CN101358770B - 工业炉烟气低温热量利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业炉烟气低温热量利用方法，它是利用三组及以上蓄热式空气预热器并联连接，工艺过程：来自加热炉对流段的高于露点的烟气流向第一组蓄热式空气预热器，烟气经热量出递给第一组蓄热式空气预热器的蓄热体并降温至70℃以下，排入烟囱，烟气降温过程中会析出凝缩液，凝缩液经自动液封装置阀排入集中收集管道收集，空气流向已经蓄热了的蓄热式空气预热器，同时蓄热式空气预热器中的蓄热体将已经蓄热的热量传递给空气，产生的高温空气流向燃烧器，进行高温燃烧；三组及以上蓄热式空气预热器并联时，则依次流向下一组进行同样的热交换过程，并联的三组及以上空气预热器自动进行切换，实现自动控制。本发明利用露点凝缩烟气中的酸性气体。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种工业炉烟气低温热量利用方法，尤其是涉及一种烟气露点以下温度的低温热量的利用。属石油化工设备技术领域。
(二)背景技术
随着经济的快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，环境污染问题反应强烈。这与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。污染气体排放引起全球气候恶劣。调查显示，2007年北美洲西海岸水域海水酸性增强，这次在海岸附近水域发现的酸性海水是全球气候变暖的另一表征。
石油化工行业内的加热炉是以燃料油、燃料气为主要燃料，其烟气主要成分中的CO2、SOx、NOx(其中X＝2\3)等酸性气体，这些气体温度降低至露点以下，将会对设备造成严重腐蚀，而且这些气体排入大气遇到雨水会溶于其中形成酸雨。
炼油管式加热炉排放的烟气温度要严格控制在露点以上，一般排烟温度在200℃左右，由此可见，烟气中既有200℃以下的热量没被利用，也有CO2、SOx、NOx等酸性污染气体排放大气，造成严重的环境污染。
为了满足环保排放标准的要求，目前许多企业采用低硫燃料油和/或采用烟气脱硫技术，由于其投资大、运行费用高、占地面积大、流程复杂，所以难以应用。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能将露点以下的烟气温度降低至露点以下接近常温的温度排放以使其所具有的热量被利用、同时又可以将烟气中的酸性污染气体收集的工业炉烟气低温热量利用方法。
本发明的目的是这样实现的：一种工业炉烟气低温热量利用方法，其特征在于所述方法是利用三组及以上蓄热式空气预热器并联连接，所述蓄热式空气预热器的是以陶瓷或搪玻璃或陶瓷基复合材料为器壁、陶瓷蓄热体为传热元件的空气预热器，所述方法具体包括以下工艺过程：来自加热炉对流段的高于露点的烟气流向第一组蓄热式空气预热器的第一三通阀，经第一三通阀进入第一组蓄热式空气预热器，烟气经热量传递给第一组蓄热式空气预热器的蓄热体并降温至70℃以下，经过第一组蓄热式空气预热器的第二三通阀流入烟气管道排入烟囱，烟气降温过程中会析出凝缩液，凝缩液经自动液封装置阀排入集中收集管道收集，实现减排；当烟气降温至70℃以下时，第一组蓄热式空气预热器的第二三通阀切向空气流通状态，空气经该第二三通阀，流向已经蓄热了的蓄热式空气预热器，同时蓄热式空气预热器中的蓄热体将已经蓄热的热量传递给空气，产生的高温空气经第一三通阀流向燃烧器，进行高温燃烧，实现热空气助燃燃烧达到节能；来自加热炉对流段的高于露点的烟气则经第二组蓄热式空气预热器的第一三通阀流向第二组蓄热式空气预热器的蓄热式空气预热器，进行如同流经所述第一组蓄热式空气预热器相同过程完成热量交换，三组及以上蓄热式空气预热器并联时，则依次流向下一组进行同样的热交换过程，实现节能减排，并联的三组及以上空气预热器自动进行切换，实现自动控制。
