一種控制加熱爐排煙溫度的方法及其裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種控制加熱爐排煙溫度的方法及其裝置，高溫?zé)煔?4從熱管組4流過(guò)溫度降低成冷煙氣15從煙囪排出，冷空氣12從熱管組4流過(guò)溫度升高成為熱空氣13進(jìn)入熱風(fēng)系統(tǒng)，抽打兩用真空泵6利用抽出和打入熱管組4內(nèi)工作介質(zhì)控制冷煙氣14的溫度，本發(fā)明可由于只增加真空泵，本發(fā)明投資較少、工作效率高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種控制加熱爐排煙溫度的方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，涉及一種石油化工、煤化工管式加熱爐空氣預(yù)熱器的排煙溫度調(diào)節(jié)方法及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在石油化工、煤化工管式加熱爐上使用的余熱回收系統(tǒng)主要有熱管空氣預(yù)熱器、管式空氣預(yù)熱器、鑄鐵板式空氣預(yù)熱器等。由于這些余熱回收系統(tǒng)一般是按裝置負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，其熱負(fù)荷基本也是一定的，排煙溫度是無(wú)法調(diào)節(jié)的。但是在運(yùn)行過(guò)程中，由于受種種因素的影響，如裝置負(fù)荷的變化，天氣溫度的變化，都會(huì)影響空氣預(yù)熱器的負(fù)荷，最終造成排煙溫度的變化。排煙溫度過(guò)高，會(huì)降低加熱爐的熱效率。排煙溫度過(guò)低，會(huì)使熱管煙氣側(cè)受到低溫?zé)煔庵兴崧饵c(diǎn)的腐蝕，造成受熱面積灰和熱管元件腐蝕失效，進(jìn)而使空氣預(yù)熱器的熱效率降低甚至空氣預(yù)熱器不能使用。
[0003]水熱媒空氣預(yù)熱裝置是一種以除氧水為熱載體，利用煙氣換熱器和空氣換熱器循環(huán)往復(fù)地取走煙氣熱量來(lái)加熱燃料燃燒所需空氣的換熱裝置。在水熱媒空氣預(yù)熱器進(jìn)口和循環(huán)水泵入口之間，設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。該系統(tǒng)調(diào)節(jié)排煙溫度的方法是通過(guò)調(diào)節(jié)熱媒水的流量控制空氣預(yù)熱器的換熱量，進(jìn)而來(lái)調(diào)節(jié)排煙溫度。但該系統(tǒng)必需有循環(huán)水泵、儲(chǔ)罐等，系統(tǒng)較為復(fù)雜。且由于循環(huán)工質(zhì)不能氣化，導(dǎo)致排煙溫度只能在180°C左右，加熱爐的熱效率不能達(dá)到90%。
[0004]熱媒體自循環(huán)空氣預(yù)熱器是一種可調(diào)節(jié)加熱爐排煙溫度的余熱回收裝置。它由熱媒蒸發(fā)器和熱媒冷凝器組成。熱媒在熱媒蒸發(fā)器內(nèi)吸取煙氣中的熱量，在降低煙氣溫度的同時(shí)自身蒸發(fā)形成氣相；熱媒蒸汽依靠蒸發(fā)產(chǎn)生的壓力進(jìn)入熱媒冷凝器將熱量傳給空氣，將空氣加熱的同時(shí)自身被冷凝成液體，然后靠重力再次進(jìn)入熱媒蒸發(fā)器取熱，依次循環(huán)，利用煙氣余熱間接預(yù)熱空氣。該系統(tǒng)是通過(guò)調(diào)節(jié)熱媒循環(huán)量的方法來(lái)調(diào)節(jié)加熱爐排煙溫度，但調(diào)節(jié)溫度范圍有限，一般只能調(diào)節(jié)40?60°C。
[0005]專(zhuān)利CN200972137涉及一種組合式水熱媒空氣預(yù)熱器，由煙氣換熱器、空氣換熱器、從空氣換熱器換熱管到煙氣換熱器換熱管之間的第一熱媒水管道及從煙氣換熱器換熱管到空氣換熱器換熱管之間的第二熱媒水管道相連通形成的一封閉式循環(huán)系統(tǒng)以及除氧給水總管，還包括一管式空氣預(yù)熱器，其優(yōu)點(diǎn)是:可用于加熱爐上對(duì)流室出口煙氣的溫度超過(guò)300?320°C以上的情況，可消除低溫腐蝕造成的危害。該系統(tǒng)較為復(fù)雜，需要有循環(huán)水泵、儲(chǔ)罐等。由于循環(huán)水不能氣化，水熱媒空氣預(yù)熱器只能調(diào)節(jié)排煙溫度到180°C以上，無(wú)法使排煙溫度更低，這就影響了加熱爐熱效率的提高。
