[發明專利]一種導熱油煙氣余熱回收方法

有效

• 申請號: 201010173482.2
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN102243021A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 白躍華;周華群;張兆前;胡雪生;董衛剛;陳超;李瑋
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F23L15/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種煙氣余熱利用技術，具體是指一種利用導熱油作熱媒、避免露點腐蝕的導熱油煙氣余熱回收方法。

背景技術

加熱爐排放的煙氣中攜帶大量的熱量，排煙損失是加熱爐熱損失的主要部分。從燃料消耗來看，排煙溫度每降低10℃，可以節省燃料1％左右。因此，煙氣余熱回收是加熱爐節能、提高爐效率的重要手段。目前降低排煙溫度的技術可分為直接換熱和間接換熱兩類，直接換熱包括將需要加熱的低溫介質引入到對流室末端，直接與煙氣換熱，以及各種將煙氣直接用于空氣預熱的技術；間接換熱是使用熱載體(熱媒)，如水、導熱油、柴油、聯苯混合物等，在對流室尾端吸收熱量，再到空氣預熱器將熱量傳給空氣，熱媒可以是開式循環，也可是閉式循環。

理論上煙氣余熱最大限度的回收是使排煙溫度接近環境溫度，但工程實際中排煙溫度不能過低。由于煙氣通常含有一定的硫(SO₂，SO₃)，當煙氣溫度低于其露點溫度，容易形成硫酸液滴，從而對煙氣換熱面產生腐蝕，另外，換熱面在露點下積的灰很難清除。目前，國內外已有多項技術解決如何在回收煙氣余熱的同時保持排煙溫度高于露點這一問題。

美國專利US3818682提出了一種使煙氣保持在露點之上的設備和方法，使用一個加熱器將足量的空氣加熱到露點溫度之上，然后直接引入到煙道和/或積塵器中，該熱空氣還可用于某些地方的預熱。

日本專利JP62013508A提出一種煙氣余熱回收裝置，在煙道上設置了一個換熱器，用泵循環水回收熱量，同時在換熱器上游設置了一個加熱器用于加熱換熱部分的表面溫度，通過溫控監測排放煙氣的溫度，在溫度較低時開始加熱從而保證排煙溫度高于露點。

日本專利JP08035647A提出了一種排煙溫度控制方法，以使排煙溫度略高于露點溫度從而最大限度回收煙氣熱量。其控制系統是通過一系列閥和蓄熱器組成，煙氣分成兩股，其中一為旁路，調節兩股的比例可控制再次混合后的煙氣溫度。

日本專利JP09126665A提出了一種煙氣余熱利用并使排煙溫度高于露點的方法，系統由加熱爐、余熱鍋爐、空氣預熱器、排風扇等組成，通過引入高溫氣體使空氣預熱器的出口溫度始終高于露點。

英國專利GB2114727A提出了一種兩個換熱器串聯的煙氣余熱回收裝置，其中一個將煙氣降至露點溫度附近，同時分離成純凈的煙氣和雜質，另一個換熱器加熱純凈煙氣，同時可設一個換熱器用于預熱工業用水，最后到煙囪排放。

中國專利申請CN02130876.4提出一種超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐，在煙道設置了所謂的低溫節能器，以用低溫水和/或低溫空氣為吸熱工質吸收煙氣熱量，使之低于常規排煙溫度，甚至低于露點溫度，達到常規爐不可能達到的熱效率。

上述煙氣余熱回收方法中，雖然露點腐蝕問題已得到足夠重視，并通過各種手段使排煙溫度高于露點，但由于換熱設備中溫度分布差異，在總體排煙溫度高于露點時仍有局部位置煙氣低于露點溫度，從而發生腐蝕問題，因此操作者不得不大幅提高排煙溫度，通常排煙溫度高于露點20℃～50℃，甚至更高，嚴重降低了加熱爐效率。

中船重工集團711研究所研制開發了無腐蝕水熱媒空氣預熱器(石油煉制與化工，2004，35卷第1期)，使用除氧水或除鹽水作熱媒(中間載熱體)，建立一個閉路循環系統。熱媒水通過放置在加熱爐對流室出口的煙氣換熱器吸收煙氣的熱量，再通過布置在鼓風機出口的空氣預熱器放出熱量加熱空氣。設置旁路調節閥，保證進煙氣換熱器熱媒水的溫度高于露點溫度，徹底避免露點腐蝕。

水熱媒空氣預熱器消除了局部溫度低于露點的可能性，從而根本上避免了露點腐蝕。但該技術以除氧水或除鹽水作熱媒存在一定的局限性，當煙氣溫度較高時，水熱媒必須在加壓下循環換熱，不僅對換熱設備耐壓要求較高，而且對水的除氧、脫鹽要求很高，否則易造成設備腐蝕。因此，水熱媒換熱技術經濟有效的運行條件是煙氣溫度不高于250℃左右，對應的水熱媒循環系統壓力約2.2MPa。而煉油廠很多加熱爐的對流室出口溫度通常在280-350℃，繼續提高水熱媒系統的壓力不經濟，而將水熱媒系統維持在較低壓力下操作，則溫位隨之降低，有效能損失增加，煙氣余熱得不到充分利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效避免露點腐蝕、而且充分利用加熱爐煙氣熱量和溫位的導熱油煙氣余熱回收方法。

本發明的具體技術方案如下：