煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置，包括多套安裝于燃燒器附近的富氧噴嘴，和縮短富氧噴嘴與燃燒器之間的距離、減小富氧噴嘴噴向燃燒火焰的噴射角度、減小富氧氣體噴射速度從而使燃燒火焰向富氧噴嘴一側(cè)引移一定的位移；其特征在于：將富氧噴嘴安裝在燃燒器與物料加熱管底端之間，使富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離L1為200mm~800mm，并使燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Q1為10°~80°，且使富氧噴射擴(kuò)散角R1為15°~65°，此時(shí)，富氧氣體直接射流噴入燃燒火焰中心最缺氧的區(qū)域助燃，使燃燒火焰中心區(qū)溫度達(dá)到最高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置，適用于所有煉油廠的加熱爐，屬于煉油富氧節(jié)能科技領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉油廠的加熱爐實(shí)施富氧助燃節(jié)能，這在國(guó)內(nèi)外只有本發(fā)明人魏伯卿在中國(guó)石油大港石化公司的減壓爐上實(shí)施成功，并至此已安全正常運(yùn)行了兩年多；在煉油廠實(shí)施富氧節(jié)能項(xiàng)目，不僅要考慮其節(jié)能效果，更要考慮其實(shí)施富氧助燃的安全性，特別是爐內(nèi)富氧助燃帶來(lái)的燃燒火焰控制和燃燒火焰溫度升高帶來(lái)的爐膛內(nèi)溫度分布變化，為保證富氧助燃的安全性，這就要求我們?cè)趯?shí)施富氧助燃改造時(shí)，既要考慮改變爐膛內(nèi)溫度的分布以提高換熱效率，又要考慮爐膛內(nèi)溫度分布的改變不能影響加熱爐的安全性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能夠利用富氧助燃提高加熱爐的熱輻射效率并通過(guò)改變富氧噴嘴的位置和富氧噴射的角度來(lái)改變加熱爐內(nèi)溫度分布以提高物料加熱管的換熱效率的煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置。
[0004]煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置，包括多套安裝于燃燒器附近的富氧噴嘴，和縮短富氧噴嘴與燃燒器之間的距離、減小富氧噴嘴噴向燃燒火焰的噴射角度、減小富氧氣體噴射速度從而使燃燒火焰向富氧噴嘴一側(cè)引移一定的位移；其特征在于:
[0005]1、將富氧噴嘴安裝在燃燒器與物料加熱管底端之間，使富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離LI為200 mm~800 mm,并使燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Ql為10° ^80°，且使富氧噴射擴(kuò)散角Rl為15°飛5°，此時(shí)，富氧氣體直接射流噴入燃燒火焰中心最缺氧的區(qū)域助燃，使燃燒火焰中心區(qū)溫度達(dá)到最高，從而增加燃燒火焰的熱輻射效率以提高加熱爐的熱輻射效率進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，此時(shí)燃燒火焰的最高溫度區(qū)與原燃燒火焰最高溫度區(qū)重疊。
[0006]2、通過(guò)縮短富氧噴嘴與燃燒器之間的距離、減小富氧噴嘴噴向燃燒火焰的噴射角度、減小富氧氣體噴射流速，實(shí)現(xiàn)燃燒火焰向富氧噴嘴一側(cè)引移一定的位移T ;因?yàn)槿紵髋c物料加熱管底端之間的距離比較遠(yuǎn)，一般有500 mm~1200mm，所以將富氧噴嘴安裝在燃燒器與物料加熱管底端之間，同時(shí)，將富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離LI縮短為L(zhǎng)2，并將燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Ql減小為Q2，同時(shí)將富氧噴嘴口內(nèi)徑加大從而減小富氧氣體噴出的速度，富氧氣體噴出速度減小8%~50%，富氧氣體噴出的速度減小了，其富氧氣體噴出的擴(kuò)散角也就增大了，即由Rl增大到R2，這樣的富氧氣體就可以將燃燒火焰引導(dǎo)到偏向富氧氣體區(qū)燃燒，使一部分燃燒火焰即被富氧引移的燃燒火焰移向富氧氣體噴射一側(cè)；這樣就改變了燃燒火焰的分布，即使燃燒火焰移向物料加熱管，從而使物料加熱管附近有更高溫度的燃燒火焰，此時(shí)燃燒火焰的最高溫度區(qū)已向原燃燒火焰最高溫度區(qū)靠近富氧噴嘴一側(cè)引移了 一個(gè)位移T，這樣的溫度分布有利于提高加熱爐內(nèi)的物料加熱管熱輻射傳遞和熱交換效率；T=20 mm?300 mm ；L2<L1, L2為50 mm?500 mm ；Q2<Q1, Q2為 5。?45。；R1〈R2，R2 為 20。?90。。
