加热炉内循环烧焦工艺的制作方法
【专利摘要】一种加热炉内循环烧焦工艺，至少有二座加热炉配合进行烧焦操作，一座加热炉进行烧焦，另一座加热炉烧焦所产生的烟气进行除尘、降温处理，有多座加热炉时可循环对每座加热炉进行烧焦操作，烧焦过程全部在加热炉炉内循环完成，安全、环保、节能。
【专利说明】加热炉内循环烧焦工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油、化工、冶金、电力、煤炭等行业领域，特别是涉及一种需要对天然 气、液化石油气、油页岩干馏气、焦炉煤气、煤制气、瓦斯气等爆炸性气体进行加热的技术领 域。
【背景技术】
[0002] 石油、化工、冶金、电力、煤炭等行业领域需要对天然气、液化石油气、油页岩干馏 气、焦炉煤气、煤制气、瓦斯气等爆炸性气体进行加热，其中一种加热方式为采用加热炉，例 如专利《加热炉》200920013101. 7、专利《使可燃性煤气获得高温的加热炉》200820152259. 8 公开了的加热炉。
[0003] 加热炉蓄热室内砌筑有耐火材料制成的多孔格子砖蓄热体，工作过程包括蓄 热-加热两个过程，工作方式为间歇式交替进行，蓄热期燃烧煤气将蓄热体加热，加热期爆 炸性气体流经蓄热体而被加热。
[0004] 加热炉使用的燃料以及所加热的介质，主要有天然气、液化石油气、油页岩干馏 气、焦炉煤气、煤制气、瓦斯气等，这些气体含有较高的甲烷、乙烯等碳氢化合物，在蓄热燃 烧和加热过程中存在析碳现象，有些气体还会析出焦油。随着加热炉工作时间延长，所析出 的碳粉、焦油大量粘接在格子砖蓄热体格孔表面，严重堵塞格子砖蓄热体，导致加热炉无法 正常操作。
[0005] 为了恢复加热炉正常功能，需要进行烧焦作业。烧焦是指向加热炉内通入空气，用 燃烧法烧除沉积在蓄热体表面的积碳、焦油，从而使蓄热体恢复正常功能的过程。
[0006] 常规的烧焦工艺是直排工艺，即在加热炉下部设置烧焦口，加热炉上部设置排烟 口，烧焦作业时打开下部烧焦口和上部排烟口，从烧焦口点火，空气在加热炉烟囱效应作用 下从烧焦口吸入炉内，积碳、焦油遇到吸入的空气供氧和点火作用下发生燃烧反应，固态沉 积物变成气态的烟气，并沿蓄热室上升，最终从排烟口排除进入大气中。直排烧焦工艺的缺 点是烧焦烟气携带大量粉尘直接排放到大气中，造成空气污染。另外，烟气中大量热量不能 回收利用。
[0007] 常规烧焦工艺的改良工艺是直排+外部净化工艺，即在直排工艺基础上，增加烟 气除尘系统，包括除尘器、引风机、空气混兑阀、以及管道阀门等。由于烧焦烟气温度可达到 800°C以上，除尘器、引风机除采用耐高温型，还需要设置空气混兑阀来降低烟气温度。由于 烟气和除尘灰中含有大量未燃碳粉，除尘和清灰过程中都存在碳粉燃烧的风险，操作危险 性高。
[0008] 有鉴于此，本设计人基于现有技术、经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创 设一种新型烧焦工艺，能够改进一般市面上现有常规技术的缺陷，使其更具有实用性。
【发明内容】
[0009] 本发明的主要目的在于，克服现有技术的缺陷，而提供一种新型烧焦工艺，使其 更适用于加热炉的烧焦操作，既能回收烧焦产生的热量，又大幅度消除排放污染。
