一种加热炉烟气余热回收系统和燃烧系统技术方案

本发明专利技术提供了一种加热炉烟气余热回收系统和燃烧系统，涉及加热炉余热回收领域。该加热炉烟气余热回收系统包括设置有燃料气进口、加湿空气进口和烟气出口的加热炉、设置有第一烟气通道和第一液体通道的耐腐蚀空气预热器、中和罐、净化装置、设置有空气进口、加湿空气出口、喷淋用水进口和喷淋余液出口的喷淋塔和烟囱；烟气出口与第一烟气通道连通，第一烟气通道与烟囱连通；加湿空气出口与加湿空气进口连通；第一烟气通道与中和罐连通，中和罐与净化装置连通；净化装置和喷淋余液出口同时与第一液体通道连通，第一液体通道与喷淋用水进口连通。其利用空气加湿及冷凝液回用的方法回收加热炉烟气冷凝潜热，提高加热炉综合热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种加热炉烟气余热回收系统和燃烧系统
本专利技术涉及加热炉余热回收领域，具体而言，涉及一种加热炉烟气余热回收系统和燃烧系统。
技术介绍
加热炉是炼化企业的用能大户和主要排放口，进一步提高加热炉热效率，降低污染物排放量，对炼化企业的节能减排工作而言将具有十分重要的意义。目前，炼化企业加热炉综合热效率在92％左右，一般采用空气预热器间壁加热空气的方式回收烟气余热，这样的烟气余热回收方式难以回收烟气的冷凝潜热，严重制约了加热炉热效率的提高。同时，加热炉余热回收系统运行受环境温度影响较大，特别是在夏季和冬季环境温度差别较大的情况下，加热炉排烟温度可以相差20℃以上，一定程度上影响了加热炉的高效平稳运行。并且，回收加热炉烟气冷凝潜热的时候，会有冷凝液从烟气中析出，冷凝液的处理及回用也是回收利用烟气潜热时需要解决的问题。综合所述，进一步提高加热炉热效率，就需要采用有效的方法回收加热炉冷凝潜热，同时解决冷凝液处理及回用的问题，并且降低环境温度变化对加热炉高效平稳运行的影响。基于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的包括，例如，提供了一种加热炉烟气余热回收系统和燃烧系统，其利用空气加湿及冷凝液回用的方法回收加热炉烟气冷凝潜热，使加热炉综合热效率提高至98％以上，且进一步降低烟气NOx含量。本专利技术的实施例可以这样实现：第一方面，本专利技术提供一种加热炉烟气余热回收系统，包括加热炉、耐腐蚀空气预热器、中和罐、净化装置、喷淋塔和烟囱；所述加热炉设置有燃料气进口、加湿空气进口和烟气出口；所述耐腐蚀空气预热器设置有第一烟气通道和第一液体通道；所述烟气出口与所述第一烟气通道的进口连通，所述第一烟气通道的出口与所述烟囱连通，所述第一烟气通道的冷凝液出口与所述中和罐的进口连通；所述中和罐的出口与所述净化装置的进口连通，所述净化装置的出口与所述耐腐蚀空气预热器的所述第一液体通道的进口连通；所述喷淋塔设置有空气进口、加湿空气出口、喷淋用水进口和喷淋余液出口；所述加湿空气出口与所述加热炉的所述加湿空气进口连通，所述喷淋余液出口也与所述耐腐蚀空气预热器的所述第一液体通道的进口连通，所述喷淋用水进口与所述第一液体通道的出口连通。在可选的实施方式中，所述加热炉烟气余热回收系统还包括常规空气预热器，所述常规空气预热器设置有第二烟气通道和加湿空气通道；所述烟气出口与所述第一烟气通道通过所述第二烟气通道连通，所述加湿空气出口与所述加湿空气进口通过所述加湿空气通道连通。在可选的实施方式中，所述加热炉烟气余热回收系统还包括水烟气取热器，所述水烟气取热器设置有第三烟气通道和第二液体通道；所述第一烟气通道和所述第二烟气通道通过所述第三烟气通道连通，所述第一液体通道与所述喷淋用水进口通过所述第二液体通道连通。在可选的实施方式中，所述加热炉烟气余热回收系统还包括水烟气再热器，所述水烟气再热器设置有第四烟气通道和第三液体通道；所述第二烟气通道和所述烟囱通过所述第四烟气通道连通，所述第二液体通道与所述喷淋用水进口通过所述第三液体通道连通。在可选的实施方式中，所述中和罐内设置有用于调节冷凝液pH值的碱性药剂。在可选的实施方式中，所述净化装置内设置有用于去除冷凝液中的硫酸根和铁离子的滤芯；优选地，所述滤芯为有机滤芯或活性炭滤芯。在可选的实施方式中，所述喷淋用水进口排出的喷淋用水温度为50～100℃；优选地，所述喷淋余液出口排出的喷淋余液温度为40～60℃；优选地，所述加湿空气出口排出的加湿空气的温度为40～80℃；优选地，所述第一烟气通道排出的烟气的温度为70℃～130℃；优选地，所述烟囱排出的烟气的温度为45～90℃。在可选的实施方式中，所述喷淋塔还设置有废液外排口，所述废液外排口的外排量为30～200g/kg烟气。