专利名称：一种用于工业炉的醇基汽化重整燃烧系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于工业炉的醇基汽化重整燃烧系统，是一种工业炉烟气余热利用，达到节能及环保的一种新型燃烧系统，属于热工系统装置技术领域。
背景技术：
目前，醇基燃料因为其“自带氧”，燃烧污染物排放少等特点，被广泛的使用研究，醇基燃料用于汽车，民用炉灶等方面已经有很多的研究，但是用于工业炉中研究比较少。目前大部分工业炉主要以柴油、重油、液化石油气或天然气为燃料，燃烧成本高，污染物排放严重，醇基合成燃料是一种发展前景很大的替代燃料。目前在很多工业已经开始直接使用醇基燃料，将醇基燃料雾化后燃烧，但是醇基燃料热值低，汽化潜热大，且具有腐蚀性，直接燃用存在非常规醇醛类排放等特性；同时目前在很多的工业炉中，整个热工系统没有对尾部烟气余热加以利用，而一般工业炉尾部烟气温度高于300℃，这样就大大的浪费了这部分热量。
因此，基于热工系统的不足、污染排放严重的原因及市场的需求，以及直接醇基合成燃料燃烧的缺点，提出利用尾部烟气余热汽化或气化裂解洁净醇基合成燃料，利用醇基燃料汽化潜热间接燃烧系统，并着眼于大规模推广醇基合成燃料在工业炉中的使用。
尾部烟气余热气化醇基合成燃料间接燃烧方式的特点1、利用工业炉尾气余热或内燃机尾气热量，加热汽化或气化裂解醇基合成燃料，利用醇基的汽化潜热，从而提高燃料化学能；2、醇基燃料气化后燃烧，提高燃烧稳定性及燃烧环保性，同时改善了醇基合成燃料燃烧的腐蚀性及有效遏制非常规醛醇的排放；发明内容本发明的目的是高效利用醇基合成燃料，利用烟气余热，减少排烟热损失，从而提高能源利用率；且醇基燃料含氧并清洁，燃烧排放的炭烟soot及氮氧化物NOX少，达到节能、环保的要求。
本发明提供一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，解决目前工业炉因为使用煤、油等燃料造成的环境污染问题，推广醇基合成燃料间接燃烧方式的使用。
一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，该醇基合成燃料燃烧系统包括醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)、电加热器(8)、启动燃烧器(9)、余热汽化器(10)、窑炉燃烧器(20)、热风器(15)、鼓风机(17)，引风机(18)、烟囱(19)、引风机组成；醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)通过管道依次相连，流量表(7)通过带有阀门的管道与电加热器(8)相连，电加热器(8)、启动燃烧器(9)、余热汽化器(10)、裂解器(11)、窑炉燃烧器(20)通过管道依次相连，窑炉燃烧器(20)通过通过余热汽化器(10)和热风器(15)中的管道与引风机(18)相连；引风机(18)通过管道与烟囱(19)相连；流量表(7)通过另一路带有阀门的管道直接与余热汽化器(10)相连；余热汽化器(10)通过带有安全阀(14)的管道与冷却器(22)及回收罐(23)相连；鼓风机(17)、热风器(15)和窑炉燃烧器(20)通过管道依次相连；窑炉燃烧器(20)通过另一个引风机(21)与烟囱(19)相连。
所述余热气化器(10)上安装有压力表和温度表。
所述热风器(15)内安装有温度表(16)。
本发明在烟气尾部加装一套醇基合成燃料汽化或气化裂解系统，利用烟气余热汽化或气化裂解醇基合成燃料进行燃烧，属于一种间接使用醇基合成燃料方式，提高能源利用率，避免直接使用醇基燃料热值低、非常规醇醛类排放及腐蚀性等问题。整个系统醇基合成燃料燃烧的化学方程式为(以甲醇燃料为例)
系统先将液体燃料汽化为气体，将汽化后的醇基气体燃料直接燃烧；或再通过催化剂催化裂解，将醇基燃料变为合成气再燃烧的过程。
