CN215259928U - 一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，包括燃料气管路、助燃风管路和预热炉，所述预热炉上设有燃烧器，所述燃料气管路和所述助燃风管路分别与所述燃烧器连通；所述燃料气管路上设有第一流量控制阀和第一流量计，所述预热炉的原料气出口炉管上连接有热电偶，所述热电偶和第一流量计分别与所述第一流量控制阀连接。本实用新型通过在燃料管路上设置流量计和流量控制阀，可以根据热电偶反馈的预热炉温度调节燃料气流量，实现燃料气出炉温度和燃料气流量串级控制燃料气量。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气制乙炔相关技术领域，具体涉及一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统。
背景技术
乙炔是化工行业非常重要的产品，它是制备BDO(1,4-丁二醇)的原料之一。生产乙炔的方法主要有非催化部分氧化法、干法电石法、湿法电石法、等离子法以及电弧法等方法。目前，电石法是化工行业主要的乙炔制备方法，但电石法会产生大量的电石渣和废水，废物处理不仅增加了成本，同时也很难适应日益严格的环保政策要求。等离子法及电弧法产能小，成本高，不能实现规模化生产。天然气部分氧化法制乙炔不仅环保，还能大幅度提高产能。
天然气部分氧化法制乙炔工艺要求进入乙炔裂解炉的原料气温度预热至600℃以上，因此在裂解炉前设置有预热炉。目前预热炉燃烧器都是依靠炉膛负压，自然进风燃烧，对于长时间运行后的预热炉对流段积灰严重，炉膛负压一定程度降低，而且有的预热炉设置了空气预热器，这就使得助燃风阻力加大，导致燃烧器的助燃风不足，从而导致燃烧不稳定，给预热炉稳定运行带来隐患。现有燃烧器自带的助燃风调节机构控制精度有限，且须人工操作，不能实时控制预热炉烟气残氧量，不能有效保证预热炉的最大热效率。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题的一种或几种，提供了一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，包括燃料气管路、助燃风管路和预热炉，所述预热炉上设有燃烧器，所述燃料气管路和所述助燃风管路分别与所述燃烧器连通；所述燃料气管路上设有第一流量控制阀和第一流量计，所述预热炉的原料气出口炉管上连接有热电偶，所述热电偶和第一流量计分别与所述第一流量控制阀连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在燃料管路上设置流量计和流量控制阀，可以根据热电偶反馈的预热炉温度调节燃料气流量，实现燃料气出炉温度和燃料气流量串级控制燃料气量。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述燃料气管路上还设有切断阀。
采用上述进一步方案的有益效果是：可以根据工况，切断燃料气管路。
进一步，所述燃料气管路上还设有第一压力表。
采用上述进一步方案的有益效果是：可以对燃料气管路的压力进行监测。
进一步，所述助燃风管路上设有第二流量计和第二流量控制阀，所述第二流量计分别与所述第一流量计和第二流量控制阀连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过在助燃风管路上设置流量计和流量控制阀，可以实现燃料气和空气的比值以及空气流量串级控制助燃空气量。
进一步，所述助燃风管路上设有鼓风机。
采用上述进一步方案的有益效果是：为助燃空气提供压力，避免导致燃烧器助燃风不足，导致燃烧不稳定的问题。
进一步，所述鼓风机的进气端设有消音器。
采用上述进一步方案的有益效果是：可以实现低噪音进风。
进一步，所述助燃风管路上还设有第二压力表。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够对助燃风管路的压力进行监测。
进一步，所述预热炉的排气烟囱内设有检测残氧量的氧分析仪。
采用上述进一步方案的有益效果是：氧分析仪的设置可以实现残氧量的在线监测，可以随时修正燃料气与空气的流量比值。可以精确控制预热炉烟气中的残氧量，保证预热炉的热效率。还可以避免炉膛负压不足导致的燃烧不稳定，从而造成装置频繁联锁的现象。
进一步，所述燃料气管路上设有点火燃料气管路，所述点火燃料气管路两端分别与所述燃料气管路和所述燃烧器的长明灯连通，所述点火燃料气管路上设有调压阀。
进一步，还包括控制系统，所述热电偶和第一流量计分别通过控制系统与所述第一流量控制阀连接。
附图说明
图1为本实用新型天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统的连接结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第二流量控制阀；2、第二流量计；3、鼓风机；4、消音器；5、第一流量控制阀；6、第一流量计；7、热电偶；8、氧分析仪；9、切断阀；10、第一压力表；11、第二压力表；B101-燃烧器；F101-预热炉；14、调压阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实施例的一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，包括燃料气管路、助燃风管路和预热炉F101，所述预热炉F101上设有燃烧器B101，所述燃料气管路和所述助燃风管路分别与所述燃烧器B101连通；所述燃料气管路上设有第一流量控制阀5和第一流量计6，所述预热炉F101的原料气出口炉管上连接有热电偶7，所述热电偶7和第一流量计6分别与所述第一流量控制阀5连接。
本实施例通过在燃料管路上设置流量计和流量控制阀，可以根据热电偶反馈的预热炉温度调节燃料气流量，实现燃料气出炉温度和燃料气流量串级控制燃料气量。
本实施例的一个可选方案，所述燃料气管路上还设有切断阀9。可以根据工况，切断燃料气管路。
本实施例的一个可选方案，所述燃料气管路上还设有第一压力表10。可以对燃料气管路的压力进行监测。
本实施例的一个优选方案，所述助燃风管路上设有第二流量计2和第二流量控制阀1，所述第二流量计2分别与所述第一流量计6和第二流量控制阀1连接。通过在助燃风管路上设置流量计和流量控制阀，可以实现燃料气和空气的比值以及空气流量串级控制助燃空气量。