[0006]專(zhuān)利CN1896673涉及一種雙循環(huán)的可控制換熱量的高效熱管換熱系統(tǒng)，有蒸發(fā)器和冷凝器兩類(lèi)換熱器，該系統(tǒng)包括冷凝液供液與分配、氣液兩相流動(dòng)與分離、氣相輸送與分配、液相收集與儲(chǔ)存、換熱量控制五個(gè)子系統(tǒng)；將熱管的蒸發(fā)器、冷凝器、氣液分離器、儲(chǔ)液器、溶液循環(huán)泵、分液器、相互間連接管道及相關(guān)控制部分等連接為一體，構(gòu)成雙循環(huán)可控?zé)峁芟到y(tǒng)。該系統(tǒng)的方法是通過(guò)對(duì)熱管工作液體循環(huán)流量的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了熱管換熱量的控制，進(jìn)而調(diào)節(jié)控制排煙溫度。該發(fā)明系統(tǒng)較為復(fù)雜，可控?zé)峁芟到y(tǒng)工作液體的循環(huán)需要溶液泵，這不但要耗費(fèi)額外的動(dòng)力，而且也多了運(yùn)行的隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的技術(shù)方法，是通過(guò)調(diào)節(jié)熱管內(nèi)工作液的飽和蒸汽壓力，來(lái)控制工作液的溫度，即間接控制了熱管的管壁溫度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器排煙溫度的目的，以適應(yīng)加熱爐負(fù)荷變化和天氣變化所帶來(lái)的空氣預(yù)熱器排煙溫度的變化。
[0008]本發(fā)明一種控制加熱爐排煙溫度的方法及其裝置，包括:高溫?zé)煔?4從煙氣管箱9流過(guò)溫度降低成冷煙氣15從煙囪排出，冷空氣12從空氣管箱I中流過(guò)溫度升高成為熱空氣13，熱空氣13進(jìn)入熱風(fēng)系統(tǒng)，抽打兩用真空泵6利用抽出和打入調(diào)節(jié)熱管組4內(nèi)的真空度控制冷煙氣15的溫度。
[0009]抽打兩用真空泵6通過(guò)連接管5與熱管組4連通，抽打兩用真空泵6利用抽出和打入調(diào)節(jié)熱管組4內(nèi)的真空度，實(shí)際上是控制熱管組4內(nèi)工作介質(zhì)的飽和蒸汽壓力來(lái)控制冷煙氣15的溫度。
[0010]所述的熱管組4內(nèi)的工作介質(zhì)，高溫?zé)煔?4流過(guò)時(shí)，熱管組4內(nèi)的介質(zhì)吸熱蒸發(fā)，冷空氣12流過(guò)時(shí)，熱管組4內(nèi)的工作介質(zhì)冷凝放熱，將冷空氣12加熱成熱空氣13。
[0011]所述的高溫?zé)煔?4流過(guò)煙氣管箱9內(nèi)的熱管組4，冷空氣12流過(guò)空氣管箱I內(nèi)的熱管組4。
[0012]所述的一種控制加熱爐排煙溫度的方法，熱電偶7檢測(cè)冷煙氣15的排出溫度，并將其檢測(cè)值通過(guò)溫度變送器10傳給溫度控制器11，溫度控制器11根據(jù)設(shè)定值，啟動(dòng)抽打兩用真空泵6，調(diào)節(jié)熱管組4內(nèi)的飽和蒸汽壓力，控制冷煙氣14的排出溫度在可調(diào)范圍。
[0013]一種控制加熱爐排煙溫度的裝置，由空氣管箱1、大集合管2、小集合管3、連接管5、抽打兩用真空泵6、熱電偶7、中隔板8、煙氣管箱9組成，特征在于:空氣管箱I與煙氣管箱9由中隔板8和熱管組4連接在一起，小集合管3將一組熱管組4連通，大集合管2將幾組小集合管3連通，抽打兩用真空泵6通過(guò)連接管5與熱管組4連通。
[0014]本發(fā)明一種控制加熱爐排煙溫度的方法及其裝置，多用在空氣預(yù)熱器的低溫段，用來(lái)調(diào)節(jié)加熱爐煙氣的排煙溫度，當(dāng)由于裝置負(fù)荷變化，引起空氣預(yù)熱器排煙溫度升高時(shí)，通過(guò)抽打兩用真空泵系統(tǒng)降低熱管組內(nèi)工作液的飽和蒸汽壓力，使工作介質(zhì)在較低的溫度就發(fā)生汽化，即熱管組管壁溫度也隨之降低，使排煙溫度降低到較低的控制值。而當(dāng)空氣預(yù)熱器排煙溫度降低時(shí)，就通過(guò)控制抽打兩用真空泵系統(tǒng)，提高熱管組內(nèi)工作液的飽和蒸汽壓力，使工作液在更高的溫度才發(fā)生汽化，使排煙溫度升高到更高的控制值。從而達(dá)到控制加熱爐排煙溫度的目的。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1.由于只增加真空泵，本發(fā)明投資較少。
[0017]2.由于可抽出熱管組內(nèi)的不凝氣體，能使熱管組長(zhǎng)期高效工作。