系统连续供料、气化的整个流程为通过油车(1)运用原料油，储存在底部成品油原料罐(2)，经过过滤器(3)由1#泵(4)送入带有流量表(7)的醇基原料罐(5)，通过浮子流量计控制进口醇基燃料量，通过2#泵(6)将醇基燃料送入气化装置，启动时走旁路电启动装置，包括电加热器(8)和启动燃烧器(9)；启动结束后，正常运行时，关闭旁路利用烟气余热加热汽化或气化裂解醇基合成燃料，经余热气化器(10)汽化或经余热气化器(10)汽化再经过裂解器(11)气化裂解后的合成气通过燃气主管道送入工业窑炉(20)中燃烧使用，燃烧后产生的烟气一部分通过引风机(21)直接从烟囱(19)排放，另一部分通过烟气再循环将余热烟气(13)送入余热汽化器(10)的管道中通过管壁对流换热，将热量传递给醇基合成燃料，通过余热气化器(10)换热降温后的烟气通过热风器(15)换热进一步带走烟气中残余热量，再由引风机(18)引出，由烟囱(19)排放。热风器(15)是用来加热空气供给工业炉燃烧使用，提高进口风温，从而提高燃烧效率。余热气化器(10)上安装有压力表、温度表(12)、安全阀(14)及在底部连有冷却器(21)及回收罐(22)。通过调节烟气流量及进口醇基合成燃料流量满足负荷的变化，便可实现工艺系统的稳定连续运行。
由上述的技术方案可知，本发明主要包括醇基给料装置、余热汽化或气化裂解装置、电启动控制装置；在系统中我们可以同时进行醇基燃料汽化和裂解，也可以不加装裂解器仅仅是醇基汽化后再利用。
本发明的优越性在于1、充分利用烟气尾部余热，提高能源利用效率，降低烟气热损，实现节能的目的；2、工业炉利用醇基合成燃料替代柴油、重油等燃料，减少燃烧污染物的排放，达到环保的要求；3、醇基合成燃料汽化或汽化裂解后燃烧，避免因醇基热值过低，提高了能级，同时减轻液体醇基合成燃料直接燃烧的腐蚀性及热值低等问题。
图1本发明结构示意图。
图2一种工业陶瓷窑炉余热汽化醇基合成燃料燃烧系统示意图。
具体实施例方式
下面结合附图来进一步说明本发明。
图1是本发明结构示意图。图中1.油车，2.成品油原料罐，3.过滤器，4.1#泵，5.醇基原料罐，6.2#泵，7.流量表，8.电加热器，9.启动燃烧器，10.余热气化器，11.裂解器，12.温度表、压力表，13.余热烟气，14.安全阀，15.热风器，16.温度表，17.鼓风机，18.引风机，19.烟囱，20.窑炉燃烧器，21.引风机，22.冷却器，23.回收罐。如图1所示，一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，其特征在于，该醇基合成燃料燃烧系统包括醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)、电加热器(8)、启动燃烧器(9)、余热汽化器(10)、窑炉燃烧器(20)、热风器(15)、鼓风机(17)，引风机(18)、烟囱(19)、引风机组成；醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)通过管道依次相连，流量表(7)通过带有阀门的管道与电加热器(8)相连，电加热器(8)、启动燃烧器(9)、余热汽化器(10)、窑炉燃烧器(20)通过管道依次相连，窑炉燃烧器(20)通过通过余热汽化器(10)和热风器(15)的管道与引风机(18)相连；引风机(18)通过管道与烟囱(19)相连；流量表(7)通过另一路带有阀门的管道直接与余热汽化器(10)相连；鼓风机(17)、热风器(15)和窑炉燃烧器(20)通过管道依次相连；窑炉燃烧器(20)通过引风机(21)与烟囱(19)相连。参看附图1，通过油车(1)运用原料油，储存在底部成品油原料罐(2)，经过过滤器(3)由1#泵(4)送入带有流量表(7)的醇基原料罐(5)，通过浮子流量计控制进口醇基燃料量，通过2#泵(6)将醇基燃料送入气化装置，启动时走旁路电启动装置由电加热器(8)和启动燃烧器(9)组成，正常运行时，关闭旁路利用烟气余热加热汽化或气化裂解醇基合成燃料，经余热气化器(10)汽化或再经过裂解器(11)气化裂解后的合成气通过燃气主管道送入工业窑炉(20)中燃烧使用，燃烧后产生的烟气一部分通过引风机(21)直接从烟囱(19)排放，另一部分通过烟气再循环将余热烟气(13)送入余热汽化器中使用；通过余热气化器(10)换热降温后的烟气通过热风器(15)进一步带走烟气中残余热量，再由引风机(18)引出，通过烟囱(19)排放。通过鼓风机(17)经过热风器(15)的空气经过预热送入窑炉内助燃。同时在余热气化器(10)上安装有压力表、温度表(12)、安全阀(14)，及在底部连有冷却器(21)及回收罐(22)，便于回收多余的合成气体，确保系统安全。
