CN213811905U - 余热回收设备及余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及节能减排设备技术领域，尤其是涉及一种余热回收设备及余热回收系统。余热回收设备包括燃烧炉、换热组件和调节挡板；燃烧炉与换热组件相连通，燃烧炉产生的烟气经过换热组件降温后排放至大气，外界的空气经过换热组件升温后进入燃烧炉，外界的空气和烟气在换热组件处进行热交换；至少一个调节挡板转动安装于烟气流通的管道内，以调节烟气的压力；和/或至少一个调节挡板转动安装于空气流通的管道内，以调节空气的压力。本申请通过在烟气流通的管道内设置调节挡板以调节烟气的压力；和/或在空气流通的管道内设置调节挡板以调节空气的压力，从而保证燃烧炉能够处于更好的运行状态，以提升燃烧炉的燃烧效率，降低燃烧所需燃料的用量。

Description

余热回收设备及余热回收系统

技术领域

本申请涉及节能减排设备技术领域，尤其是涉及一种余热回收设备及余热回收系统。

背景技术

石油化工行业的重整装置燃烧炉设置有烟气余热回收设备。在现有的烟气余热回收设备中，未设置管道压力控制装置对烟气及空气管道进行压力调节，影响了燃烧炉热效率，降低了烟气余热回收设备的节能效果。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种余热回收设备及余热回收系统，能够对烟气及空气管道进行气压调节，以增强燃烧炉的热效率。

本申请提供了一种余热回收设备，包括燃烧炉、换热组件和调节挡板；

所述燃烧炉与所述换热组件相连通，所述燃烧炉产生的烟气经过所述换热组件降温后排放至大气，外界的空气经过所述换热组件升温后进入所述燃烧炉，外界的空气和烟气在所述换热组件处进行热交换；

至少一个所述调节挡板转动安装于烟气流通的管道内，以调节烟气的压力；和/或至少一个所述调节挡板转动安装于空气流通的管道内，以调节空气的压力。

在上述技术方案中，进一步地，所述调节挡板包括第一挡板；

所述换热组件包括一级预热器、二级预热器和引风机；所述燃烧炉与所述一级预热器相连通，所述一级预热器与所述二级预热器相连通；所述燃烧炉排出的烟气依次经过所述一级预热器及所述二级预热器排放至大气，外界的空气依次经过所述二级预热器及所述一级预热器进入所述燃烧炉；

所述引风机设置于所述一级预热器和所述二级预热器之间，所述一级预热器将烟气温度降低至第一预设温度，且所述第一预设温度高于烟气露点温度；所述二级预热器将烟气温度降低至第二预设温度，且所述第二预设温度低于所述烟气露点温度；

所述一级预热器与所述引风机之间设置有所述第一挡板。

在上述技术方案中，进一步地，所述调节挡板还包括第三挡板和第四挡板；

所述一级预热器的空气入口和空气出口之间通过第一空气旁路管道连通，所述第一空气旁路管道的一端与所述燃烧炉连通，所述第一空气旁路管道的另一端与外界的空气连通；

所述第三挡板安装于所述第一空气旁路管道，所述一级预热器的空气入口和/或空气出口设置有阀门；

所述一级预热器的烟气入口还设置有所述阀门；所述燃烧炉的排烟口还设置有第一烟气旁路管道，所述第四挡板安装于所述第一烟气旁路管道，用于将燃烧炉的烟气排放至大气。

在上述技术方案中，进一步地，所述调节挡板还包括第五挡板；

所述二级预热器的空气入口和空气出口之间通过第二空气旁路管道连通，所述第二空气旁路管道的一端与所述第一空气旁路管道及所述一级预热器的空气入口连通，所述第二空气旁路管道的另一端与外界的空气连通；

所述第五挡板安装于所述第二空气旁路管道，所述二级预热器的空气入口和/或空气出口还设置有所述阀门；

所述二级预热器的烟气入口还设置有所述阀门；所述二级预热器与所述引风机之间还设置有第二烟气旁路管道，用于将从所述引风机排出的烟气排放至大气，所述第二烟气旁路管道上安装有所述阀门。