[0010] 本发明的目的及解决主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0011] 依据本发明提出的加热炉内循环烧焦工艺，一组配置有二座加热炉，正常操作方 式为一燃烧一加热，烧焦时两座停止正常操作，二座炉全部用于烧焦操作，一座加热炉进行 烧焦，烧焦时称之为烧焦炉，另一座加热炉用于处理烧焦炉烧焦所产生的烟气，烧焦时称之 为烟气处理炉；每座加热炉都设有烧焦口、烧焦烟气口、烟气阀、烧焦烟气支管，系统设有烧 焦烟气总管，烧焦烟气支管一端连接加热炉，另一端连接烧焦烟气总管，烧焦烟气总管将所 有加热炉连接在一起，使每座加热炉都可进行烧焦或烧焦烟气处理，烧焦烟气支管中间设 置有烟气阀；烧焦操作时，打开烧焦炉的烧焦口，烧焦点火并供给空气，烧焦炉内的积碳和 焦油点火燃烧，积碳和焦油燃烧变成烟气，并从沿烧焦炉蓄热体从下往上流动，同时开启烧 焦炉和烟气处理炉的烟气阀，烟气从烧焦炉的烧焦烟气口排出，通过烧焦烟气支管、烟气阀 进入烧焦烟气总管，烟气阀沿烧焦烟气总管输送到烟气处理炉的烧焦烟气支管、烟气阀，并 通过烟气处理炉的烧焦烟气口进入烟气处理炉炉内，烟气携带的大颗粒粉尘在重力作用下 沉降到烟气处理炉下部而与烟气分离，烟气携带的小颗粒粉尘在吸附力作用下沉积在蓄热 体表面，完成烟气净化过程，同时，烟气与炉内的蓄热体进行热交换，烟气热量传给蓄热体 而温度下降，最后从烟气处理炉的烟道、烟囱排入大气。
[0012] 依据本发明提出的加热炉内循环烧焦工艺，其特征在于其中所述的加热炉是一组 配置四座，正常操作方式为二燃烧二加热，烧焦时操作方式为一燃烧一加热，另两座进行烧 焦操作； 依据本发明提出的加热炉内循环烧焦工艺，加热炉是一组配置三座，并同时配备两组， 每组加热炉正常操作方式为二燃烧一加热，烧焦时操作方式为一燃烧一加热，每组加热炉 各拿出一座、两组共两座进行烧焦操作；依此类推，适用于多组加热炉的烧焦操作。
[0013] 依据本发明提出的加热炉内循环烧焦工艺，其特征在于加热炉，无需单独设置烧 焦口和烧焦烟气口，是利用加热炉现有人孔、卸爆孔或被加热介质出口代替。
[0014] 本发明在使用时完全没有现有烧焦工艺存在的缺陷，而且可以使得本发明结构更 加具实用性，并具有产业上的广泛利用价值。
[0015] 本发明内循环烧焦工艺的优点： 1)安全可靠 烧焦产生的高温烟气与蓄热体进行热交换，热量传给蓄热体而温度降低，避免了高温 烟气直接进入烟道导致烟道内焦油燃烧发生火灾。整个烧焦过程均在加热炉内密闭循环进 行，外排烟气温度正常操作烟气温度相同，无外排高温烟气，避免高温烟气排放可能导致设 备烧坏或人员烧伤。
[0016] 2)环境友好 烧焦时产生的烟气经过烟气处理炉除尘处理，烟尘含量与正常操作的烟气含尘量相 同，并通过烟?高空排放，避免了含有大量粉尘的烟气直接低空排放造成的环境污染。
[0017] 3)节约能源 烧焦时，积碳、焦油燃烧放出大量热量而进入烟气，烟气与蓄热体进行热交换热量传给 蓄热体，带蓄热体温度达到加热所需要的温度时，烟气处理炉工作状态转为加热，蓄热体热 量放出传给被加热介质而得以回收利用，可节省部分加热炉燃料。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的一组四座加热炉的烧焦工艺流程图。
[0019] 图2是本发明的两组三座加热炉的烧焦工艺流程图。
[0020] 1、烧焦口 2、烧焦烟气口 3、烧焦烟气支管 4、烟气阀 5、烧焦烟气总管。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的加热炉内循环烧焦工艺其具体 实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0022] 请参阅图1，本发明较佳实施例的加热炉内循环烧焦工艺。