本实施例的一个优选方案，所述助燃风管路上设有鼓风机3。为助燃空气提供压力，避免导致燃烧器助燃风不足，导致燃烧不稳定的问题。
本实施例的一个优选方案，所述鼓风机3的进气端设有消音器4。可以实现低噪音进风。
本实施例的一个可选方案，所述助燃风管路上还设有第二压力表11。能够对助燃风管路的压力进行监测。
本实施例的一个进一步方案，所述预热炉F101的排气烟囱内设有检测残氧量的氧分析仪8。氧分析仪的设置可以实现排气烟囱排放气体残氧量的在线监测，可以随时修正燃料气与空气的流量比值。可以精确控制预热炉烟气中的残氧量，保证预热炉的热效率。还可以避免炉膛负压不足导致的燃烧不稳定，从而造成装置频繁联锁的现象。
如图1所示，所述燃料气管路上设有点火燃料气管路，所述点火燃料气管路两端分别与所述燃料气管路和所述燃烧器B101的长明灯连通，所述点火燃料气管路上设有调压阀14。
本实施例的天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，燃料气依次通过燃料气管路的第一流量计6、第一流量控制阀5、切断阀9，最后进入到燃烧器B101燃烧，燃料气管路上还设有第一压力表，用于监测燃料气的压力，预热炉的燃料气出口管路上设置有热电偶。助燃风经过鼓风机3、进入到助燃风管路，经过第二流量计2、第二流量控制阀1以及第二压力表11进入到燃烧器B101中与燃料气混合。
本实施例中，热电偶7和第一流量计6分别可以通过PLC或DCS控制系统与所述第一流量控制阀5连接，所述第二流量计2分别与所述第一流量计6和第二流量控制阀1通过PLC或DCS控制系统连接。热电偶可以反馈温度信号给PLC或DCS控制系统，PLC或DCS控制系统根据温度信号控制第一流量调节阀的开度，进而调节燃料气流量。也可以直接在中控室的DCS系统上直接调节第一流量调节阀5的开度，进而调节燃料气流量。当燃料气流量发生变动后，PLC或DCS控制系统可以根据燃料气流量控制助燃风管路上的第二流量控制阀1的开度，调节助燃风流量。当然也可以在中控室的DCS系统上直接调节第二流量调节阀1的开度，进而调节助燃风流量。
本实施例的天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统中，燃料气管路可以通过第一流量控制阀和热电偶的热反馈串级控制，可以直接利用第一流量控制阀调节燃料器管路的燃料气流量，也可以通过热电偶反馈的温度进行调节。助燃风管路上的助燃风量可以通过第二流量控制阀和燃料气的流量进行串级控制，可以直接利用第二流量控制阀调节助燃风管路的助燃空气流量，也可以通过燃料气量来调节空气流量(预热炉运行之前，助燃风和燃料气的通入比例已经确定)，根据通入的燃料气量以及预先设定的比例，确定通入的空气量。利用氧分析仪可以监测排气烟囱的残氧量，由于预热炉中的燃料气燃烧后会有多余空气存在，而助燃风管路通入的助燃风量会影响最终的残氧量，残氧量太多说明通入助燃风量过多，会带走预热炉的热量，残氧量太少也不是燃料气和助燃风的理想混合状态，会容易生成一氧化碳，不利于环保。因此通过设置氧分析仪可以对排气的残氧量进行监测，并根据残氧量多少随时修正燃料气与助燃风的流量比值，使助燃风的通入量控制在合理范围之内。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，包括燃料气管路、助燃风管路和预热炉，所述预热炉上设有燃烧器，所述燃料气管路和所述助燃风管路分别与所述燃烧器连通；所述燃料气管路上设有第一流量控制阀和第一流量计，所述预热炉的原料气出口炉管上连接有热电偶，所述热电偶和第一流量计分别与所述第一流量控制阀连接。
2.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述燃料气管路上还设有切断阀。
3.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述燃料气管路上还设有第一压力表。
4.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述助燃风管路上设有第二流量计和第二流量控制阀，所述第二流量计分别与所述第一流量计和第二流量控制阀连接。
5.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述助燃风管路上设有鼓风机。
6.根据权利要求5所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述鼓风机的进气端设有消音器。
7.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述助燃风管路上还设有第二压力表。
8.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述预热炉的排气烟囱内设有检测残氧量的氧分析仪。
9.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，所述燃料气管路上设有点火燃料气管路，所述点火燃料气管路两端分别与所述燃料气管路和所述燃烧器的长明灯连通，所述点火燃料气管路上设有调压阀。
10.根据权利要求1所述一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统，其特征在于，还包括控制系统，所述热电偶和第一流量计分别通过控制系统与所述第一流量控制阀连接。
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| CN202121462770.XU CN215259928U (zh) | 2021-06-29 | 2021-06-29 | 一种天然气制乙炔装置预热炉燃烧控制系统 |
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| CN114576987A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-06-03 | 武汉明正动力工程有限公司 | 一种纸机烘干系统 |
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2021
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