[发明专利]采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热瓦斯气的工艺，特别涉及一种采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺及装置。

背景技术

目前国内外石化行业油页岩提取石油工艺中，大多采用燃烧炉和管式换热器工艺加热瓦斯气，该工艺主要存在以下缺陷：由于烟气温度高且不易控制，换热管束易烧损，寿命短；高温瓦斯气在管束表面易积碳，降低换热效率，换热管束积碳严重时，会导致管束堵塞，使换热过程失效；对于管式换热器而言，没有清除积碳的有效方法；管束表面易积碳，在过剩空气条件下可发生燃烧，从而烧损管束；送出的热瓦斯气呈现周期性波动，无法保持恒定的出口温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺及装置，该工艺及装置通过蓄热式加热炉燃气燃烧产生的热量传递给蓄热体，低温瓦斯气与加热的蓄热体换热成为高温瓦斯气，并提供了安全防爆措施，并能够有效清除加热炉内的积碳。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺，该工艺采用蓄热式加热炉加热瓦斯气，加热后的高温瓦斯气与低温瓦斯气在混合室混合，向用户提供所需的恒温瓦斯气。

该工艺包括以下步骤：

1)燃烧蓄热阶段；助燃空气与煤气进入燃烧器后，经充分混合进入燃烧室燃烧，燃烧产生的高温烟气进入蓄热室将蓄热体加热，换热后的低温烟气经主烟道送出；

2)送风加热阶段；低温瓦斯气进入蓄热室，流经蓄热体被加热至高温，形成的高温瓦斯气经连接管道进入混合室，在混合室高温瓦斯气与低温瓦斯气混合，形成用户所需的恒温瓦斯气输出。

3)所述的燃烧蓄热阶段与送风阶段连续进行，循环交替。

由送风加热阶段向燃烧蓄热阶段换炉时，需要采取以下防爆措施，采用以下措施之一或两种措施均可：一是控制燃烧强度，即控制助燃空气的流量；二是强制向炉内通入烟气驱赶残留的瓦斯气至高温瓦斯管道中。

由燃烧蓄热阶段向送风加热阶段换炉时，需要采取以下防爆措施，采用以下措施之一或两种措施均可：一是换炉时用烧炉煤气驱赶烟气至主烟道中，二是提前减小助燃风机入口空气调节阀的开度降低空气过剩系数，控制加热炉炉内残留烟气含氧量低于安全值；三；三是在烟道主管和支管设置防爆膜或安全阀。

为减少加热炉内的积碳，燃烧室的燃烧温度不宜过高；采用输入过剩空气和掺混烟气的方法来降低燃烧室的温度和烟气中含氧浓度。

采用烧损法定期清除积碳，在加热炉检修期，由助燃风机强制将空气通入燃烧室，通入的空气与加热炉内壁耐火砖表面的积碳发生燃烧反应，将积碳烧掉，烟气由烟囱排入大气。

实现所述工艺的蓄热式加热炉，包括燃烧器、燃烧室、蓄热室、循环瓦斯气系统、助燃空气进气系统、煤气进气系统、烟气系统，燃烧器、燃烧室、蓄热室依次相连接，循环瓦斯气系统包括低温瓦斯入口管道、蓄热室蓄热体、高温瓦斯出口管道、混合室，低温瓦斯入口管道连接蓄热体一侧，蓄热体另一侧连接高温瓦斯出口管道，高温瓦斯出口管道与混合室相连通，混合室还与低温瓦斯入口管道连接；混合室气体出口通过连接管道与干馏炉或其它用户连通。

所述的加热炉可采用顶燃式加热炉、外燃式加热炉、或内燃式加热炉。

所述的烟气系统的烟道上设有防爆膜或安全阀；为防止助燃空气阀和煤气阀泄漏发生爆炸，在煤气支管和助燃空气支管设放散阀。

助燃空气进气系统包括助燃风机和空气管道，空气管道连接燃烧器，助燃风机入口侧设有助燃风机入口空气调节阀；助燃风机与主烟道之间还设有连接管道，在连接管道上设有助燃风机入口烟气切断阀和助燃风机入口烟气调节阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该工艺及装置通过蓄热式加热炉燃气燃烧产生的热量传递给蓄热体，低温瓦斯气与加热的蓄热体换热成为高温瓦斯气，并提供了安全防爆措施，并能够有效清除加热炉内的积碳；可为石化行业油页岩提取石油工艺或用户提供恒定温度的热瓦斯气体。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是顶燃式加热炉的立面结构示意图。

具体实施方式

下面以顶燃式加热炉为例，结合附图对本发明作进一步说明：

见图1，采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺，该工艺采用蓄热式加热炉1加热瓦斯气，加热后的高温瓦斯气与低温瓦斯气在混合室2混合，向用户提供所需的恒温瓦斯气。