一种加热炉燃烧系统及控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115468428A(43)申请公布日2022.12.13(21)申请号202210990073.4(22)申请日2022.08.18(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中石化广州工程有限公司中石化炼化工程（集团）股份有限公司(72)发明人杜俊涛杨利然王德瑞李心芳(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F27D19/00(2006.01)F23C5/08(2006.01)F23L15/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种加热炉燃烧系统及控制方法(57)摘要本发明公开了一种加热炉燃烧系统及控制方法，应用于炼油化工领域。该系统包括加热炉、烟气旁路系统、烟气循环系统、烟气换热系统、氧气管路系统和风道旁路系统。加热炉烟气出口分别与烟气旁路系统及引风机连接，烟气旁路系统出口连接烟囱，引风机出口分别与烟气循环系统及烟气换热系统连接，烟气循环系统出口连接燃烧器，烟气换热系统出口连接烟囱，所述烟气循环系统设置有气体混合器、密封调节挡板一和氧气分析仪二，气体混合器前设置有风道旁路系统入口和氧气管路系统入口，所述烟气换热系统设置有烟气‑氧气换热器。使用本发明既减少了加热炉的烟气排放量和NOX生成量，又降低了烟气排放温度，可有效提高加热炉的热效率及减少污染物的排放。CN115468428ACN115468428A权利要求书1/1页1.一种加热炉燃烧系统，包括加热炉、引风机、燃烧器和烟囱，其特征在于：该加热炉燃烧系统还包括烟气旁路系统、烟气循环系统、烟气换热系统、氧气管路系统和风道旁路系统，加热炉烟气出口分别与烟气旁路系统和引风机连接，烟气旁路系统出口连接烟囱，引风机出口分别与烟气循环系统及烟气换热系统连接，烟气循环系统出口连接燃烧器，烟气换热系统出口连接烟囱，所述烟气循环系统设置有气体混合器、密封调节挡板一和氧气分析仪二，气体混合器前设置有风道旁路系统入口和氧气管路系统入口，所述烟气换热系统设置有调节挡板一和烟气‑氧气换热器，所述烟气旁路系统设置有密封挡板二，引风机前设置有密封挡板一，氧气管路系统设置有调节挡板二，所述加热炉辐射段顶部设置有氧气分析仪一。2.根据权利要求1所述的一种加热炉燃烧系统，其特征在于：所述引风机为一台或并联的多台，引风机采用工频电机驱动、变频电机驱动或液力耦合器变速驱动。3.根据权利要求1所述的一种加热炉燃烧系统，其特征在于：所述燃烧器为单台或多台。4.根据权利要求1所述的一种加热炉燃烧系统，其特征在于：所述风道旁路系统设置有入风口、鼓风机和密封挡板四，鼓风机通过加热炉辐射顶氧含量控制，以此来调节空气量。5.根据权利要求1所述的一种加热炉燃烧系统，其特征在于：所述鼓风机为一台或并联的多台，鼓风机采用工频电机驱动、变频电机驱动或液力耦合器变速驱动。6.一种权利要求1所述加热炉燃烧系统的控制方法，其特征在于包括下述步骤：（1）正常操作时，烟气旁路系统上的密封挡板二和风道旁路系统上的密封挡板四关闭，其它挡板打开或位于操作位置，鼓风机关闭，燃料气进入加热炉的燃烧器燃烧，加热后的高温烟气经引风机引出，一路进入烟气换热系统，经过烟气‑氧气换热器换热后从烟囱排出，另一路进入烟气循环系统，与来自氧气管路系统换热后的氧气混合后进入气体混合器，混合均匀后进入燃烧器燃烧；（2）正常操作时，利用氧气管路系统上的调节挡板二来调节加热炉炉顶处烟气中的氧含量，以此来控制燃烧需要的氧气量；利用烟气循环系统上的密封调节挡板一来调节烟气与氧气混合均匀后的氧含量，以此来控制循环烟气量，烟气换热系统上的调节挡板一用于手动微调，以确保密封调节挡板一的开度不至于过大或者过小，影响其灵敏度；（3）当氧气供应不足时，打开鼓风机，打开风道旁路系统上的密封挡板四，改为鼓风机入口调节挡板四（风机自带）来调节加热炉炉顶处烟气中的氧含量，以此来控制空气量，利用循环烟气+氧气+空气作为助燃介质，继续维持加热炉的操作；（4）当不需要烟气循环时，则关闭烟气循环系统上的密封调节挡板一，利用氧气和空气作为助燃介质，继续维持加热炉的操作；（5）当氧气停供时，关闭烟气循环系统上的密封挡板三，利用空气作为助燃介质，继续维持加热炉操作；（6）当引风机故障时，打开烟气旁路系统上的密封挡板二，关闭密封挡板一，烟气走烟气旁路系统，继续维持加热炉操作。2CN115468428A说明书1/5页一种加热炉燃烧系统及控制方法[0001]技术领域[0002]本发明属于炼油化工加热炉技术领域，具体涉及一种加热炉燃烧系统及控制方法。背景技术[0003]加热炉是炼油化工装置中的耗能大户，其能耗一般占到装置能耗的30%以上，如何提高加热炉热效率一直是炼