一种加热炉烟气余热回收方法及回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种加热炉烟气余热回收方法及回收装置。所述的烟气余热回收方法为通过引风机将加热炉产生的烟气引出，利用水与烟气换热产生低温低压蒸汽，充分降低烟气温度；用压缩机对低温低压蒸汽进行压缩，得到高温蒸汽；将高温蒸汽与被加热物料进行相变换热，预热被加热物料，高温蒸汽凝结为水，水经过节流降温降压后继续与烟气进行换热，产生低温低压蒸汽，循环利用。所述的回收装置包括烟囱衬里、引风机、烟气换热器、送风机、压缩机、相变换热器、节流装置、水泵。该加热炉烟气余热回收方法及回收装置利用水蒸汽潜热回收烟气热量，热量回收效率高，回收装置自成体系，简洁紧凑，应用前景好。

【技术实现步骤摘要】
一种加热炉烟气余热回收方法及回收装置
本专利技术涉及加热炉节能增效领域，具体而言，涉及一种加热炉烟气余热回收方法及回收装置。
技术介绍
加热炉是石油、化工、冶金、机械等诸多行业领域中广泛使用的加热设备，在其运行过程中，由于受到炉体结构、传热原理、露点腐蚀等因素的制约，排烟温度一般较高，排烟热损失往往是加热炉各项损失中最大的一项。烟气排放带走了大量余热，降低了加热炉的整体效益。根据GB/T31453《油田生产系统节能监测规范》，不同额定容量的加热炉排烟温度必须低于相对应的指标要求才算合格，但是在实际生产过程中，油田企业的加热炉排烟温度合格率也较低。而且依据现有标准，即使排烟温度合格，实际排烟温度也往往大于180℃。排烟温度每降低15℃～20℃，加热炉的热效率就会提高1％，因此，加热炉能效还有很大提升空间。导热油炉、水媒炉、直燃炉等，出厂时往往配套了余热锅炉，炉子检测效率较高，但是余热锅炉产生的蒸汽，现场往往没有使用条件，企业在生产运行过程中往往停用余热锅炉，导致加热炉排烟温度过高，加热炉热效率大大降低。这部分热量由于品味较低，大多数生产工况不能有效利用，造成很大的能源浪费。在国家大力倡导“节能减排，提高能源利用效率”的大背景下，如何降低加热炉排烟能量损失，提高加热炉的热效率成为业内关注的焦点。烟气温度较高的加热炉，大都配置了空气预热器等能量回收装置，但是对于低温烟气尚没有有效的烟气余热回收装置，尤其是缺乏回收低温烟气余热、应用于锅炉本身加热任务的技术方案。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种加热炉烟气余热回收方法及回收装置，具体技术方案如下：一种加热炉烟气余热回收方法，通过引风机将加热炉产生的烟气引出，利用水与烟气换热产生低温低压蒸汽，充分降低烟气温度；用压缩机对低温低压蒸汽进行压缩，得到高温蒸汽；将高温蒸汽与被加热物料进行相变换热，预热被加热物料，高温蒸汽凝结为水，水经过节流降温降压后继续与烟气进行换热，产生低温低压蒸汽，循环利用。所述的低温低压蒸汽温度为50℃～80℃，压力为17kPa-55kPa。所述的高温蒸汽温度为95℃～290℃。所述的用压缩机压缩低温低压蒸汽，可以是单级压缩或多级压缩。一种加热炉烟气余热回收装置，包括烟囱衬里、引风机、烟气换热器、送风机、压缩机、相变换热器、节流装置、水泵，所述的烟气换热器烟气进口通过引风机与烟囱衬里下部连接，烟气换热器烟气出口通过送风机与烟囱衬里上部连接，烟气换热器蒸汽出口经过压缩机与相变换热器蒸汽进口连接，相变换热器冷凝水出口通过节流装置、水泵与烟气换热器水进口相连接，相变换热器预热物料出口与原有加热炉进料口连接。所述的烟囱衬里由烟囱衬里下部、烟囱衬里隔板、烟囱衬里上部依次焊接而成。所述的烟气换热器采用耐腐蚀材料制成。本专利技术具有以下的优点：(1)回收的烟气热量实现了升级利用，用于预热加热炉物料，直接减少加热炉燃料消耗，节能效果明显，节能率可达8％～20％；(2)充分利用水蒸汽汽化潜热大的特性，运行过程中所需循环水量小；(3)本专利技术提供的回收装置自成体系，不需改造加热炉结构，系统简洁紧凑，与原有加热炉连接即可应用，便于标准化和推广应用。附图说明图1是依据本专利技术所提出的一种加热炉烟气余热回收方法及回收装置的示意图。图2是依据本专利技术所提出的一种加热炉烟气余热回收装置烟囱衬里结构示意图。图中：1是烟囱衬里，1.1是烟囱衬里下部，1.2是烟囱衬里隔板，1.3是烟囱衬里上部，2是引风机，3是烟气换热器，3.1是烟气换热器烟气进口，3.2是烟气换热器烟气出口，3.3是烟气换热器蒸汽出口，3.4是烟气换热器水进口，4是送风机，5是压缩机，6是相变换热器，6.1是相变换热器冷凝水出口，6.2是相变换热器预热物料出口，6.3是相变换热器蒸汽进口，6.4是相变换热器被加热物料进口，7是节流装置，8是水泵。具体实施方式：现在结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述。