在上述技术方案中，进一步地，还包括烟囱，所述二级预热器与所述烟囱相连通，以将降温后的烟气通过所述烟囱排放至大气；所述二级预热器与所述烟囱之间设置有所述阀门；

所述燃烧炉通过所述第一烟气旁路管道与所述烟囱相连通；

所述引风机通过所述第二烟气旁路管道与所述烟囱相连通。

在上述技术方案中，进一步地，还包括鼓风机，所述鼓风机将外界空气从吸风口导入所述换热组件；

所述调节挡板还包括第二挡板，所述第二挡板安装于所述吸风口与所述鼓风机之间。

在上述技术方案中，进一步地，所述燃烧炉的数量为多个，多个所述燃烧炉分别通过空气支路与所述换热组件相连通，且每个所述空气支路上分别设置有第六挡板。

在上述技术方案中，进一步地，所述燃烧炉内设置有燃烧器，所述燃烧器设置有快开风门。

在上述技术方案中，进一步地，所述烟气流通的管道内设置有烟气压力传感器和/或所述空气流通的管道内设置有空气压力传感器。

本申请还提供了一种余热回收系统，包括上述方案所述的余热回收设备。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的余热回收设备，通过在烟气流通的管道内设置至少一个调节挡板以调节烟气的压力；和/或在空气流通的管道内设置至少一个调节挡板以调节空气的压力，从而保证燃烧炉能够处于更好的运行状态，以提升燃烧炉的燃烧效率，降低了燃烧所需燃料的用量，更加节能环保。

本申请还提供了余热回收系统，包括上述方案所述的余热回收设备。基于上述分析可知，余热回收系统同样具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的余热回收设备的结构示意图。

图中：101-燃烧炉；102-换热组件；103-第一挡板；104-一级预热器；105-二级预热器；106-引风机；107-鼓风机；108-吸风口；109-第二挡板；110-第三挡板；111-第四挡板；112-第一空气旁路管道；113-阀门；114-第一烟气旁路管道；115-第五挡板；116-第二空气旁路管道；117-旁路连通管道；118-第二烟气旁路管道；119-烟囱；120-燃烧器；121-快开风门。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

参见图1所示，本申请提供的余热回收设备包括燃烧炉101、换热组件102和调节挡板；燃烧炉101与换热组件102相连通，燃烧炉101产生的烟气经过换热组件102降温后排放至大气，外界的空气经过换热组件102升温后进入燃烧炉101，外界的空气和烟气在换热组件102处进行热交换；至少一个调节挡板转动安装于烟气流通的管道内，以调节烟气的压力；和/或至少一个调节挡板转动安装于空气流通的管道内，以调节空气的压力。

具体来说，余热回收设备中的燃烧炉101具体为重整加热炉，烟气从重整加热炉顶部排出，经由换热组件102后排出至大气；外界的空气经由换热组件102后进入燃烧炉101；在换热组件102处，外界空气和烟气进行热交换，以使烟气温度降低、空气温度升高。加热的空气被导向至重整加热炉的空气入口，在充分利用烟气余热的同时，提高了助燃空气进入燃烧炉101的温度，提升燃烧炉101热效率，降低了燃烧所需燃料的用量，更加节能环保。

为了使重整加热炉维持在最佳的运行压力下，以保证最佳燃烧效率，一般来说，设定炉顶负压维持在-20～-30Pa。在烟气流通的管道内设置有一个或多个调节挡板，以调节烟气流通的管道内的气压，当设置多个调节挡板时，可通过分程控制各处的调节挡板对烟气流通的管道的压力进行控制。调节挡板转动安装于烟气流通的管道内，通过改变调节挡板的翻转角度，改变管道的流通面积，从而改变管道内的气压；且烟气流通的管道与燃烧炉101连通，从而能够控制炉顶压力。可选地，调节挡板的中部与烟气流通的管道转动连接。

空气流通的管道内设置的调节挡板与烟气流通的管道内设置的调节挡板同理，区别在于空气流通的管道内的调节挡板通过控制气压实现对燃烧炉101送风量的调节，具体用于控制炉膛的氧含量，一般来说，炉膛氧含量控制在约2％-3％，以保证最佳燃烧效率。

本申请提供的余热回收设备，通过在烟气流通的管道内设置至少一个调节挡板以调节烟气的压力；和/或在空气流通的管道内设置至少一个调节挡板以调节空气的压力，从而保证燃烧炉101能够处于更好的运行状态，以提升燃烧炉101的燃烧效率，降低了燃烧所需燃料的用量，更加节能环保。

