一种低氧燃烧的裂解炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种低氧燃烧的裂解炉，裂解炉的侧壁燃烧器侧面设置有风门调节机构，该风门调节机构可通过调整风门调节阀的开度来实现等比例调节风门的进风量。其控制方法为使用风门调节机构，通过侧壁风门分组的联动，根据燃烧器的点燃情况来配合实施风门的同步调整，能够及时有效地降低氧含量过高的问题。通过该种控制方法可在特殊工况下降低裂解炉氧含量2～3％。

A cracking furnace with low oxygen combustion

The utility model relates to a cracking furnace with low oxygen combustion. The side of the side wall burner of the cracking furnace is provided with a damper regulating mechanism, which can adjust the opening of the damper regulating valve to realize equal proportion adjustment of the air inlet volume of the damper. The control method is to use the damper adjusting mechanism, through the linkage of side wall damper groups, according to the ignition of the burner to coordinate with the implementation of the simultaneous adjustment of the damper, which can effectively reduce the problem of high oxygen content in time. The oxygen content of cracking furnace can be reduced by 2-3% under special conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种低氧燃烧的裂解炉
本技术属于乙烯工业领域，具体涉及蒸汽裂解工艺中裂解炉。
技术介绍
目前大型的乙烯企业都超过了百万吨级别，国内多家企业同步推进乙烯工业的发展，不仅传统的石油裂解，包括新兴的乙烷裂解制乙烯，也需要大量的裂解炉配套实施。蒸汽裂解工艺制造乙烯都会配置不同种类的裂解炉，虽然裂解炉的种类较多，但是目前较多专利商的裂解炉还是采用底部和侧壁联合供热的设计，同时单台裂解炉的规模逐步向20万吨以及30万吨发展。所有的裂解炉都会涉及到点火升温、热备、烧焦、降温停炉的四个特殊阶段，该四个阶段通常氧含量较高，一般不做调整。2017年7月1日执行的GB31571-2015标准，对于烟气排放浓度实行了3％标准氧含量的折算考核，裂解炉在四种工况期间对侧壁燃烧器的风门不做调节，会导致高氧含量的同时极易导致NOx折算超标。目前国家环保标准中对于工业炉NOx的排放需要折算到3％标准氧含量下的进行考核。经过大量的工业试验，烟气中的氧含量对于NOx的生成有正促进作用，过剩的氧含量有利于NOx的生成，为此原先不控制氧含量的传统烧焦方法无法保证严苛的环保指标。裂解炉侧壁烧嘴较多，在日常操作过程中目前基本依靠人工去调整风门，劳动强度十分大，并且无法做到风门的均匀；裂解炉低氮燃烧改造后，NOx的折算值与氧含量息息相关，较高的氧含量会导致裂解炉NOx折算超标；尤其在裂解炉点火升温的过程中，以及烧焦热备等工况下，裂解炉的氧含量十分高，导致NOx的折算出现超标情况。综上，蒸汽裂解制造乙烯的工艺都有裂解炉，目前国内外80％以上的裂解炉为底部和侧壁联合供热的模式，同时由于环保压力的提升，急需一种侧壁燃烧器氧含量的调整机构与方法来实现低氧控制。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提供一种低氧燃烧的裂解炉及其控制方法，解决裂解炉在特殊工况下氧含量高的技术问题。本技术提供了一种低氧燃烧的裂解炉，包括裂解炉炉体、底部燃烧器、侧壁燃烧器、下混合过热器、高压蒸汽过热器II、高压蒸汽过热器I、上混合过热器、锅炉给水预热器、原料预热器、风机、控制系统，其特征在于，所述的侧壁燃烧器侧面还设置有风门调节机构，所述的风门调节机构包括依次相连接的风门调节阀、风门调节阀连接杆、连杆主轴、风门调节手柄连接杆和风门调节手柄；风门调节手柄与侧壁燃烧器的风门相连接。所述的风门调节阀通过控制系统的开度设定后，对应的风门调节阀连接杆使连杆主轴进行转动，连杆主轴通过转动风门调节手柄连接杆来实现风门调节手柄的转动，风门调节手柄的转动使侧壁燃烧器的风门叶片随之发生转动。进一步，该裂解炉设置有一个或多个侧壁燃烧器，多个侧壁燃烧器一侧的风门调节阀通过一个连杆主轴串联起来，调整风门调节阀的开度可以做到所有风门统一动作。优选地，应用风门调节机构，风门调节阀每增加5％开度，风门增加1格进风。本技术还提供了上述低氧燃烧的裂解炉的控制方法，包括下列步骤：S1.