CN216143753U - 一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，包括尾气预热器，所述尾气预热器上设有顺酐尾气管，所述尾气预热器连接的主管道上设有尾气风机，所述尾气风机出气管道上连接的第一分管与气体分布室相接通，所述尾气风机出气管道上连接的第二分管与板式换热器相接通，所述气体分布室分布气体至蓄热室，所述蓄热室中的有机尾气加热后进入氧化室，所述氧化室通过第一烟气管道与氧化炉相接通，所述氧化室通过第二烟气管道经气体分布室出口至烟囱。本实用新型能够有效的利用尾气热量，实现碳中和、碳抵消；RTO和氧化炉结合，环保及蒸汽产能达标的同时，氧化炉还能附带处理一些顺酐废液。

Description

一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备

技术领域

本实用新型属于顺酐尾气处理技术领域，具体涉及一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备。

背景技术

顺酐生产原料路线可分为苯氧化法、正丁烷氧化法。国外目前占主导地位的是以正丁烷为原料的生产路线，国内生产装置以苯法为主。由于我国资源的特殊性，煤资源较丰富，焦炭产量大，煤化工的下游产品焦化苯供应充足， 使苯法生产顺酐具有资源优势。正丁烷法制顺酐工艺资源利用方面比苯法合理，环境污染程度比苯法轻。随着我国石化行业快速发展和炼油能力提高，C4资源逐步得到综合利用，正丁烷法顺酐装置近几年发展较快。虽然正丁烷法产顺酐污染程度轻，但是装置尾气仍然超出现有国家相关排放标准很多，因此仍需通过焚烧法处理达标。正丁烷法产顺酐系统尾气风量大，浓度高，绝热温升在350~400℃间。由于顺酐主装置反应温度须控制在430℃左右，并且正丁烷氧化法生产顺酐单元鼓风机透平机组进气要求为8.8Mpa的535℃高压过热蒸汽，利用抽背式透平机组，蒸汽热能除用于厂区发电外，其余全部用于顺酐装置的加热生产使用。因此对于焚烧炉余热利用副产蒸汽要求量大且品质较高，难度相对较大。

正常顺酐尾气管如直接采用RTO焚烧技术，炉膛温度可高达1050℃，由于RTO自身技术原因，高温烟气首先得用于储热于蓄热陶瓷中，以待冷尾气加热至720℃以上以维持自生热量平衡，多余的高温烟气热量才可利用于产蒸汽，因此RTO富裕烟气无法满足全厂区顺酐蒸汽用量，且烟气温度及过热蒸汽温度都比较高，对于过热蒸汽盘管抗高温材质要求高，或者高温烟气须降至一定温度后才能加热过热蒸汽。导致蒸汽产量进一步降低。

而如果直接采用直燃炉工艺，炉膛温度维持在850-900℃，高温烟气虽可直接过热高压蒸汽，为满足生产所需蒸汽量需要消耗大量的燃料，设备占地大，并且余热锅炉相对于燃煤锅炉效率更低，资源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，包括尾气预热器，所述尾气预热器上设有顺酐尾气管，所述尾气预热器连接的主管道上设有尾气风机，所述尾气风机出气管道上连接的第一分管与气体分布室相接通，所述尾气风机出气管道上连接的第二分管与板式换热器相接通，所述气体分布室分布气体至第一蓄热室、第二蓄热室、第三蓄热室、第四蓄热室以及第五蓄热室，所述第一蓄热室、第二蓄热室、第三蓄热室、第四蓄热室以及第五蓄热室中的有机尾气加热后进入氧化室，所述氧化室通过第一烟气管道与氧化炉相接通，所述氧化室通过第二烟气管道经气体分布室出口至烟囱，所述板式换热器连接有与氧化炉相接通的余热锅炉以及除盐水加热器，所述第一蓄热室、第二蓄热室、第三蓄热室、第四蓄热室以及第五蓄热室上的燃烧器上设有天然气管，所述天然气管上设有补氧风机，所述板式换热器上的尾气通过管道与氧化炉的炉头上第二燃烧器相接通，所述燃烧器连接的助燃空气管上设有助燃风机。

优选的，所述尾气预热器上设有低压饱和蒸汽进口以及低压饱和蒸汽出口，低压饱和蒸汽进口以及低压饱和蒸汽出口的组合用来有机尾气预热。

优选的，所述烟囱与气体分布室相接通的管道上设有引风机。

优选的，所述余热锅炉上设有高压饱和蒸汽进口以及高压饱和蒸汽出口。

优选的，所述除盐水加热器上设有除盐水进口以及除盐水出口，低温段的烟气热量通过除盐水换热器加热除盐水升温使用，为了烟气余热充分利用，以便低压锅炉给水升温用。

优选的，所述氧化炉上设有气体入口分布管以及蓄热墙，蓄热墙作为烟气波动导致炉温不稳定时作为热量的储存和释放利用

本实用新型的技术效果和优点：该顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，节约钢材，节能减排，实现碳中和、碳抵消；RTO和氧化炉结合，环保及蒸汽产能达标的同时，氧化炉还能附带处理一些顺酐废液，为充分利用尾气热量，对焚烧后的热量作梯级利用；