该实施例可选的方案中，换热组件102包括一级预热器104、二级预热器105和引风机106；燃烧炉101与一级预热器104相连通，一级预热器104与二级预热器105相连通；燃烧炉101排出的烟气依次经过一级预热器104及二级预热器105排放至大气，外界的空气依次经过二级预热器105及一级预热器104进入燃烧炉101；引风机106设置于一级预热器104和二级预热器105之间，一级预热器104将烟气温度降低至第一预设温度，且第一预设温度高于烟气露点温度；二级预热器105将烟气温度降低至第二预设温度，且第二预设温度低于烟气露点温度。

在该实施例中，由于燃烧后的烟气中含有SO₃和H₂O生成硫酸蒸汽，凝结在低于烟气露点的低温金属受热面上时，会造成金属露点腐蚀。在该实施例中，为避免引风机106腐蚀，空气预热过程分为高、低温两段式，引风机106位于高温段空气预热器(对应一级预热器104)、低温段空气预热器(对应二级预热器105)之间。

烟气的流动过程以及空气的流动过程如下：烟气从重整加热炉对流顶部排出，由引风机106引入高温段空气预热器，以使烟气温度降到180～150℃左右(该温度高于烟气露点温度，不会造成引风机106金属露点腐蚀)，然后烟气经过引风机106进入低温段空气预热器继续回收烟气余热，烟气温度降至90℃以下(充分回收余热)，然后降温后的烟气排出。冷空气送入低温段空气预热器与低温烟气换热，然后进入高温段空气预热器加热，最终预热后的空气送至重整加热炉的炉侧风道供燃料燃烧用。

调节挡板包括第一挡板103，在一级预热器104与引风机106之间设置有第一挡板103。引风机106作为将烟气从燃烧炉101引出的主要动力装置，将第一挡板103设置于引风机106处，且第一挡板103位于引风机106的上游管路，以便更好的调节管道内的烟气压力。

优选地，烟气流通管道上的调节挡板可选用耐腐蚀材料，具体可采用316L不锈钢材质。

该实施例可选的方案中，调节挡板还包括第三挡板110；一级预热器104的空气入口和空气出口之间通过第一空气旁路管道112连通，第一空气旁路管道112的一端与燃烧炉101连通，第一空气旁路管道112的另一端与外界的空气连通；第三挡板110安装于第一空气旁路管道112，一级预热器104的空气入口和/或空气出口设置有阀门113。

也就是说，当一级预热器104的空气入口和/或空气出口设置有阀门113关闭时，烟气即不能在一级预热器104中流通，此时第一空气旁路管道112相当于将一级预热器104的空气入口和空气出口短路，设置于第一空气旁路管道112的第三挡板110也能够进一步调整管路内的气压，当第三挡板110翻转以使板面与第一空气旁路管道112的轴线垂直时，也能够将第一空气旁路管道112关断。

调节挡板还包括第四挡板111；一级预热器104的烟气入口还设置有阀门113；燃烧炉101的排烟口还设置有第一烟气旁路管道114，第四挡板111安装于第一烟气旁路管道114，用于将燃烧炉101的烟气排放至大气。设置于一级预热器104的烟气入口的阀门113关闭时，烟气不进入换热组件102，直接从第一烟气旁路管道114排放至大气，第四挡板111能够起到开启或者关闭第一烟气旁路管道114的作用，且能够改变第一烟气旁路管道114内的气压。

上述实施例方案的设置主要针对于一级预热器104出现故障、引风机106出现故障以及进入二级预热器105、引风机106烟气温度过高的问题。此时，一级预热器104和二级预热器105停用，燃烧炉101排出的烟气不经过一级预热器104、引风机106和下游的二级预热器105，第四挡板111开启以使烟气流经第一烟气旁路管道114后排至大气；外界的空气也不进入二级预热器105和一级预热器104换热，外界的空气直接进入燃烧炉101的炉底，以实现助燃作用。

需要说明的是，在余热回收设备正常运行时，改变第四挡板111的转动角度，可以实现分流烟气的作用。例如当烟气压力过大时，改变第四挡板111的转动角度，以增加第一烟气旁路管道114中烟气流量，从而实现对烟气主要流通管道的流量进行控制，进一步控制烟气气压。在余热回收设备正常运行时，改变第三挡板110的转动角度，可以实现分流空气的作用。例如改变第三挡板110的转动角度，以增加第一空气旁路管道112中空气流量，进一步改变空气主要流通管道的流量，从而控制换热后烟气排放的温度不高于90度。