[0007]3、多支富氧噴槍從加熱爐底部伸入加熱爐內(nèi)并安裝在加熱爐燃燒器的外側(cè)，即在加熱爐內(nèi)使富氧噴槍前端的富氧噴嘴安裝在燃燒器火盆口與物料加熱管底端之間靠近燃燒器火盆口的位置，而多根物料加熱管較密集地立式安裝在靠近加熱爐內(nèi)壁的一個(gè)圓周上，多個(gè)燃燒器火盆口均布于物料加熱管內(nèi)側(cè)的另一個(gè)圓周上，加熱爐內(nèi)壁為一圓周，加熱爐內(nèi)壁圓周和物料加熱管均布的圓周以及燃燒器火盆口均布的圓周均為同心圓，圓心為加熱爐中心點(diǎn)；因?yàn)闊捰蛷S的加熱爐爐膛直徑一般都比較大，而燃燒器火盆口到加熱爐中心點(diǎn)的距離都比較大，所有燃燒器火盆口形成的圓以?xún)?nèi)的圓平面向上到爐頂組成一個(gè)大空氣圓柱，在燃燒器運(yùn)行過(guò)程中，大空氣圓柱吸收大量的熱并被大量的煙氣充滿(mǎn)而形成高熱煙氣圓柱，高熱煙氣圓柱在上升的過(guò)程中有部分熱量與物料加熱管發(fā)生熱輻射交換傳熱將熱量傳遞到物料中加熱物料，但也有較多的熱量因此而被排出損失。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、本發(fā)明能成功地將富氧局部增氧射流助燃安全高效地應(yīng)用于煉油廠的加熱爐，這在國(guó)內(nèi)外的歷史上尚屬首例。
[0010]2、本發(fā)明能通過(guò)縮短富氧噴嘴與燃燒器之間的距離、減小富氧噴嘴噴向燃燒火焰的噴射角度、減小富氧氣體噴射流速，實(shí)現(xiàn)燃燒火焰向富氧噴嘴一側(cè)弓I移一定的位移，從而改變加熱爐內(nèi)燃燒火焰的溫度分布。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例富氧噴嘴位置示意圖；
[0012]圖2是圖1所示實(shí)施例中富氧噴嘴與火焰示意圖；
[0013]圖3是圖1所示實(shí)施例中富氧噴嘴引移火焰示意圖。
[0014]圖1-3中:1、加熱爐 2、物料加熱管 3、富氧噴嘴 4、加熱爐中心點(diǎn) 5、燃燒器火盆口 6、富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離LI 7、燃燒器 8、富氧噴槍 9、富氧噴射擴(kuò)散角Rl 10、燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Ql 11、富氧射流氣體 12、燃燒火焰 13、富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離L2 14、富氧噴射擴(kuò)散角R2 15、燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Q2 16、大擴(kuò)散角富氧氣體 17、被富氧引移的燃燒火焰 18、富氧噴嘴均布的圓周 19、燃燒器火盆口均布的圓周 20、物料加熱管均布的圓周。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在圖1一3所示的實(shí)施例中:煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置，包括多套安裝于燃燒器火盆口 5附近的富氧噴嘴3，和縮短富氧噴嘴3與燃燒器火盆口 5之間的距離、減小富氧噴嘴3噴向燃燒火焰12的噴射角度、減小富氧氣體11噴射速度從而使燃燒火焰12向富氧噴嘴3 —側(cè)引移一定的位移；其特征在于:將富氧噴嘴3安裝在燃燒器火盆口 5與物料加熱管2底端之間，使富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離LI 6為200 mm?800 mm，并使燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Ql 10為10°?80°，且使富氧噴射擴(kuò)散角Rl 9為15°飛5°，此時(shí)，富氧氣體直接射流噴入燃燒火焰12中心最缺氧的區(qū)域助燃，使燃燒火焰12中心區(qū)溫度達(dá)到最高，從而增加燃燒火焰12的熱輻射效率以提高加熱爐I的熱輻射效率進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，此時(shí)燃燒火焰12的最高溫度區(qū)與原燃燒火焰12