解决单一RTO炉产蒸汽量不足问题，解决单一氧化炉能效低燃料消大的问题，根据热工平衡及生产所需蒸汽量要求分配尾气进入RTO与氧化炉的比例，确保满足蒸汽产量的情况下，消耗的燃料最少，将RTO和TO工艺结合，充分发挥各自的优点，满足生产工艺的情况下，节省材料，节约占地面积。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、第一蓄热室；2、第二蓄热室；3、第三蓄热室；4、第四蓄热室；5、第五蓄热室；6、氧化室；7、气体分布室；8、燃烧器；9、补氧风机；10、尾气风机；11、助燃风机；12、引风机；13、气体入口分布管；14、氧化炉；15、蓄热墙；16、余热锅炉；17、板式换热器；18、除盐水加热器；19、尾气预热器；20、烟囱；21、顺酐尾气管；22、低压饱和蒸汽进口；23、低压饱和蒸汽出口；24、天然气管；25、高压饱和蒸汽进口；26、高压饱和蒸汽出口；27、除盐水进口；28、除盐水出口；29、第二燃烧器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1所示的一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，包括尾气预热器19，所述尾气预热器19上设有顺酐尾气管21，所述尾气预热器19上设有低压饱和蒸汽进口22以及低压饱和蒸汽出口23，尾气预热器19具有两个作用，主要作用一为预热整个管道系统，避免高温尾气直接通过常温管道导致顺酐和部分高凝点有机物结晶堵塞阀门仪表接口等，其作用二为把有机物尾气从夹液状态转为不饱和湿蒸汽状态，以便节省后续燃料；

所述尾气预热器19连接的主管道上设有尾气风机10，所述尾气风机10出气管道上连接的第一分管与气体分布室7相接通，所述尾气风机10出气管道上连接的第二分管与板式换热器17相接通，所述气体分布室7分布气体至第一蓄热室1、第二蓄热室2、第三蓄热室3、第四蓄热室4以及第五蓄热室5，所述第一蓄热室1、第二蓄热室2、第三蓄热室3、第四蓄热室4以及第五蓄热室5中的有机尾气加热后进入氧化室6，所述氧化室6通过第一烟气管道与氧化炉14相接通，所述氧化炉14上设有气体入口分布管13以及蓄热墙15；

所述氧化室6通过第二烟气管道经气体分布室7出口至烟囱20，所述烟囱20与气体分布室7相接通的管道上设有引风机12，所述板式换热器17连接有与氧化炉14相接通的余热锅炉16以及除盐水加热器18，所述余热锅炉16上设有高压饱和蒸汽进口25以及高压饱和蒸汽出口26，所述除盐水加热器18上设有除盐水进口27以及除盐水出口28；

所述第一蓄热室1、第二蓄热室2、第三蓄热室3、第四蓄热室4以及第五蓄热室5上的燃烧器8上设有天然气管24，所述天然气管24上设有补氧风机9，所述板式换热器17上的尾气通过管道与氧化炉14的炉头上第二燃烧器29相接通，所述燃烧器8连接的助燃空气管上设有助燃风机11。

顺酐尾气管21首先通过尾气预热器19从装置尾气出口72℃升至80℃，预热后的尾气根据过热蒸汽产量的需求按比例分配进入氧化炉14和RTO炉各自的尾气量（通过阀门调节），尾气比例一部分通过RTO炉烟气炉膛即氧化室6温度维持在1050℃，高温烟气一部分通过出口部位第一蓄热室1、第二蓄热室2、第三蓄热室3、第四蓄热室4以及第五蓄热室5存储在蓄热体中，以待下周期预热气体分布室7中的低温烟气至720℃左右，预热后的尾气再氧化室6中完全燃烧放热；

另一部分过剩的烟气热量通过氧化室6侧室开口直接进入氧化炉14，以提供热量减少氧化炉14燃气消耗并增加炉内湍流程度，保证尾气充分燃烧分解；

顺酐尾气管21中尾气的另一部分通过板式换热器17升温至320℃左右，（作用为利用余热来节省炉内燃料），分两部分进入氧化炉14，因为顺酐尾气管21为富氧尾气，且不含硫、卤素等，因此一部分可作为氧化炉14头第二燃烧器29的助燃空气使用，一部分作为尾气进入尾气管道气体入口分布管13中作为二次风分布进入焚烧；

氧化炉14最终焚烧后的高温烟气用于顺酐系统高压饱和蒸汽进口25以及高压饱和蒸汽出口26的过热利用，为了烟气余热充分利用，低温段的烟气热量通过除盐水换热器18加热除盐水升温使用，以便低压锅炉给水升温用，最终出口烟气在80-90℃左右达标排放（因烟气不含硫，可不考虑酸露点腐蚀）

该顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备中有机尾气流程如下：

有机尾气21先经过尾气预热器19从72℃预热至80℃后通过尾气风机10抽入输送分为两路，尾气一路去气体分布室7分2室进入RTO炉（2进2出一反吹），RTO炉中有机尾气通过蓄热室中蓄热体加热至720℃左右进入氧化室6完全燃烧放热至1050℃，高温烟气一部分进入氧化炉14，一部分通过蓄热室放热储热后通过气体分布室出口到烟囱20，尾气中另一路去板式换热器17继续升温至320℃左右进入氧化炉14中前端尾气分布管进入氧化炉14膛燃烧（分一部分作为助燃空气进入炉头燃烧器作为助燃空气补风），混合燃烧后的烟气通过余热锅炉16加热高压饱和蒸汽变为过热蒸汽作为全套顺酐生产系统的使用，多余的热量加热除盐水，出口烟气混合RTO出口烟气通过引风机12抽送后一起达标排放；

有机尾气预热是通过生产系统中低压饱和蒸汽进口22以及低压饱和蒸汽出口23来加热，其中氧化炉14的第二燃烧器29可根据需要维持炉内长明火或开工使用，燃烧器所需的助燃空气由助燃风机11抽新鲜空气，氧化炉14中燃烧器8作为氧化炉14补燃气加热炉温使用和开工预热升温使用，助燃空气通过有机尾气补充以便节省燃气。

RTO焚烧工艺：

有机尾气通过炉体底部进入气体分布室7进入炉内其中的第一蓄热室1以及第二蓄热室2中的蓄热体换热升温至720℃，然后进氧化室6，在自身的燃烧放热下维持炉膛温度1050℃左右，燃烧后的烟气进入第四蓄热室4以及第五蓄热室5；通过气体分布室排出，第三蓄热室3底部为烟气反吹，其作用是吹扫蓄热体中上一轮废气进入蓄热体被吸附的残留物。废气进入第一蓄热室1以及第二蓄热室2的时间到程序设定时间时，第三蓄热室3由反吹转为进口，第二蓄热式2转为出口，第四蓄热室4转为反吹室，最终转变为第一蓄热室1、第三蓄热室3为进口，第二蓄热室2和第五蓄热室5为出口，第四蓄热室4为反吹作为下一周期，相互交换后不停切换运行；

特别地，氧化炉14中的蓄热墙15作为烟气波动导致炉温不稳定时作为热量的储存和释放利用，氧化炉14燃烧器可增加废液喷枪，可顺带处理顺酐有机废液使用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，包括尾气预热器（19），其特征在于：所述尾气预热器（19）上设有顺酐尾气管（21），所述尾气预热器（19）连接的主管道上设有尾气风机（10），所述尾气风机（10）出气管道上连接的第一分管与气体分布室（7）相接通，所述尾气风机（10）出气管道上连接的第二分管与板式换热器（17）相接通，所述气体分布室（7）分布气体至第一蓄热室（1）、第二蓄热室（2）、第三蓄热室（3）、第四蓄热室（4）以及第五蓄热室（5），所述第一蓄热室（1）、第二蓄热室（2）、第三蓄热室（3）、第四蓄热室（4）以及第五蓄热室（5）中的有机尾气加热后进入氧化室（6），所述氧化室（6）通过第一烟气管道与氧化炉（14）相接通，所述氧化室（6）通过第二烟气管道经气体分布室（7）出口至烟囱（20），所述板式换热器（17）连接有与氧化炉（14）相接通的余热锅炉（16）以及除盐水加热器（18），所述第一蓄热室（1）、第二蓄热室（2）、第三蓄热室（3）、第四蓄热室（4）以及第五蓄热室（5）上的燃烧器（8）上设有天然气管（24），所述天然气管（24）上设有补氧风机（9），所述板式换热器（17）上的尾气通过管道与氧化炉（14）的炉头上第二燃烧器（29）相接通，所述燃烧器（8）连接的助燃空气管上设有助燃风机（11）。

2.根据权利要求1所述的一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，其特征在于：所述尾气预热器（19）上设有低压饱和蒸汽进口（22）以及低压饱和蒸汽出口（23）。

3.根据权利要求1所述的一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，其特征在于：所述烟囱（20）与气体分布室（7）相接通的管道上设有引风机（12）。

4.根据权利要求1所述的一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，其特征在于：所述余热锅炉（16）上设有高压饱和蒸汽进口（25）以及高压饱和蒸汽出口（26）。

5.根据权利要求1所述的一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，其特征在于：所述除盐水加热器（18）上设有除盐水进口（27）以及除盐水出口（28）。

6.根据权利要求1所述的一种顺酐尾气管用蓄热炉与直燃炉组合焚烧设备，其特征在于：所述氧化炉（14）上设有气体入口分布管（13）以及蓄热墙（15）。

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