在可选的实施方式中，所述耐腐蚀空气预热器为搪瓷管空气预热器、氟塑料空气预热器或衬四氟管式空气预热器。第二方面，本专利技术提供一种燃烧系统，其包括前述实施方式任一项所述的加热炉烟气余热回收系统。本专利技术实施例的有益效果包括，例如：本专利技术实施例提供了一种加热炉烟气余热回收系统，其通过助燃空气加湿、升温及冷凝水回用的方法充分合理回收烟气余热和冷凝潜热，大幅提高加热炉综合热效率，可使加热炉热效率提高至98％以上，节能效果显著。烟气余热回收不受环境温度影响，可保证加热炉长周期高效稳定运行。通过喷淋加湿的方式增加空气的含湿量，使进入加热炉的助燃空气的水蒸气含量增加。由于水蒸气比热容大于烟气比热容，水蒸气含量增加可使加热炉燃烧温度有效降低；同时，水蒸气含量增加稀释了空气中的氧含量，降低了氮气与氧气的接触几率，进而有效降低了燃烧过程中NOx的生成量，可使烟气中的NOx含量降低30％以上。进一步地，本申请利用中和罐对耐腐蚀空气预热器内烟气换热后的冷凝液进行中和，可以有效避免冷凝液对后续管道的腐蚀，本申请中还利用净化装置去除对中和罐内排出的冷凝液中的硫酸根和铁离子，使得回收利用的冷凝液对管道更友好更安全，减少堵塞和磨损，保证系统长周期运行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例1提供的加热炉烟气余热回收系统的结构示意图；图2为本申请实施例2提供的加热炉烟气余热回收系统的结构示意图。图标：1-加热炉；2-常规空气预热器；3-耐腐蚀空气预热器；4-中和罐；5-净化装置；6-喷淋塔；7-烟囱；E1-水烟气取热器；E2-水烟气再热器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热炉烟气余热回收系统，其特征在于，包括加热炉、耐腐蚀空气预热器、中和罐、净化装置、喷淋塔和烟囱；/n所述加热炉设置有燃料气进口、加湿空气进口和烟气出口；所述耐腐蚀空气预热器设置有第一烟气通道和第一液体通道；所述烟气出口与所述第一烟气通道的进口连通，所述第一烟气通道的出口与所述烟囱连通，所述第一烟气通道的冷凝液出口与所述中和罐的进口连通；所述中和罐的出口与所述净化装置的进口连通，所述净化装置的出口与所述耐腐蚀空气预热器的所述第一液体通道的进口连通；/n所述喷淋塔设置有空气进口、加湿空气出口、喷淋用水进口和喷淋余液出口；所述加湿空气出口与所述加热炉的所述加湿空气进口连通，所述喷淋余液出口也与所述耐腐蚀空气预热器的所述第一液体通道的进口连通，所述喷淋用水进口与所述第一液体通道的出口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种加热炉烟气余热回收系统，其特征在于，包括加热炉、耐腐蚀空气预热器、中和罐、净化装置、喷淋塔和烟囱；
所述加热炉设置有燃料气进口、加湿空气进口和烟气出口；所述耐腐蚀空气预热器设置有第一烟气通道和第一液体通道；所述烟气出口与所述第一烟气通道的进口连通，所述第一烟气通道的出口与所述烟囱连通，所述第一烟气通道的冷凝液出口与所述中和罐的进口连通；所述中和罐的出口与所述净化装置的进口连通，所述净化装置的出口与所述耐腐蚀空气预热器的所述第一液体通道的进口连通；
所述喷淋塔设置有空气进口、加湿空气出口、喷淋用水进口和喷淋余液出口；所述加湿空气出口与所述加热炉的所述加湿空气进口连通，所述喷淋余液出口也与所述耐腐蚀空气预热器的所述第一液体通道的进口连通，所述喷淋用水进口与所述第一液体通道的出口连通。


2.根据权利要求1所述的加热炉烟气余热回收系统，其特征在于，所述加热炉烟气余热回收系统还包括常规空气预热器，所述常规空气预热器设置有第二烟气通道和加湿空气通道；所述烟气出口与所述第一烟气通道通过所述第二烟气通道连通，所述加湿空气出口与所述加湿空气进口通过所述加湿空气通道连通。


3.根据权利要求2所述的加热炉烟气余热回收系统，其特征在于，所述加热炉烟气余热回收系统还包括水烟气取热器，所述水烟气取热器设置有第三烟气通道和第二液体通道；
所述第一烟气通道和所述第二烟气通道通过所述第三烟气通道连通，所述第一液体通道与所述喷淋用水进口通过所述第二液体通道连通。


4.根据权利要求3所述的加热炉烟气余热回收系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玖重，孙志钦，高晓红，周天宇，郜建松，张婧帆，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11