本发明的有益效果是：
本发明通过利用多组蓄热式空气预热器，将高于露点的烟气中所具有的热量通过蓄热式空气预热器，使其降低至露点以下接近常温的温度排放，蓄热式空气预热器冷凝分离烟气中的酸性液体。烟气在冷凝过程中露点液化有大量汽化潜热释放，传热量给陶瓷蓄热体空气预热器，通过蓄热式空气预热器吸收热量的空气送到燃烧器，作为燃烧空气，提高燃烧空气温度达到节能的目的，提高加热炉热效率，同时可以改善加热炉温度场平均热强度，起到节能作用；蓄热式空气预热器降低至露点以下接近常温的温度后，烟气中的CO2、SOx、NOx等酸性气体就会和燃烧中产生的水蒸气结露形成液体。
由于本发明的蓄热式空气预热器，采用陶瓷或搪玻璃或陶瓷基复合材料为器壁、陶瓷蓄热体为传热元件，具有与酸不发生腐蚀的性能，将液体回收、处理乃至利用。
利用露点凝缩烟气中的酸性气体，由于烟气中含有大量水蒸气，露点液化有大量汽化潜热释放，将烟气露点以下热量回收使加热炉效率提高4％以上，凝缩回收烟气露点以下酸性气体，酸性气体减排29％以上，冷凝分离下的凝缩液体集中处理，达到节能环保双重功效。
(四)附图说明
图1为本发明工业炉烟气低温热量利用装置总体结构示意图。
(五)具体实施方式
参见图1，本发明涉及的工业炉烟气低温热量利用方法，是利用三组及以上蓄热式空气预热器并联连接，所述蓄热式空气预热器的是以陶瓷或搪玻璃或陶瓷基复合材料为器壁、陶瓷蓄热体为传热元件的空气预热器，所述方法具体包括以下工艺过程：来自加热炉对流段的高于露点的烟气流向第一组蓄热式空气预热器的第一三通阀，经第一三通阀进入第一组蓄热式空气预热器，烟气经热量传递给第一组蓄热式空气预热器的蓄热体并降温至70℃以下，经过第一组蓄热式空气预热器的第二三通阀流入烟气管道排入烟囱，烟气降温过程中会析出凝缩液，凝缩液经自动液封装置阀排入集中收集管道收集；当烟气降温至70℃以下时，第一组蓄热式空气预热器的第二三通阀切向空气流通状态，空气经该第二三通阀，流向已经蓄热了的蓄热式空气预热器，同时蓄热式空气预热器中的蓄热体将已经蓄热的热量传递给空气，产生的高温空气经第一三通阀流向燃烧器，进行高温燃烧；来自加热炉对流段的高于露点的烟气则经第二组蓄热式空气预热器的第一三通阀流向第二组蓄热式空气预热器的蓄热式空气预热器，进行如同流经所述第一组蓄热式空气预热器相同过程完成热量交换，三组及以上蓄热式空气预热器并联时，则依次流向下一组进行同样的热交换过程，并联的三组及以上空气预热器自动进行切换，实现自动控制。
Claims (1)
1.一种工业炉烟气低温热量利用方法，其特征在于所述方法是利用三组以上蓄热式空气预热器并联连接，所述蓄热式空气预热器的是以陶瓷或搪玻璃或陶瓷基复合材料为器壁、陶瓷蓄热体为传热元件的空气预热器，所述方法具体包括以下工艺过程：来自加热炉对流段的高于露点的烟气流向第一组蓄热式空气预热器的第一三通阀，经第一三通阀进入第一组蓄热式空气预热器，烟气经热量传递给第一组蓄热式空气预热器的蓄热体并降温至70℃以下，经过第一组蓄热式空气预热器的第二三通阀流入烟气管道排入烟囱，烟气降温过程中会析出凝缩液，凝缩液经自动液封装置阀排入集中收集管道收集；当烟气降温至70℃以下时，第一组蓄热式空气预热器的第二三通阀切向空气流通状态，空气经该第二三通阀，流向已经蓄热了的蓄热式空气预热器，同时蓄热式空气预热器中的蓄热体将已经蓄热的热量传递给空气，产生的高温空气经第一三通阀流向燃烧器，进行高温燃烧；来自加热炉对流段的高于露点的烟气则经第二组蓄热式空气预热器的第一三通阀流向第二组蓄热式空气预热器的蓄热式空气预热器，进行如同流经所述第一组蓄热式空气预热器相同过程完成热量交换，三组以上蓄热式空气预热器并联时，则依次流向下一组进行同样的热交换过程，并联的三组以上空气预热器自动进行切换，实现自动控制。
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