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富氧燃烧技术在管式加热炉应用

完成单位:山东京博石油化工有限公司

登记编号:ZSCX-2021-SH-J-1-57      登记年份:2021      登记日期:2021-04-25

项目概况
一、技术难度:
       目前通过空气预热器的改造,降低排烟温度,采用高效燃烧器和新型保温材料以及加热炉优化控制系统这些措施的改进提高了加热炉的热效率,目前来说加热炉热效率技术方案已经发展至行业瓶颈,如进一步提升热效率情况则非常困难。,目前来说加热炉热效率技术方案已经发展至行业瓶颈,如进一步提升热效率情况则非常困难。本项目从前期的立项到论证、安装、投用,历时300多天,前后与设计院、西安交大老师进行反复对接,最终将该项目落底实施完成,该技术的成功应用标志着加热炉在原有热效率基础上有了重大的突破。
二、先进性
       目前国内关于富氧燃烧的研究,绝大部分集中于煤粉炉的研究。基于理论研究基础,进行大胆尝试创新,通过对助燃空气注氧实现氧含量达到28%,通过预热器预热后进入管式加热炉进行燃烧,富氧燃烧由于氧气含量高,带入的不参与燃烧反应的氮气含量相对减少。因此不仅提高了理论燃烧温度,强化炉内热交换而提高炉子产量,而且减少了排出炉外的烟气量,在同样的排烟温度条件下,烟气带走的热量也相应减少,节约了燃料。
三、创新性
       在自然状态下,空气中含氧量约为21%,含氧量高于21%的空气称为富氧空气,含氧量低于21%的空气称为贫氧空气,现有燃烧器的供风大多数为自然状态下的空气,如采用比自然状态下空气含氧量高的空气助燃,则称为富氧燃烧。采用富氧燃烧有如下优点:
       1.可以提高辐射室温度,增加辐射室传热温差,强化辐射室传热。
       2.加快燃烧速度,促进燃烧安全。富氧状态下燃料气与氧气燃烧剧烈,燃烧速度快,促进完全燃烧降低过剩空气系数。
       3.环保效果突出,烟气中携带的固体未燃尽物充分燃烧,排烟黑度降低,燃烧分解和形成的可燃有害气体充分燃烧,减少有害气体的产生。排烟量明显降低,减少热污染。
       4.可以有效地减少排烟量,在排烟温度不变的条件下,减少排烟损失,提高加热炉热效率。当富氧空气中含氧量达到28%时,排烟量可以减少30%,节能效果非常显著。
       5.有效延长炉龄。燃烧环境的优化使得炉内温度分布更加合理,有效延长加热炉的使用寿命。
四、可推广性
       可用于石油石化化工加热炉类设备
五、社会经济性
       通过富氧燃烧技术的投用可提高加热炉热效率,特别是适用于符合较大的加热炉,节能效果明显,年节能量根据不同加热炉热效率可提高1%-3%以上。环保效益明显,可降低排烟量和污染物的排放。
六、推动行业进步
       加热炉富氧燃烧解决加热炉热效率瓶颈问题,通过富氧燃烧技术可提升加热炉热效率1%-3%以上减少加热炉运行能耗,推动石化行业节能减排进步。