[发明专利]加热炉系统及加热炉设备

说明书

本发明提供了一种加热炉系统及加热炉设备，属加热炉技术领域。该加热炉系统包括还原反应器第一入口、还原反应器第二入口、还原反应器第一出口、还原反应器第二出口、加热炉第一入口、加热炉第二入口、加热炉第一出口、加热炉第二出口、分离器第一入口、分离器第二入口、分离器第一出口、分离器第二出口、分离器第三出口、氧化反应器第一入口、氧化反应器第二入口、氧化反应器第一出口、氧化反应器第二出口、换热器第一入口、换热器第二入口、换热器第一出口及换热器第二出口。上述系统能够解决传统加热炉运行过程中产生污染物及热效率低的问题，实现加热炉高效率和低排放运行。包含上述系统的加热炉设备效率高、运行成本较低。

技术领域

本发明涉及加热炉技术领域，且特别涉及一种加热炉系统及加热炉设备。

背景技术

目前加热炉采用燃料和空气接触燃烧的方式加热工艺介质，高温烟气经余热回收系统后排出。这种加热炉运行方式会产生环境污染物，并且热效率难以进一步提高，具体有以下几个问题。1)燃料与空气直接接触燃烧会产生NO_x、CO₂等污染物；2)由于低温露点腐蚀的存在，加热炉排烟温度都在120℃以上，烟气的低温余热无法深度回收，制约了加热炉热效率的提高；3)燃烧过程过剩空气系数大，排烟损失较大；4)为了减少环境污染，大多数加热炉采用气体燃料燃烧，运行成本较高。

因此，需对现有的加热炉进行改进。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种加热炉系统，该系统能够解决传统加热炉运行过程中产生污染物及热效率低的问题，实现加热炉高效率和低排放运行。

本发明的另一目的包括提供一种加热炉设备，其包含上述加热炉系统。

本发明解决其技术问题是采用包括以下技术方案来实现的：

本发明实施例提出了一种加热炉系统，其包括分离器、换热器、氧化反应器、还原反应器以及加热炉。

还原反应器包括用于通入燃料的还原反应器第一入口、用于通入氧化态载氧体的还原反应器第二入口、用于输出还原态载氧体的还原反应器第一出口以及用于输出高温烟气的还原反应器第二出口。

加热炉包括与还原反应器第二出口连通的加热炉第一入口、与换热器连通的加热炉第二入口、用于输出低温烟气的加热炉第一出口以及用于输出加热介质的加热炉第二出口。

分离器包括与加热炉第一出口连通的分离器第一入口、用于输入高温空气的分离器第二入口、与氧化反应器连通的分离器第一出口、用于输出冷凝水的分离器第二出口以及用于输出高浓度CO₂的分离器第三出口。

氧化反应器包括与分离器第一出口连通的氧化反应器第一入口、与还原反应器第一出口连通的氧化反应器第二入口、与换热器连通的氧化反应器第一出口以及与还原反应器第二入口连通的氧化反应器第二出口。

换热器包括与氧化反应器第一出口连通的换热器第一入口、用于输入工艺介质的换热器第二入口、与加热炉第二入口连通的换热器第一出口以及用于输出低温贫氧空气的换热器第二出口。

进一步地，在本发明较佳实施例中，氧化反应器还包括第一集气室、第一旋风分离器、第一分布板以及返回斜管，第一分布板设置于氧化反应器的腔体的底部且将腔体分隔成第一腔室和第二腔室，第一集气室设置于第一腔室的远离第二腔室的一端且与氧化反应器第一出口连通，第一旋风分离器设置于第一集气室与第一分布板之间，返回斜管设置于第一腔室的靠近第二腔室的一端且返回斜管的两端分别与氧化反应器第二出口以及还原反应器第二入口连通。