[0018]3.由于通過(guò)控制熱管組內(nèi)工作液的飽和蒸汽壓力就能控制排煙溫度，使調(diào)節(jié)排煙溫度更加方便及時(shí)，可保證空氣預(yù)熱器在設(shè)定的排煙溫度范圍內(nèi)工作。
[0019]下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明一種控制加熱爐排煙溫度的裝置，但并不限制本發(fā)明的范圍。
[0020]附圖及

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種控制加熱爐排煙溫度的裝置
[0022]其中:1.空氣管箱，2.大集合管，3.小集合管，4.熱管組，5.連接管，6.抽打兩用真空泵，7.熱電偶，8.中隔板，9.煙氣管箱，10.溫度控制器，11.溫度變送器，12.冷空氣，13.熱空氣，14.高溫?zé)煔猓?5.冷煙氣。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明一種控制加熱爐排煙溫度的裝置，有空氣管箱1、大集合管2、小集合管3、連接管5、抽打兩用真空泵6、熱電偶7、中隔板8、煙氣管箱9組成，空氣管箱I與煙氣管箱9由中隔板8和熱管組4連接在一起，小集合管3將一組熱管組4連通，大集合管2將幾組小集合管3連通，抽打兩用真空泵6通過(guò)連接管5與熱管組4連通。
[0024]高溫?zé)煔?4從煙氣管箱9中流過(guò)溫度降低成冷煙氣15從煙囪排出，熱管組4內(nèi)充有工作介質(zhì)，高溫?zé)煔?4流過(guò)時(shí)，熱管組4內(nèi)的介質(zhì)吸熱蒸發(fā)，在空氣側(cè)冷凝放熱，冷空氣12從空氣管箱I中流過(guò)，與熱管組4換熱后成為熱空氣13，熱空氣13進(jìn)入熱風(fēng)系統(tǒng)，抽打兩用真空泵6通過(guò)連接管5與熱管組連通一起，可通過(guò)抽打兩用真空泵6控制熱管組4內(nèi)工作介質(zhì)的飽和蒸汽壓力，當(dāng)排煙溫度高于設(shè)定值時(shí)，熱電偶7檢測(cè)到的排煙溫度值會(huì)通過(guò)溫度變送器10傳給溫度控制器11，溫度控制器11根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，啟動(dòng)抽打兩用真空泵6，使熱管組4內(nèi)的飽和蒸汽壓力降低，工作液汽化溫度降低，熱管管壁溫度也隨之降低，使排煙溫度降低到較低的控制值，當(dāng)排煙溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉抽打兩用真空泵6，保持集合熱管組4內(nèi)工作液飽和蒸汽壓力穩(wěn)定。從而保證排煙溫度在設(shè)定數(shù)值內(nèi)。
[0025]當(dāng)排煙溫度低于設(shè)定值時(shí)，熱電偶7檢測(cè)到的排煙溫度值會(huì)通過(guò)溫度變送器10傳給溫度控制器11，溫度控制器10根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，啟動(dòng)抽打兩用真空泵6，使熱管組4內(nèi)的飽和蒸汽壓力升高，工作液汽化溫度升高，熱管組4管壁溫度也隨之提高，使排煙溫度升高到控制值，當(dāng)排煙溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉抽打兩用真空泵6，保持集合熱管組4內(nèi)工作液飽和蒸汽壓力穩(wěn)定，從而保證排煙溫度在設(shè)定數(shù)值內(nèi)。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明實(shí)施例1的工作流程為:高溫?zé)煔鈴臒煔夤芟?中流過(guò)，排向煙囪。熱管組4內(nèi)充有一定量的工作介質(zhì)，熱煙氣流過(guò)時(shí)，熱管組4內(nèi)的介質(zhì)吸熱蒸發(fā)，在空氣側(cè)冷凝放熱。冷空氣從空氣管箱I中流過(guò)，與熱管換熱后，進(jìn)入熱風(fēng)系統(tǒng)。抽打兩用真空泵6通過(guò)連接管5與熱管組連通一起，可通過(guò)抽打兩用真空泵控制熱管組內(nèi)工作介質(zhì)的飽和蒸汽壓力。
[0027]當(dāng)排煙溫度高于設(shè)定值時(shí)，熱電偶7檢測(cè)到的排煙溫度值會(huì)通過(guò)溫度變送器TTl傳給溫度控制器TCl，溫度控制器TCl根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，啟動(dòng)抽打兩用真空泵6，使熱管組4內(nèi)的飽和蒸汽壓力降低，工作液汽化溫度降低，熱管管壁溫度也隨之降低，使排煙溫度降低到較低的控制值。達(dá)到降低煙氣溫度的目的。當(dāng)排煙溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉抽打兩用真空泵，保持集合熱管組內(nèi)工作液飽和蒸汽壓力穩(wěn)定。從而保證排煙溫度在設(shè)定數(shù)值內(nèi)。
