一种加热方法、加热装置及其烟气处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110131725A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910422332.1F23J15/06(2006.01)(22)申请日2019.05.21F23J15/08(2006.01)(71)申请人中石化炼化工程（集团）股份有限公司地址100000北京市朝阳区胜古家园8号楼1至5层101(72)发明人李玖重孙志钦高晓红高跃成周天宇张婧帆(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人覃蛟(51)Int.Cl.F23G5/46(2006.01)F23G5/44(2006.01)F23G7/06(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图2页(54)发明名称一种加热方法、加热装置及其烟气处理方法(57)摘要本发明提供了一种加热方法、加热装置及其烟气处理方法，属于炼油加热炉技术领域。加热方法包括将空气与还原态载氧体进行氧化反应，将燃料气与氧化态载氧体进行还原反应，独立地利用高温贫氧空气和高温烟气对待加热物料进行加热。加热装置包括燃烧系统和加热系统，前者包括氧化反应器和还原反应器，后者包括具有氧化烟气炉室和还原烟气炉室的加热腔体和贯通加热腔体的物料管道。该加热装置结构简单，能解决传统管式加热炉运行过程中，产生污染物及热效率低的问题，实现加热炉高效率和低排放运行。烟气处理方法包括于烟气处理系统中输入由加热系统输出的烟气，经降温和换热处理，产生高纯度的CO2和中温热水，实用性强，应用前景广。CN110131725ACN110131725A权利要求书1/3页1.一种加热方法，其特征在于，包括如下步骤：将空气与还原态载氧体进行氧化反应，得到氧化态载氧体和高温贫氧空气；将燃料气与所述氧化态载氧体进行还原反应，得到还原态载氧体和高温烟气；独立地利用所述高温贫氧空气和所述高温烟气对待加热物料进行加热；优选地，所述加热方法还包括：利用所述高温贫氧空气和/或高温烟气对所述空气和/或所述燃料气进行加热；更优选地，对所述空气和/或所述燃料气进行的加热在对待加热物进行的加热之后进行；优选地，利用所述高温烟气对所述燃料气进行加热；优选地，独立地利用所述高温贫氧空气和所述高温烟气对所述空气进行加热；优选地，所述加热方法还包括：对加热后的高温烟气进行处理；优选地，将所述还原反应得到的还原态载氧体用于所述氧化反应；优选地，所述氧化反应和还原反应的温度均为600-1000℃。2.一种加热装置，其特征在于，包括燃烧系统和加热系统；所述燃烧系统包括用于将空气和还原态载氧体进行氧化反应的氧化反应器和用于将燃料气与氧化态载氧体进行还原反应的还原反应器，所述氧化反应器具有高温贫氧空气出口，所述还原反应器具有高温烟气出口；所述加热系统包括加热腔体和用于输送待加热物料的物料管道，所述加热腔体具有相互隔离的氧化烟气炉室和还原烟气炉室，所述氧化烟气炉室与所述高温贫氧空气出口连通，所述还原烟气炉室与所述高温烟气出口连通，所述物料管道贯通所述氧化烟气炉室和还原烟气炉室以独立地利用高温贫氧空气和高温烟气对待加热物料进行加热；优选地，所述加热系统的过剩空气系数为1-1.05。3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述物料管道呈蛇形蜿蜒间隔分布；优选地，所述物料管道的管排间距为所述物料管道的外径的1.5-3倍。4.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述加热系统还包括空气管道，所述空气管道的进口端贯通所述氧化烟气炉室和还原烟气炉室，所述空气管道的出口端设置在所述氧化烟气炉室；更优选地，所述空气管道设置在所述物料管道的上方。5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述加热系统还包括燃料气管道，所述燃料气管道设置在所述还原烟气炉室；更优选地，所述燃料气管道设置在所述物料管道的上方。6.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述氧化烟气炉室的顶部还设有烟囱。7.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，还包括烟气处理系统，所述烟气处理系统包括吸收器、发生器、蒸发器、冷凝器、水处理系统和多个换热器；所述发生器分别与所述还原烟气炉室、所述蒸发器、所述冷凝器、所述换热器连接，所述吸收器分别与所述换热器以及所述冷凝器连接，所述蒸发器分别与所述发生器、所述水处理系统以及所述换热器连接，所述冷凝器分别与所述发生器、所述吸收器以及所述换热器连接，所述水处理系统分别与所述蒸发器和所述换热器连接；优选地，所述吸收器和所述发生器中的溶液包括氨水溶液或溴化锂溶液。8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，多个所述换热器包括第一换热器、第2CN110131725A权利要求书2/3页二换热器、第三换热器和第四换热器；所述第一换热器分别与所述发生器和所述吸收器连接，所述