该实施例可选的方案中，该实施例可选的方案中，调节挡板还包括第五挡板115；二级预热器105的空气入口和空气出口之间通过第二空气旁路管道116连通，第二空气旁路管道116的一端与第一空气旁路管道112及一级预热器104的空气入口连通，第二空气旁路管道116的另一端与外界的空气连通；第五挡板115安装于第二空气旁路管道116，二级预热器105的空气入口和/或空气出口还设置有阀门113。

也就是说，当二级预热器105的空气入口和/或空气出口设置有阀门113关闭时，烟气即不能在二级预热器105中流通，此时第二空气旁路管道116相当于将二级预热器105的空气入口和空气出口短路，设置于第二空气旁路管道116的第五挡板115也能够进一步调整管路内的气压，当第五挡板115翻转以使板面与第二空气旁路管道116的轴线垂直时，也能够将第二空气旁路管道116关断。

进一步地，第二空气旁路管道116的一端通过旁路连通管道117与第一空气旁路管道112及一级预热器104的空气入口连通。当一级预热器104可用，二级预热器105不可用时，只短路二级预热器105，外界空气还能够从旁路连通管道117进入一级预热器104；当一级预热器104和二级预热器105都不可用时，空气依次流经第二空气旁路管道116、旁路连通管道117及第一空气旁路管道112后，进入燃烧炉101。如此可实现管线的共用，节省成本，管线结构更加简洁。

二级预热器105的烟气入口还设置有阀门113；二级预热器105与引风机106之间还设置有第二烟气旁路管道118，用于将从引风机106排出的烟气排放至大气，第二烟气旁路管道118上安装有阀门113。设置于二级预热器105的烟气入口的阀门113关闭时，烟气不进入二级预热器105，直接从第二烟气旁路管道118排放至大气。

上述实施例方案的设置主要针对于二级预热器105出现故障的问题。且在余热回收设备正常运行时，改变第五挡板115的转动角度，可以实现分流空气的作用。例如改变第五挡板115的转动角度，以增加第二空气旁路管道116中空气流量，进一步改变空气主要流通管道的流量，从而控制换热后烟气排放的温度不高于90度。

该实施例可选的方案中，余热回收设备还包括烟囱119，二级预热器105与烟囱119相连通，以将降温后的烟气通过烟囱119排放至大气，烟囱119用于对烟气进行扩散。二级预热器105与烟囱119之间设置有阀门113，当二级预热器105停用时，将该处阀门113关闭，可防止烟气反流。燃烧炉101通过第一烟气旁路管道114与烟囱119相连通，即燃烧炉101排出的烟气可从烟囱119排放；引风机106通过第二烟气旁路管道118与烟囱119相连通，当二级预热器105停用时，引风机106排出的烟气可以从烟囱119排出。

实施例二

该实施例二中的余热回收设备是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。

该实施例可选的方案中，余热回收设备还包括鼓风机107，鼓风机107将外界空气从吸风口108导入换热组件102；调节挡板还包括第二挡板109，第二挡板109安装于吸风口108与鼓风机107之间。

在该实施例中，鼓风机107作为将空气引入换热组件102的主要动力装置，用于增加空气输送效率。将第二挡板109设置于鼓风机107处，且第二挡板109位于鼓风机107的上游管路，以便更好的调节管道内的空气压力，实现高效的换热效果，保证燃烧炉101的燃烧效率。

该实施例可选的方案中，燃烧炉101的数量为多个，多个燃烧炉101分别通过空气支路与换热组件102相连通，且每个空气支路上分别设置有第六挡板，根据每个燃烧炉101不同的燃烧情况，调节第六挡板的偏转角度，空气空气流量。

该实施例可选的方案中，燃烧炉101内设置有燃烧器120，燃烧器120设置有快开风门121，空气直接从快开风门121进入燃烧炉101。

在该实施例中，当空气流通管道的压力持续较低时，联锁(联锁值：1000Pa)打开快开风门121、停用鼓风机107和引风机106，可现场手动关闭烟气流通管道上的所有阀门113，燃烧炉101改为联络自然通风方式操作。进一步可发信号至控制系统，降低主燃料供量，当联锁发生预设时间(可设置5S)以后，所有快开风门121中如有30％阀开回讯未有确认，联锁切断主燃料。同时利用烟道调节挡板第四挡板111调节炉顶负压。