点火升温、热备过程：S11：裂解炉点火升温前，将侧壁燃烧器的风门通过控制器全部关闭；S12：点燃底部燃烧器，使裂解炉升温，用底部燃烧器进行供热控制；S13：当准备向裂解炉投料时，点燃侧壁燃烧器，随着物料的加入，观察炉膛NOx的测试值最高值不大于90mg/Nm3；S14：随时根据NOx的测试值对风门及时进行联动调整控制，具体控制方案为：使用风门调节机构，配合精确的齿轮间距，风门调节阀每增加5％开度，风门增加1格进风；当NOx的测试值高于90mg/Nm3时，首先关小底部燃烧器风门调节机构，辅助通入降低NOx含量的蒸汽，降低氧含量，减少折算值，使NOx稳定在90mg/Nm3以下；当NOx的测试值低于80mg/Nm3时，逐步开大底部燃烧器的风门调节机构，随着温度的提升，侧壁燃烧器风门调节机构也逐步开大；当温度稳定在800℃以上时，保持侧壁燃烧器的风门开度如下：最上面两排保持100％开度，最下面两排保持50～60％之间的开度；在保持侧壁风门稳定后，随着温度的提升，逐步开大底部燃烧器的风门，同时观察炉膛负压，对风机挡板进行调整使炉膛负压控制在稳定的-30～-50Pa之间；S2.烧焦、停炉降温过程：S21：随着原料的退出，侧壁燃烧器逐渐熄灭，侧壁燃烧器的风门需要同步进行关至50％开度；S22：裂解炉烧焦期间保持侧壁燃烧器风门的关闭；S23：烧焦结束降温过程中侧壁燃烧器风门全部关闭，当熄火后，风门逐步开大至全开状态。本技术的关键保护点是侧壁燃烧器侧面设置有风门调节机构，实现风门的联动调整，确保风门调节阀每增加5％开度，风门增加1格进风，保证进风的稳定性。如果开度大，进风量少，则燃烧不充分，如果开度小，进风多，则氧含量过多。本技术提供的低氧燃烧的裂解炉及其控制方法，具有如下优点：(1)本技术通过侧壁燃烧器侧面设置有风门调节机构来实现侧壁风门分组的联动调整，通过根据燃烧器的点燃情况来配合实施风门的同步整体调整，彻底颠覆了原先操作中侧壁风门在烧焦、热备、点火升温、降温停炉四个过程中不做调整的做法。(2)通过特殊的调整氧含量的方式，达到控制侧壁进空气的比例，并做到均匀化，能够改变以往无法及时有效调整造成的氧含量过高的问题。通过该种方法调整可在特殊工况下降低氧含量2～3％。(3)本技术亦可用于日常燃烧器的风门控制，实现每组燃烧器的进风的均匀性。附图说明图1：低氧燃烧的裂解炉示意图。图2：风门调节机构示意图。图3：风门调节机构与多个侧壁燃烧器连接关系示意图。图中，1：裂解炉炉体、2：底部燃烧器、3：侧壁燃烧器、4：下混合过热器、5：高压蒸汽过热器(II)、6：高压蒸汽过热器(I)、7：上混合过热器、8：锅炉给水预热器、9：原料预热器、10：风机、11：风门调节机构、12：风门调节阀、13：风门调节阀连接杆、14：连杆主轴、15：风门调节手柄连接杆、16：风门调节手柄、17：风门。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本技术的保护范围。实施例1本实施例所用的裂解炉为本技术所述的侧壁燃烧器上设置有风门调节阀的裂解炉，采用石脑油为原料，按如下步骤进行：S1.点火升温、热备过程：S11：裂解炉点火升温前，将侧壁燃烧器的风门通过控制器全部关闭；S12：点燃底部燃烧器，使裂解炉升温，用底部燃烧器进行供热控制；S13：当准备向裂解炉投料时，点燃侧壁燃烧器，随着物料的加入，观察炉膛NOx的测试值最高值不大于90mg/Nm3；S14：随时根据NOx的测试值对风门及时进行联动调整控制，具体控制方案为：使用风门调节机构，配合精确的齿轮间距，风门调节阀每增加5％开度，风门增加1格进风；当NOx的测试值高于90mg/Nm3时，首先关小底部燃烧器风门调节机构，辅助通入降低NOx含量的蒸汽，降低氧含量，减少折算值，使NOx稳定在90mg/Nm3以下；当NOx的测试值低于80mg/Nm3时，逐步开大底部燃烧器的风门调节机构，随着温度的提升，侧壁燃烧器风门调节机构也逐步开大；当温度稳定在800℃以上时，保持侧壁燃烧器的风门开度如下：最上面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低氧燃烧的裂解炉，包括裂解炉炉体(1)、底部燃烧器(2)、侧壁燃烧器(3)、下混合过热器(4)、高压蒸汽过热器II(5)、高压蒸汽过热器I(6)、上混合过热器(7)、锅炉给水预热器(8)、原料预热器(9)、风机(10)、控制系统，其特征在于，所述的侧壁燃烧器(3)侧面还设置有风门调节机构(11)，所述的风门调节机构(11)包括依次相连接的风门调节阀(12)、风门调节阀连接杆(13)、连杆主轴(14)、风门调节手柄连接杆(15)和风门调节手柄(16)；风门调节手柄(16)与侧壁燃烧器(3)的风门(17)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种低氧燃烧的裂解炉，包括裂解炉炉体(1)、底部燃烧器(2)、侧壁燃烧器(3)、下混合过热器(4)、高压蒸汽过热器II(5)、高压蒸汽过热器I(6)、上混合过热器(7)、锅炉给水预热器(8)、原料预热器(9)、风机(10)、控制系统，其特征在于，所述的侧壁燃烧器(3)侧面还设置有风门调节机构(11)，所述的风门调节机构(11)包括依次相连接的风门调节阀(12)、风门调节阀连接杆(13)、连杆主轴(14)、风门调节手柄连接杆(15)和风门调节手柄(16)；风门调节手柄(16)与侧壁燃烧器(3)的风门(17)相连接。2.根据权利要求1所述的低氧燃烧的裂解炉，其特征在于，所述的风门调节阀(12)通过控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，俞文元，李敏，黄飞，黄伟，代淼，朱纪林，杜学军，杨晓一，谢忠伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11