[发明专利]二甲醚规模化工业燃烧的方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型清洁燃料燃烧技术领域，具体地说是一种二甲醚应用于工业炉窑规模化工业燃烧的方法，特别是利用烟气余热梯级回收供给二甲醚规模化工业燃烧前液态二甲醚气化及助燃空气提温等所需热量，以提高热利用效率。

技术背景

由于能源需求的日益增长和环保意识的不断增强，二甲醚作为一种清洁燃料，其高效、节能、环保燃烧技术日益受到人们的重视。二甲醚是一种无色、具有轻微醚香味的气体，具有惰性、无腐蚀性、易压缩、冷凝、气化等特性。从二甲醚的燃烧机理分析，同等热量条件下，与天然气、液化石油气等其它燃气相比，二甲醚燃烧效率可提高5％左右。二甲醚在汽车燃油和民用燃料方面已得到广泛的应用，同时也是一种潜在的新型的具有广泛应用前景的工业燃料。

二甲醚规模化工业燃烧目前还处在研究和开发阶段，主要问题是现有技术条件不能满足二甲醚大规模气化要求，导致二甲醚工业燃烧的燃气量供应不足，燃烧效果不好。解决二甲醚规模化工业燃烧的气化问题，对二甲醚替代石油和天然气成为工业炉窑燃烧的主要能源，对缓解能源紧缺和保护环境具有重要意义。

随着工业企业节能工作的开展，工业炉窑烟气余热回收越来越得到人们的重视。部分烟气余热返回炉内重新利用能减少燃料消耗，达到了节能增效的目的。利用工业炉窑烟气余热气化液体燃料和预热燃烧所需要的空气可以回收大部分余热。烟气余热可以提供液体燃料气化过程需要吸收的热量，确保二甲醚可以大规模气化，实现二甲醚规模化工业燃烧。烟气余热预热燃烧所需要的空气，一方面减少了供给炉窑的燃料量，可直接节约燃料；另一方面，增加物理热，并不增加排烟体积，可减少排烟热损失。

发明内容

本发明的目的是通过二甲醚工业燃烧炉窑烟气余热合理的回收利用，减少排烟的热量损失，提高二甲醚工业燃烧效率与热利用率，开发二甲醚大规模气化技术。本发明提供了一种二甲醚规模化工业燃烧方法，可以广泛地应用于工业生产。

本发明二甲醚规模化工业燃烧方法的技术方案为：其特征在于：该方法采用工业炉窑烟气余热梯级回收供给二甲醚规模化工业燃烧前液态二甲醚气化及助燃空气提温所需热量，此方法中烟气余热回收共分三级利用：第一级是高温余热回收利用，第二级是中温余热用于预热助燃空气，第三级是低温余热用于液态二甲醚气化所需热量的供应，具体工艺步骤如下：

在烟道上安装烟气余热梯级回收装置：余热锅炉、空气预热器、换热器；将液态二甲醚储存在储液罐中，液态二甲醚通过高压泵进入气化装置，低温余热由换热器将热量传递给换热介质，换热介质将热量传递给气化装置，最后回到换热器进行下一次循环，气化液态二甲醚，气化后的气态二甲醚通过燃气管进入储气柜储存；燃烧时，气态二甲醚经过稳压器稳压，通过燃气管送至高压喷射式烧嘴进行燃烧，空气预热器出来的热空气通过热空气管送至高压喷射式烧嘴，进行助燃，余热锅炉对高温余热进行回收。

低温余热气化液态二甲醚是一个封闭循环系统，换热器的换热介质可以是气体，如空气、氮气等或液体，如导热油、水，换热介质换热后的温度可以达到200～300℃。

利用烟气中温余热预热助燃空气，中温烟气温度范围为400～900℃，空气预热器可以预热空气到200～600℃。

利用工业生产中排出的低温低压蒸汽气化液态二甲醚，将低温低压蒸汽储存在蒸汽罐中，通过输气管进入气化装置，最后回到蒸汽罐，实现循环利用。

通常，工业炉窑烟气余热根据温度来分类，一般可分为三类：高温余热、中温余热、低温余热。二甲醚工业燃烧炉窑烟气余热梯级回收共分为三级：第一级是高温余热回收，第二级是中温余热预热助燃空气，第三级是低温余热气化液态二甲醚。中温余热可以提供助燃空气提温所需热量，低温余热可以提供二甲醚气化所需热量。烟气余热梯级回收可以合理地利用烟气余热，满足二甲醚规模化工业燃烧前液态二甲醚气化及助燃空气提温等所需热量。

在烟道上安装烟气余热梯级回收装置：余热锅炉、空气预热器、换热器。将液态二甲醚储存在储液罐中，液态二甲醚通过高压泵进入气化装置，换热器通过换热介质把热量传递给气化装置，气化液态二甲醚，气化后的气态二甲醚通过燃气管进入储气柜储存。燃烧时，气态二甲醚经过稳压器稳压，通过燃气管送至高压喷射式烧嘴进行燃烧。空气预热器出来的热空气通过热空气管送至高压喷射式烧嘴，进行助燃。余热锅炉对高温余热进行回收。