一种液化天然气烘炉系统及工艺方法 |
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| 申请号 | CN201811432549.2 | 申请日 | 2018-11-28 | 公开(公告)号 | CN109439342A | 公开(公告)日 | 2019-03-08 |
| 申请人 | 鞍钢集团工程技术有限公司; | 发明人 | 苏蔚; 马海林; 徐吉林; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 液化 天然气 烘炉系统及工艺方法，所述系统包括 煤 热解 气加热炉(1)， 电子 点火器(2)，辅助火源(3)，烘炉装置(4)，助燃 风 机(5)，助燃风机变频调节器(6)，液压天然气 罐车 (21)，翅片管 蒸汽 雾化器 (23)，天然气稳压罐(27)，排烟风机(37)，排烟风机变频调节器(38)，及 温度 、压 力 、流量检测系统。目的在于1)解决在强制排烟系统中低温 液化天然气 充分雾化、稳定供气、供气与强制排烟的平衡及稳定燃烧问题。2)解决现有烘炉装置火焰过长、燃烧温度过高、烘炉过程难以控制等技术问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种液化天然气烘炉系统，其特征在于，包括煤热解气加热炉(1)，电子点火器(2)，辅助火源(3)，烘炉装置(4)，助燃风机(5)，助燃风机变频调节器(6)，液压天然气罐车(21)，翅片管蒸汽雾化器(23)，天然气稳压罐(27)，排烟风机(37)，排烟风机变频调节器(38)及温度、压力、流量检测系统。 |
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| 说明书全文 | 一种液化天然气烘炉系统及工艺方法技术领域背景技术[0002] 在低价煤热解综合利用项目中，煤热解气(煤热解炉产生的高热值煤气)加热炉和煤热解炉是整个工艺的关键设施，煤热解气加热炉和煤热解炉在投产前需要对炉体耐火材料内衬及管道耐材内衬进行烘干，去除水分，并使内衬砌体达到工作温度(约1000℃)后投入正常生产。煤热解气加热炉和煤热解炉在投产前，厂内没有任何燃气可供烘炉，只能用罐车液化天然气作为烘炉燃料，液化天然气是低温高热值煤气，如何保证在强制排烟系统中完成烘炉至关重要。本烘炉工艺技术就是针对这种特定情况而发明的。 发明内容[0003] 为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种液化天然气烘炉系统及工艺方法，目的在于1)解决在强制排烟系统中低温液化天然气充分雾化、稳定供气、供气与强制排烟的平衡及稳定燃烧问题。2)解决现有烘炉装置火焰过长、燃烧温度过高、烘炉过程难以控制等技术问题。 [0004] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现： [0005] 一种液化天然气烘炉系统，包括煤热解气加热炉(1)，电子点火器(2)，辅助火源(3)，烘炉装置(4)，助燃风机(5)，助燃风机变频调节器(6)，液压天然气罐车(21)，翅片管蒸汽雾化器(23)，天然气稳压罐(27)，排烟风机(37)，排烟风机变频调节器(38)，及温度、压力、流量检测系统。 [0006] 所述烘炉装置(4)为水平安装的三层套管结构，从内到外依次包括空气中心管(46)、液化天然气管(44)和空气主管(54)；三层套管结构的一端为法兰(57)，另一端为火焰喷口，空气中心管(46)的喷口端面(48)和液化天然气管(44)的喷口端面(50)均位于空气主管(54)端面内部，并且，液化天然气管4的喷口端面(50)与空气主管(54)端面的距离大于空气中心管(46)的喷口(48)端面与空气主管(54)端面的距离。 [0007] 所述的空气主管(54)和液化天然气管(44)内还设有扰流板(45)和(52)，扰流板(45)和(52)与空气主管(54)或液化天然气管(44)成30-60度角，液化天然气管4的喷口端面(50)外侧与空气主管(54)末端的扰流板形成闭合面，此闭合面上的扰流板上有多个通孔，为空气主管的喷口(47)。 [0008] 一种液化天然气烘炉系统的工艺方法，包括： [0009] 1)液化天然气由液化天然气罐车(21)提供，液化天然气首先经金属软管(22)送翅片管蒸汽雾化器(23)进行加热气化，加热介质为高温蒸汽，在翅片管内通过，液化天然气在翅片管外通过，液化天然气经翅片管蒸汽雾化器加热后成为气体天然气； [0010] 2)气体天然气经管道送往天然气稳压罐(27)，稳压罐及其出口管道设有电加热装置(28)，残留液化天然气在此加热得到进一步加热，保证输出的天然气完全气化，且具有稳定的压力和流量； [0011] 3)燃烧用空气由助燃风机(5)提供，助燃风机压力流量通过风机变频调节器(6)调节，助燃风机出口管道一分为二，将助燃空气分别送给加热炉(1)烘烤装置(4)的主空气管道和辅助空气管道； [0012] 4)加热炉本身不设烟囱，烘炉产生的烟气由排烟风机(37)送净化装置后由烟囱集中排放。排烟风机(37)流量、压力由变频器(38)调节，根据助燃风机流量、压力及液化天然气流量、压力信号进行控制，以保证烘炉过程平稳进行。 [0013] 作为辅助，通过控制助燃风机(5)出口管道调节阀(11)、(17)，放散阀(10)，及烟气管道调节阀(35)来实现助燃风机(5)和烟气风机(37)的流量和压力匹配。 [0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0015] 1、稳压罐及其出口管道设有电加热装置，残留液化天然气在此加热得到进一步加热，保证输出的天然气完全气化，且具有稳定的压力和流量；助燃风机压力流量通过风机变频调节器调节，加热炉本身不设烟囱，烘炉产生的烟气由排烟风机送净化装置后由烟囱集中排放。排烟风机流量、压力由变频器调节，根据助燃风机流量、压力及液化天然气流量、压力信号进行控制，以保证烘炉过程平稳进行； [0016] 2、烘烤装置，外环水平通道为空气主通道，中心水平通道为空气辅助通道，中间水平环道为液化天然气通道，结构简单轻巧，与外部空气管道和天然气管道连接均采用法兰连接，便于水平安装和拆卸； [0017] 3、烘炉装置前端为空气和液化天然气喷口，喷口与水平线成一定角度，以便在喷口前端附近实现空气液化天然气充分混合，完全燃烧，可以实现水平火焰和短燃燃烧，防止火焰过长温度过高烧损炉窑砖衬； [0018] 4、在空气外环道设有空气扰流板，在液化天然气环道设有液化天然气扰流板，液化天然气和空气在喷口处呈旋流状态，便于空气液化天然气在出口处短距离内混合燃烧； [0020] 图1为本发明的工艺结构示意图； [0021] 图2为本发明的烘炉装置的结构图。 [0022] 其中：1-加热炉 2-电子点火器 3-辅助火源 4-烘炉装置 5-送风系统包括助燃风机 6-助燃风机变频调节器 7-助燃空气出口管道 8-出口管道切断阀 9-助燃空气放散管道 10-助燃空气放散阀 11-助燃空气主管调节阀 12-主管流量计 13-主管温度计 14-助燃空气主管 15-主管压力计 16-助燃空气支管 17-助燃空气支管调节阀 18-助燃空气支管流量计 19-助燃空气支管温度计 20-支管压力计 21-液化天然气系统包括液化天然气罐车 22-罐车出口金属软管 23-液化天然气雾化器 24-雾化器出口管道 25-出口管道调节阀 26-出口管道切断阀 27-天然气稳压罐 28-稳压罐加热装置 29-稳压罐出口管道 30-稳压罐出口管道流量计 31-温度计 32-压力计 33-加热炉烟气出口管道 34-烟气出口管道切断阀 35-烟气调节阀 36-流量计 37-排烟风机 38-排烟风机变频调节器 39-排烟风机出口管道 40-温度计 41-压力计 42-空气主管 43-烘炉装置连接法兰 44-液化天然气环形通道 45-空气环形主通道扰流板 46-空气中心通道 47-空气环形主通道喷口 48-空气中心通道喷口 49-电子点火装置 50-液化天然气喷口 51-空气主管锚固钉 52-液化天然气环形通道扰流板 53-空气主管耐火绝热材料 54-空气主环道 55-空气中心管道 56-液化天然气管道 57-空气管道连接法兰。 具体实施方式[0023] 以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。 [0024] 如图1所示，本发明由加热炉系统、送风系统、液化天然气系统和排烟系统组成。 [0025] 加热炉系统包括煤热解气加热炉(1)，电子点火器(2)，辅助火源(3)，烘炉装置(4)。 [0026] 送风系统包括助燃风机(5)，助燃风机变频调节器(6)，助燃空气出口管道(7)，出口管道切断阀(8)，助燃空气放散管道(9)，助燃空气放散阀(10)，助燃空气主管调节阀(11)，主管流量计(12)，主管温度计(13)，助燃空气主管(14)，主管压力计(15)，助燃空气支管(16)，助燃空气支管调节阀(17)，助燃空气支管流量计(18)，助燃空气支管温度计(19)，支管压力计(20)。 [0027] 液化天然气系统包括液化天然气罐车(21)，罐车出口金属软管(22)，液化天然气雾化器(23)，雾化器出口管道(24)，出口管道调节阀(25)，出口管道切断阀(26)，天然气稳压罐(27)，稳压罐加热装置(28)，稳压罐出口管道(29)，稳压罐出口管道流量计(30)，温度计(31)和压力计(32)。 [0028] 烟气系统包括加热炉烟气出口管道(33)，烟气出口管道切断阀(34)、烟气调节阀(35)，流量计(36)，排烟风机(37)，排烟风机变频调节器(38)，排烟风机出口管道(39)，温度计(40)，压力计(41)。 [0029] 如图2所示，所述烘炉装置(4)为水平安装的三层套管结构，从内到外依次包括空气中心管(46)、液化天然气管(44)和空气主管(54)；三层套管结构的一端为法兰(57)，另一端为火焰喷口，空气中心管(46)的喷口端面(48)和液化天然气管(44)的喷口端面(50)均位于空气主管(54)端面内部，并且，液化天然气管4的喷口端面(50)与空气主管(54)端面的距离大于空气中心管(46)的喷口(48)端面与空气主管(54)端面的距离。 [0030] 所述的空气主管(54)和液化天然气管(44)内还设有扰流板(45)和(52)，扰流板(45)和(52)与空气主管(54)或液化天然气管(44)成30-60度角，液化天然气管4的喷口端面(50)外侧与空气主管(54)末端的扰流板形成闭合面，此闭合面上的扰流板上有多个通孔，为空气主管的喷口(47)。 [0031] 一种液化天然气烘炉系统的工艺方法，包括： [0032] 1)液化天然气由液化天然气罐车(21)提供，液化天然气首先经金属软管(22)送翅片管蒸汽雾化器(23)进行加热气化，加热介质为高温蒸汽，在翅片管内通过，液化天然气在翅片管外通过，液化天然气经翅片管蒸汽雾化器加热后成为气体天然气； [0033] 2)气体天然气经管道送往天然气稳压罐(27)，稳压罐及其出口管道设有电加热装置(28)，残留液化天然气在此加热得到进一步加热，保证输出的天然气完全气化，且具有稳定的压力和流量； [0034] 3)燃烧用空气由助燃风机(5)提供，助燃风机压力流量通过风机变频调节器(6)调节，助燃风机出口管道一分为二，将助燃空气分别送给加热炉(1)烘烤装置(4)的主空气管道和辅助空气管道； [0035] 4)加热炉本身不设烟囱，烘炉产生的烟气由排烟风机(37)送净化装置后由烟囱集中排放。排烟风机(37)流量、压力由变频器(38)调节，根据助燃风机流量、压力及液化天然气流量、压力信号进行控制，以保证烘炉过程平稳进行。 [0036] 作为辅助，通过控制助燃风机(5)出口管道调节阀(11)、(17)，放散阀(10)，及烟气管道调节阀(35)来实现助燃风机(5)和烟气风机(37)的流量和压力匹配。 [0037] 本发明的烘炉装置，外环水平通道为空气主通道(54)，中心水平通道为空气辅助通道(46)，中间水平环道为液化天然气通道(44)，空气、液化天然气均水平流动，经扰流板后流向发生变化，成旋流状态，有利出口处空气液化天然气的充分混合和实现短燃。 [0038] 液化天然气喷口(50)和空气喷口(48)和(47)位于烘炉装置前端，中心区和外环区为空气喷口，中间环区为液化天然气喷口(50)，喷口为收缩扩张型，并与水平线成一定角度，以便空气和液化天然气在流出喷口后迅速充分混合，形成短燃，防止火焰过长烧损炉窑内衬。 [0039] 液化天然气是高热值燃气，在烘炉时采用外环过量空气的办法控制炉温，同时过量空气在烘烤装置内通过时也对烘炉装置外壳起到冷却保护的作用，延长烘炉装置使用寿命。 [0040] 烘炉结束后，将烘炉装置整体拆除，并将安装孔用盲板封闭。 [0041] 以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。 |
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