[发明专利]一种加热方法、加热装置及其烟气处理方法

说明书

本发明提供了一种加热方法、加热装置及其烟气处理方法，属于炼油加热炉技术领域。加热方法包括将空气与还原态载氧体进行氧化反应，将燃料气与氧化态载氧体进行还原反应，独立地利用高温贫氧空气和高温烟气对待加热物料进行加热。加热装置包括燃烧系统和加热系统，前者包括氧化反应器和还原反应器，后者包括具有氧化烟气炉室和还原烟气炉室的加热腔体和贯通加热腔体的物料管道。该加热装置结构简单，能解决传统管式加热炉运行过程中，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。烟气处理方法包括于烟气处理系统中输入由加热系统输出的烟气，经降温和换热处理，产生高纯度的CO₂和中温热水，实用性强，应用前景广。

技术领域

本发明属于炼油加热炉技术领域，且特别涉及一种加热方法、加热装置及其烟气处理方法。

背景技术

目前炼油企业管式加热炉大多采用燃料气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)燃料气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。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种加热方法，该加热方法能够避免燃料气与空气直接接触燃烧产生污染物。

本发明的目的之二在于提供一种加热装置，该加热装置结构简单，能够解决传统管式加热炉运行过程中，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。

本发明的目的之三在于提供一种上述加热装置的烟气处理方法，该烟气处理方法实用性强，应用前景广。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本申请提出了一种加热方法，包括以下步骤：

将空气与还原态载氧体进行氧化反应，得到氧化态载氧体和高温贫氧空气。

将燃料气与氧化态载氧体进行还原反应，得到还原态载氧体和高温烟气。

独立地利用高温贫氧空气和高温烟气对待加热物料进行加热。

此外，本申请还提出了一种加热装置，其包括燃烧系统和加热系统。

燃烧系统包括用于将空气和还原态载氧体进行氧化反应的氧化反应器和用于将燃料气与氧化态载氧体进行还原反应的还原反应器，氧化反应器具有高温贫氧空气出口，还原反应器具有高温烟气出口。

加热系统包括加热腔体和用于输送待加热物料的物料管道，加热腔体具有相互隔离的氧化烟气炉室和还原烟气炉室，氧化烟气炉室与高温贫氧空气出口连通，还原烟气炉室与高温烟气出口连通，物料管道贯通氧化烟气炉室和还原烟气炉室以独立地利用高温贫氧空气和高温烟气对待加热物料进行加热。

进一步地，物料管道呈蛇形蜿蜒间隔分布；优选地，物料管道的管排间距为物料管道的外径的1.5-3倍。

进一步地，热系统还包括空气管道，空气管道的进口端贯通氧化烟气炉室和还原烟气炉室，空气管道的出口端设置在氧化烟气炉室；更优选地，空气管道设置在物料管道的上方。

进一步地，加热系统还包括燃料气管道，燃料气管道设置在还原烟气炉室；更优选地，燃料气管道设置在物料管道的上方。

进一步地，氧化烟气炉室的顶部还设有烟囱。

进一步地，加热装置还包括烟气处理系统，烟气处理系统包括吸收器、发生器、蒸发器、冷凝器、水处理系统和多个换热器。