[0023] 加热炉内循环烧焦工艺流程：一组加热炉配置四座，烧焦时操作方式为一燃烧一 加热，另两座进行烧焦操作打开需要烧焦加热炉下部的烧焦口 1，开启烧焦炉的烟气阀4和 烟气处理炉的烟气阀4,向烧焦炉的烧焦口 1内通入空气并点火，点火成功后，增加空气供 给量，使积碳和焦油燃烧，燃烧产生的烟气沿烧焦炉蓄热室上升，经过烧焦炉的烧焦烟气口 2--烧焦烟气支管3--烟气阀4--烟气总管5--烟气处理炉的烧焦烟气支管3-- 烟气阀4--烧焦烟气口 2进入烟气处理炉，烟气沿烟气处理炉蓄热室自上而下流动，并与 烟气处理炉蓄热体进行热交换，烟气热量传递给蓄热体，温度逐步降低到加热炉所允许的 排放温度。同时，烟气所含的大颗粒粉尘，在重力作用下沉降，细颗粒粉尘被吸附在烟气处 理炉蓄热体表面，完成烟气净化过程。处理后的烟气从烟气处理炉烟道、烟?排入大气。一 座加热炉完成烧焦操作后，更换为另一座加热炉进行烧焦操作，直至所有加热炉全部完成 烧焦操作。
[0024] 实施例1 某油页岩干馏气加热工程，采用本发明的加热炉内循环烧焦工艺，请参阅图2,设有两 组加热炉，每组配置三座加热炉，烧焦时每组加热炉操作方式为一燃烧一加热，每组加热炉 各拿出一座、两组共两座进行烧焦操作，一座加热炉完成烧焦操作后，更换为另一座加热炉 进行烧焦操作，直至所有加热炉全部完成烧焦操作。。
[0025] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任 何熟悉本项技术的人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效 实施例，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的 任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1. 加热炉内循环烧焦工艺，一组配置有二座加热炉，正常操作方式为一燃烧一加热，烧 焦时两座加热炉停止正常操作，二座炉全部用于烧焦操作，一座加热炉进行烧焦，烧焦时称 之为烧焦炉，另一座加热炉用于处理烧焦炉烧焦所产生的烟气，烧焦时称之为烟气处理炉； 每座加热炉都设有烧焦口、烧焦烟气口、烟气阀、烧焦烟气支管，系统设有烧焦烟气总管，烧 焦烟气支管一端通过烧焦烟气口连接加热炉，另一端连接烧焦烟气总管，烧焦烟气总管将 所有加热炉连接在一起，使每座加热炉都可进行烧焦或烧焦烟气处理，烧焦烟气支管中间 设置有烟气阀；烧焦操作时，打开烧焦炉的烧焦口，进行点火并供给空气，烧焦炉内的积碳 和焦油点火燃烧，积碳和焦油燃烧变成烟气，并沿烧焦炉蓄热体从下往上流动，同时开启烧 焦炉和烟气处理炉的烟气阀，烟气从烧焦炉的烧焦烟气口排出，通过烧焦烟气支管、烟气阀 进入烧焦烟气总管，烟气阀沿烧焦烟气总管输送到烟气处理炉的烧焦烟气支管、烟气阀，并 通过烟气处理炉的烧焦烟气口进入烟气处理炉炉内，烟气携带的大颗粒粉尘在重力作用下 沉降到烟气处理炉下部而与烟气分离，烟气携带的小颗粒粉尘在吸附力作用下沉积在蓄热 体表面，完成烟气净化过程，同时，烟气与烟气处理炉内的蓄热体进行热交换，烟气热量传 给蓄热体而温度下降，最后从烟气处理炉的烟道、烟?排入大气，一座加热炉完成烧焦操作 后，更换为另一座加热炉进行烧焦操作，直至所有加热炉全部完成烧焦操作。
2. 根据权利要求1所述的加热炉内循环烧焦工艺，其特征在于其中所述的加热炉是一 组配置四座，正常操作方式为二燃烧二加热，烧焦时操作方式为一燃烧一加热，另两座进行 烧焦操作；或者是一组加热炉配置三座，并同时配备两组，每组加热炉正常操作方式为二燃 烧一加热，烧焦时操作方式为一燃烧一加热，每组加热炉各拿出一座、两组共拿出两座进行 烧焦操作；依此类推，适用于多组加热炉的烧焦操作。
3. 根据权利要求1所述的加热炉内循环烧焦工艺，其特征在于其中所述的烧焦口、烧 焦烟气口是利用加热炉现有人孔、卸爆孔或被加热介质出口代替而无需单独设置。
【文档编号】F27D25/00GK104061795SQ201410279055
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月22日 优先权日:2014年6月22日
【发明者】郭楚昊 申请人:郭楚昊