如图1所示，依据本专利提供的一种加热炉烟气余热回收方法，通过引风机2将加热炉产生的烟气引出，利用水与烟气换热产生低温低压蒸汽，充分降低烟气温度；用压缩机5对低温低压蒸汽进行压缩，得到高温蒸汽；将压缩后的高温蒸汽与被加热物料进行相变换热，预热被加热物料，高温蒸汽冷凝为水，水经过节流装置7降温降压后继续与烟气进行换热，产生低温低压蒸汽，循环利用。依据本专利技术基于一种加热炉烟气余热回收方法的烟气余热回收装置，包括烟囱衬里1，引风机2、烟气换热器3、送风机4、压缩机5、相变换热器6、节流装置7、水泵8，所述的烟气换热器烟气进口3.1通过引风机2与烟囱衬里下部1.1连接，烟气换热器烟气出口3.2通过送风机4与烟囱衬里上部1.3连接，烟气换热器蒸汽出口3.3经过压缩机5与相变换热器蒸汽进口6.3连接，相变换热器冷凝水出口6.1通过节流装置7、水泵8与烟气换热器水进口3.4相连接，相变换热器被加热物料进口6.4连接进料管线，相变换热器预热物料出口6.2与加热炉进料口连接。如图2所示，所述的烟囱衬里1由烟囱衬里下部1.1、烟囱衬里隔板1.2、烟囱衬里上部1.3依次焊接而成，烟囱衬里置于烟囱内侧，防止酸性气体直接接触并腐蚀加热炉烟囱。烟气换热器3采用耐腐蚀材料制成，防止烟气中含有的酸性气体腐蚀烟气换热器。针对某一油田原油加热炉，额定功率为4.0MW，燃料为天然气，燃料消耗量为442Nm3/h，依据GB/T31453《油田生产系统节能监测规范》排烟温度为合格。产生4800Nm3/h烟气，烟气直接外排，排烟温度为180℃。应用本专利技术提供的加热炉烟气余热回收方法及回收装置，外排烟气在引风机2的作用下由烟气换热器烟气进口3.1进入烟气换热器3，然后与来自相变换热器6中的水换热，烟气走烟气换热器3的管程，压力为30kPa，水走烟气换热器3的壳程，压力为25kPa。经过换热，烟气温度从180℃降至70℃，放出2.7×106kJ/h的热量，冷凝水温度由30℃上升到65℃，并在对应的壳程压力25kPa下，产生65℃的低温低压蒸汽。降温后的低温烟气从烟气换热器烟气出口3.2离开烟气换热器3，在送风机4的作用下输送到烟囱衬里上部1.3，然后排放到大气环境中；烟气换热器3壳程产生的65℃低温低压蒸汽经过烟气换热器蒸汽出口3.3被输送到压缩机5，经过二级压缩，温度上升到101℃，获得高温蒸汽。压缩后的高温蒸汽由相变换热器蒸汽进口6.3进入相变换热器6中预热原油，使原油温度达到预期温度，然后预热原油经相变换热器预热物料出口6.2被输送到加热炉中继续加热，高温蒸汽与原油相变换热后冷凝成温度为80℃的水，水经过节流装置7降温到30℃，随后再经过水泵8的作用由烟气换热器水进口3.4进入烟气换热器3继续和烟气换热，完成一个循环。用烟气放出的2.7×106kJ/h的热量余热去预热原油，回收装置的热效率为70％，每小时可节约53m3的天然气，节能率为12％。通过以上对比可知，本专利技术提出的一种加热炉低温烟气余热回收方法及回收装置可显著提高加热炉的经济效益。以上所述为该专利技术的常用实施例，根据加热炉功率的不同，本专业的技术人员可以依据上述揭示的
技术实现思路
，设定不同换热面积的烟气换热器3和相变换热器6及其他相应部件，实现等效的其他实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气余热回收装置，其特征在于，包括烟囱衬里、引风机、烟气换热器、送风机、压缩机、相变换热器、节流装置、水泵，所述的烟囱衬里由烟囱衬里下部、烟囱衬里隔板、烟囱衬里上部依次焊接而成；所述的烟气换热器烟气进口通过引风机与烟囱衬里下部连接，烟气换热器烟气出口通过送风机与烟囱衬里上部连接，烟气换热器蒸汽出口经过压缩机与相变换热器蒸汽进口连接，相变换热器冷凝水出口通过节流装置、水泵与烟气换热器水进口相连接，相变换热器预热物料出口与加热炉进料口连接。

【技术特征摘要】
1.一种烟气余热回收装置，其特征在于，包括烟囱衬里、引风机、烟气换热器、送风机、压缩机、相变换热器、节流装置、水泵，所述的烟囱衬里由烟囱衬里下部、烟囱衬里隔板、烟囱衬里上部依次焊接而成；所述的烟气换热器烟气进口通过引风机与烟囱衬里下部连接，烟气换热器烟气出口通过送风机与烟囱衬里上部连接，烟气换热器蒸汽出口经过压缩机与相变换热器蒸汽进口连接，相变换热器冷凝水出口通过节流装置、水泵与烟气换热器水进口相连接，相变换热器预热物料出口与加热炉进料口连接。2.根据权利要求1所述的一种加热炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述的烟气换热器用耐腐蚀材料制成。3.应用如权利要求1所述装置进行余热回收方法，其特征在于，通过引风机将加热炉产生的烟气引出，利用水与烟气换热产生低温低压蒸汽，充分降低烟气温度；用压缩机对低温低压蒸汽进行压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗明，谢保江，孟瑞晨，王云鹏，王杰松，李以善，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37