该实施例可选的方案中，烟气流通的管道内设置有烟气压力传感器和/或空气流通的管道内设置有空气压力传感器，以便实时监测管道内的压力，进而调节挡板的偏转情况以及改变阀门113的开闭状态。

实施例三

本申请实施例三提供了一种余热回收系统，包括上述任一实施例的余热回收设备，因而，具有上述任一实施例的余热回收设备的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种余热回收设备，其特征在于，包括燃烧炉、换热组件和调节挡板；

所述燃烧炉与所述换热组件相连通，所述燃烧炉产生的烟气经过所述换热组件降温后排放至大气，外界的空气经过所述换热组件升温后进入所述燃烧炉，外界的空气和烟气在所述换热组件处进行热交换；

至少一个所述调节挡板转动安装于烟气流通的管道内，以调节烟气的压力；和/或至少一个所述调节挡板转动安装于空气流通的管道内，以调节空气的压力。

2.根据权利要求1所述的余热回收设备，其特征在于，所述调节挡板包括第一挡板；

所述换热组件包括一级预热器、二级预热器和引风机；所述燃烧炉与所述一级预热器相连通，所述一级预热器与所述二级预热器相连通；所述燃烧炉排出的烟气依次经过所述一级预热器及所述二级预热器排放至大气，外界的空气依次经过所述二级预热器及所述一级预热器进入所述燃烧炉；

所述引风机设置于所述一级预热器和所述二级预热器之间，所述一级预热器将烟气温度降低至第一预设温度，且所述第一预设温度高于烟气露点温度；所述二级预热器将烟气温度降低至第二预设温度，且所述第二预设温度低于所述烟气露点温度；

所述一级预热器与所述引风机之间设置有所述第一挡板。

3.根据权利要求2所述的余热回收设备，其特征在于，所述调节挡板还包括第三挡板和第四挡板；

所述一级预热器的空气入口和空气出口之间通过第一空气旁路管道连通，所述第一空气旁路管道的一端与所述燃烧炉连通，所述第一空气旁路管道的另一端与外界的空气连通；

所述第三挡板安装于所述第一空气旁路管道，所述一级预热器的空气入口和/或空气出口设置有阀门；

所述一级预热器的烟气入口还设置有所述阀门；所述燃烧炉的排烟口还设置有第一烟气旁路管道，所述第四挡板安装于所述第一烟气旁路管道，用于将燃烧炉的烟气排放至大气。

4.根据权利要求3所述的余热回收设备，其特征在于，所述调节挡板还包括第五挡板；

所述二级预热器的空气入口和空气出口之间通过第二空气旁路管道连通，所述第二空气旁路管道的一端与所述第一空气旁路管道及所述一级预热器的空气入口连通，所述第二空气旁路管道的另一端与外界的空气连通；

所述第五挡板安装于所述第二空气旁路管道，所述二级预热器的空气入口和/或空气出口还设置有所述阀门；

所述二级预热器的烟气入口还设置有所述阀门；所述二级预热器与所述引风机之间还设置有第二烟气旁路管道，用于将从所述引风机排出的烟气排放至大气，所述第二烟气旁路管道上安装有所述阀门。

5.根据权利要求4所述的余热回收设备，其特征在于，还包括烟囱，所述二级预热器与所述烟囱相连通，以将降温后的烟气通过所述烟囱排放至大气；所述二级预热器与所述烟囱之间设置有所述阀门；

所述燃烧炉通过所述第一烟气旁路管道与所述烟囱相连通；

所述引风机通过所述第二烟气旁路管道与所述烟囱相连通。

6.根据权利要求1所述的余热回收设备，其特征在于，还包括鼓风机，所述鼓风机将外界空气从吸风口导入所述换热组件；

所述调节挡板还包括第二挡板，所述第二挡板安装于所述吸风口与所述鼓风机之间。

7.根据权利要求1所述的余热回收设备，其特征在于，所述燃烧炉的数量为多个，多个所述燃烧炉分别通过空气支路与所述换热组件相连通，且每个所述空气支路上分别设置有第六挡板。

8.根据权利要求1所述的余热回收设备，其特征在于，所述燃烧炉内设置有燃烧器，所述燃烧器设置有快开风门。

9.根据权利要求1所述的余热回收设备，其特征在于，所述烟气流通的管道内设置有烟气压力传感器和/或所述空气流通的管道内设置有空气压力传感器。

10.一种余热回收系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的余热回收设备。

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