[0028]當(dāng)排煙溫度低于設(shè)定值時(shí)，熱電偶7檢測(cè)到的排煙溫度值會(huì)通過(guò)溫度變送器TTl傳給溫度控制器TCl，溫度控制器TCl根據(jù)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，啟動(dòng)抽打兩用真空泵6，使熱管組4內(nèi)的飽和蒸汽壓力升高，工作液汽化溫度升高，熱管管壁溫度也隨之提高，使排煙溫度升高到控制值。達(dá)到升高煙氣溫度的目的。當(dāng)排煙溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉抽打兩用真空泵，保持集合熱管組內(nèi)工作液飽和蒸汽壓力穩(wěn)定。從而保證排煙溫度在設(shè)定數(shù)值內(nèi)。
[0029]采用本發(fā)明的可調(diào)節(jié)排煙溫度技術(shù)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)熱管組內(nèi)的工作液飽和蒸汽壓力的方法靈活方便地調(diào)節(jié)排煙溫度，保證空氣預(yù)熱器在設(shè)定的排煙溫度范圍內(nèi)工作，可確保空氣預(yù)熱器高效運(yùn)行。因此該項(xiàng)發(fā)明具有良好的應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種控制加熱爐排煙溫度的方法，包括:高溫?zé)煔?14)從熱管組⑷流過(guò)溫度降低成冷煙氣(15)從煙囪排出，冷空氣(12)從熱管組(4)流過(guò)溫度升高成為熱空氣(13)進(jìn)入熱風(fēng)系統(tǒng)，抽打兩用真空泵(6)利用抽出和打入調(diào)節(jié)熱管組(4)內(nèi)的真空度控制冷煙氣(15)的溫度。
2.依照權(quán)利要求1所述的一種控制加熱爐排煙溫度的方法，其特征在于:抽打兩用真空泵(6)通過(guò)連接管(5)與熱管組(4)連通，抽打兩用真空泵(6)利用抽出和打入調(diào)節(jié)熱管組(4)內(nèi)真空度，控制熱管組(4)內(nèi)工作介質(zhì)的飽和蒸汽壓力來(lái)控制冷煙氣(15)的溫度。
3.依照權(quán)利要求1所述的一種控制加熱爐排煙溫度的方法，其特征在于:所述的高溫?zé)煔?14)流過(guò)熱管組(4)，熱管組(4)內(nèi)的工作介質(zhì)吸熱蒸發(fā)，冷空氣(12流過(guò)熱管組(4)，熱管組(4)內(nèi)的工作介質(zhì)冷凝放熱，冷空氣(12)加熱成熱空氣(13)。
4.依照權(quán)利要求1所述的一種控制加熱爐排煙溫度的方法，其特征在于:所述的高溫?zé)煔?14)流過(guò)煙氣管箱(9)內(nèi)的熱管組(4)，冷空氣(12)流過(guò)空氣管箱(I)內(nèi)的熱管組⑷。
5.依照權(quán)利要求1所述的一種控制加熱爐排煙溫度的方法，其特征在于:所述的一種控制加熱爐排煙溫度的方法，熱電偶(7)檢測(cè)冷煙氣(15)的排出溫度，并將其檢測(cè)值通過(guò)溫度變送器(10)傳給溫度控制器(11)，溫度控制器(11)根據(jù)設(shè)定值，啟動(dòng)抽打兩用真空泵(6)，調(diào)節(jié)熱管組(4)內(nèi)的飽和蒸汽壓力，控制冷煙氣(15)的排出溫度在可調(diào)范圍。
6.一種控制加熱爐排煙溫度的裝置，由空氣管箱(I)、大集合管(2)、小集合管(3)、連接管(5)、抽打兩用真空泵(6)、中隔板(8)、煙氣管箱(9)組成，特征在于:空氣管箱(I)與煙氣管箱(9)由中隔板⑶和熱管組⑷連接在一起，小集合管(3)將一組熱管組⑷連通，大集合管(2)將幾組小集合管(3)連通，抽打兩用真空泵(6)通過(guò)連接管(5)與熱管組(4)連通。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK104251627SQ201310277486
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】高曉紅 申請(qǐng)人:中石化洛陽(yáng)工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司