设置有氧分析仪(3)，所述氧分析仪(3)与所述第五调节装置(15)连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种降低加热炉CO排放装置，其特征在于：还包括引风机(14)，所述引风机(14)入口与所述换热器(16)的烟气出口侧相连，所述引风机(14)出口与所述烟囱(5)相连。

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