取聞溫度區(qū)重置。
[0016]通過(guò)縮短富氧噴嘴3與燃燒器火盆口 5之間的距離、減小富氧噴嘴3噴向燃燒火焰12的噴射角度、減小富氧氣體11噴射速度，實(shí)現(xiàn)燃燒火焰12向富氧噴嘴3 —側(cè)引移一定的位移T ;因?yàn)槿紵骰鹋杩?5與物料加熱管2底端之間的距離比較遠(yuǎn)，一般有500 mm~1200mm，所以將富氧噴嘴3安裝在燃燒器火盆口 5與物料加熱管2底端之間，同時(shí)，將富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離LI 6縮短為L(zhǎng)2，并將燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Ql 10減小為Q2，同時(shí)將富氧噴嘴3 口內(nèi)徑加大從而減小富氧氣體11噴出的速度，富氧氣體11噴出速度減小8%~50%，富氧氣體11噴出的速度減小了，其富氧氣體11噴出的擴(kuò)散角也就增大了，即由Rl增大到R2，這樣的富氧氣體11就可以將燃燒火焰12引導(dǎo)到偏向富氧氣體11區(qū)燃燒，使一部分燃燒火焰12即被富氧引移的燃燒火焰12移向富氧射流氣體噴射一側(cè)；這樣就改變了燃燒火焰12的分布，即使燃燒火焰12移向物料加熱管2,從而使物料加熱管2附近有更高溫度的燃燒火焰12，此時(shí)燃燒火焰12的最高溫度區(qū)已向原燃燒火焰12最高溫度區(qū)靠近富氧噴嘴3 —側(cè)引移了一個(gè)位移Τ，這樣的溫度分布有利于提高加熱爐I內(nèi)的物料加熱管2熱輻射傳遞和熱交換效率；T=20 mm~300 mm ;L2〈L1，L2為50mm ~500 mm ;Q2〈Q1，Q2 為 5。 ~45。；R1〈R2，R2 為 20。~90。。
[0017]多支富氧噴槍8從加熱爐I底部伸入加熱爐I內(nèi)并安裝在加熱爐I燃燒器7的外偵牝即在加熱爐I內(nèi)使富氧噴槍8前端的富氧噴嘴3安裝在燃燒器火盆口 5與物料加熱管2底端之間靠近燃燒器火盆口 5的位置，而多根物料加熱管2較密集地立式安裝在靠近加熱爐I內(nèi)壁的一個(gè)圓周上，多個(gè)燃燒器火盆口 5均布于物料加熱管2內(nèi)側(cè)的另一個(gè)圓周上，加熱爐I內(nèi)壁為一圓周，加熱爐I內(nèi)壁圓周和物料加熱管均布的圓周20以及燃燒器火盆口 5均布的圓周均為同心圓，圓心為加熱爐中心點(diǎn)4 ;因?yàn)闊捰蛷S的加熱爐I爐膛直徑一般都比較大，而燃燒器火盆口 5到加熱爐中心點(diǎn)4的距離都比較大，所有燃燒器火盆口 5形成的圓以?xún)?nèi)的圓平面向上到爐頂組成一個(gè)大空氣圓柱，在燃燒器7運(yùn)行過(guò)程中，大空氣圓柱吸收大量的熱并被大量的煙氣充滿(mǎn)而形成高熱煙氣圓柱，高熱煙氣圓柱在上升的過(guò)程中有部分熱量與物料加熱管2發(fā)生熱輻射交換傳熱將熱量傳遞到物料中加熱物料，但也有較多的熱量因此而被排出損失。
【權(quán)利要求】
1.煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置，包括多套安裝于燃燒器火盆口(5)附近的富氧噴嘴(3);其特征在于:將富氧噴嘴(3)安裝在燃燒器火盆口(5)與物料加熱管(2)底端之間，使富氧噴嘴口中心點(diǎn)與燃燒器中心點(diǎn)間的距離LI (6)為200 mm?800mm，并使燃燒器中軸線(xiàn)與富氧噴槍中軸線(xiàn)夾角Ql (10)為10°?80°，且使富氧噴射擴(kuò)散角Rl (9)為 15° ?65° 。
2.如權(quán)利要求1所述的煉油廠加熱爐富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排裝置，其特征在于:多支富氧噴槍(8 )從加熱爐(I)底部伸入加熱爐(I)內(nèi)并安裝在加熱爐(I)燃燒器(7 )的外側(cè)，即在加熱爐(I)內(nèi)使富氧噴槍(8 )前端的富氧噴嘴(3 )安裝在燃燒器火盆口( 5 )與物料加熱管(2 )底端之間靠近燃燒器火盆口( 5 )的位置，而多根物料加熱管(2 )較密集地立式安裝在靠近加熱爐(I)內(nèi)壁的一個(gè)圓周上，多個(gè)燃燒器火盆口(5)均布于物料加熱管(2)內(nèi)側(cè)的另一個(gè)圓周上，加熱爐(I)內(nèi)壁為一圓周，加熱爐(I)內(nèi)壁圓周和物料加熱管均布的圓周(20)以及燃燒器火盆口( 5)均布的圓周均為同心圓，圓心為加熱爐中心點(diǎn)(4)。
【文檔編號(hào)】F23L7/00GK203421713SQ201320536847
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月31日
【發(fā)明者】魏伯卿 申請(qǐng)人:魏伯卿