图2一种工业陶瓷窑炉余热汽化醇基合成燃料燃烧系统示意图。即本发明具体运用到工业陶瓷窑炉中的具体情况。图中，8.电加热器，9.启动燃烧器，10.余热气化器，11.裂解器，18.引风机，20.窑炉燃烧器，24.烟气余热利用系统。“8+9”“10+11”表示如前所述8.电加热器、9.启动燃烧器连接在一起，10.余热气化器、11.裂解器连接在一起；如图2所示，醇基原料从醇基原料罐(5)从首先启动时，通过电加热器(8)、启动燃烧器(9)送到余热气化器(10)中，整个系统启动后；关闭这条管道，醇基原料从醇基原料罐(5)直接输送到余热气化器(10)经过余热气化或再经过裂解器(11)气化裂解后送到窑炉燃烧器(20)(可以很多组)中燃烧；燃烧后的烟气一部分通过引风机引导烟囱，另一部分通过通过余热气化器(10)、热风机等的管道由引风机(18)引入烟囱；鼓风机、热风机往窑炉燃烧器(20)输入空气。
本发明充分利用烟气尾部余热，提高能源利用效率，降低烟气热损，实现节能的目的；醇基合成燃料汽化或汽化裂解后燃烧，避免因醇基热值过低，提高了能级，同时减轻液体醇基合成燃料直接燃烧的腐蚀性及热值低等问题。
权利要求
1.一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，其特征在于，该醇基合成燃料燃烧系统包括醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)、电加热器(8)、启动燃烧器(9)、余热汽化器(10)、窑炉燃烧器(20)、热风器(15)、鼓风机(17)，引风机(18)、烟囱(19)、引风机组成；醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)通过管道依次相连，流量表(7)通过带有阀门的管道与电加热器(8)相连，电加热器(8)、启动燃烧器(9)、余热汽化器(10)、窑炉燃烧器(20)通过管道依次相连，窑炉燃烧器(20)通过通过余热汽化器(10)和热风器(15)的管道与引风机(18)相连；引风机(18)通过管道与烟囱(19)相连；流量表(7)通过另一路带有阀门的管道直接与余热汽化器(10)相连；鼓风机(17)、热风器(15)和窑炉燃烧器(20)通过管道依次相连；窑炉燃烧器(20)通过另一个引风机(21)与烟囱(19)相连。
2.一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，其特征在于，该醇基合成燃料燃烧系统余热汽化器(10)和窑炉燃烧器(20)之间安装有一个裂解器(11)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，其特征在于，所述余热汽化器(10)通过带有安全阀(14)的管道与冷却器(22)及回收罐(23)相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，其特征在于，所述余热气化器(10)上安装有压力表和温度表。
5.、根据权利要求1或2所述的一种用于工业炉的醇基合成燃料燃烧系统，其特征在于，所述热风器(15)内安装有温度表(16)。
全文摘要
一种用于工业炉的醇基汽化重整燃烧系统，属于热工系统装置技术领域。醇基原料罐(5)、2号泵(6)、流量表(7)通过管道依次相连，流量表(7)通过带有阀门的管道与电加热器(8)相连，电加热器(8)、启动燃烧器(9)、余热汽化器(10)、裂解器(11)、窑炉燃烧器(20)通过管道依次相连，窑炉燃烧器(20)通过余热汽化器(10)和热风器(15)外的管道与引风机(18)相连；引风机(18)通过管道与烟囱(19)相连；本发明充分利用烟气尾部余热提高能源利用效率，降低烟气热损，实现节能；醇基合成燃料汽化或汽化裂解后燃烧，提高了能级，同时减轻液体醇基合成燃料直接燃烧的腐蚀性及热值低等问题。
文档编号F23K5/08GK1945123SQ20061011330
公开日2007年4月11日 申请日期2006年9月22日 优先权日2006年9月22日
发明者李水清, 陈翠芳, 卓建坤, 宋蔷, 王均衡, 王衍衡, 乐国明 申请人:清华大学, 佛山市禅城区石湾镇陶瓷陶艺技术创新中心