专利名称：管式加热炉余热回收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石化行业加热炉烟气余热回收领域，特别是涉及一种设置有前置预热器和空气预热器管式加热炉余热回收系统，可以解决在冬季，由于气温很低，造成不仅空气预热器空气进口部位壁温温度低、而且烟气出口部位壁温温度低，从而导致在烟气出口部位温度过低，容易发生露点腐蚀，对设备造成不必要的腐蚀影响等问题。
背景技术：
随着炼油行业原料油性质日益变重，原料含硫量的不断增多，作为国内石化企业加热炉烟气余热回收的重点设备——空气预热器运行效果的优劣越来越受到企业的重视。在加热炉的生产运行中，空气预热器烟气流通通道往往因为烟气灰垢积累而发生堵塞的问题日益严重。烟气积灰结垢通常与燃料种类、燃烧特性、炉子热负荷、气流速度、受热面的结构布置等诸多因素有关。受热面一旦积灰，将会严重地影响受热面的传热效果。有统计显示:在对流面积灰严重的情况下，空气预热器的传热能力大约降低30% 50%，这将使加热炉的热效率降低5%以上；由于加热炉的燃料能耗占炼油企业总能耗的30% 40%，不难看出:烟气积灰结垢加大了企业能耗，影响了正常生产，缩短了开工周期。近些年来，各地炼化企业节能减排工作的不断发展，要求加热炉的排烟温度越来越低，烟气的低温露点腐蚀问题日益突出。既然炼厂的一般燃料油或者燃料气中不可避免含有少量的硫，硫燃烧生成SO2，进一步生成S03。当排烟温度降低到400°C以下时，SO3就与烟气中的水蒸气化合生成硫酸蒸汽。在排烟温度进一步降低过程中，硫酸蒸汽凝结下来逐渐冷凝成为液体。由于硫酸液体的存在，一方面烟气中的灰尘被粘附变成不易清理的湿灰、粘垢，造成烟气通道的堵塞；另一方面酸液腐蚀设备本体，导致钢结构发生化学腐蚀。随着石化行业节能减排要求的不断深入，空气预热器技术朝着换热效率高，几种预热器模块组合方向发展，具体表现为:排烟温度越来越低、加热炉热效率越来越高。当排烟温度降低到120°C 130°C后，低温腐蚀的露点段出现，会对空气预热器本体的钢结构造成腐蚀。现有的加热炉余热回收系统，烟气的积灰结垢和露点腐蚀问题严重并且，排烟温度较高，不能实现环保；不利于燃烧空气的温度。由此可见，上述现有的管式加热炉余热回收系统在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种管式加热炉余热回收系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种管式加热炉余热回收系统，通过增加前置预热器，弓丨入热源把空气加热升温，提高空气进入空气预热器的温度。随着空气预热器空气进口部位壁温的升高，通过热传递把热量传到烟气的出口部位，这样可以提升烟气的出口侧温度，避开烟气露点腐蚀温度，从而达到防止烟气露点腐蚀的效果。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种管式加热炉余热回收系统，其包括鼓风机、前置预热器及空气预热器，所述前置预热器设置于所述鼓风机的进口处或出口处，所述前置预热器的出口与所述空气预热器的进口连接，冷空气经过所述鼓风机后，进入所述前置预热器，经所述前置预热器加热后排出，最后进入空气预热器。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的管式加热炉余热回收系统，其中所述前置预热器为翅片管换热器或管束式换热器。前述的管式加热炉余热回收系统，所述前置预热器中的热源为热水或蒸汽。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明管式加热炉余热回收系统至少具有下列优点及有益效果:本发明是通过增加前置预热器，引入热源把空气加热升温，提高空气进入空气预热器的温度。随着空气预热器空气进口部位壁温的升高，通过热传递把热量传到烟气的出口部位，这样可以提升烟气的出口侧温度，避开烟气露点腐蚀温度，从而达到防止烟气露点腐蚀的效果。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为本发明管式加热炉余热回收系统的结构示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的管式加热炉余热回收系统其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图1所示，为本发明管式加热炉余热回收系统的结构示意图。管式加热炉余热回收系统包括鼓风机1、前置预热器2及空气预热器3。如图1所示，上述前置预热器2设置于鼓风机I的进口处或出口处，前置预热器2的出口与空气预热器3的进口连接，冷空气经过鼓风机I后，进入前置预热器2，经前置预热器2加热后排出，最后进入空气预热器3。在本发明中，前置预热器2采用翅片管换热器(热水和空气分别走管程和壳程)，前置预热器2的热源可以采用热水；有的热源采用蒸汽，此时前置预热器2可以选用管束式换热器。具体选用哪种热源取决于现场的条件和现场的能力.
本发明在实际应用时，外界的冷空气经过鼓风机I后，进入前置预热器2。前置预热器实质是一个翅片管换热器:引入热水(90°C为例)为热源，进入翅片的管程放热；空气((TC为例)自下而上进入，由于温度差的存在，热水的热量通过翅片管传递给空气，空气吸收热量，温度升高到(30°C)后排出前置预热器，进入空气预热器3 ;热水在不断放热后温度降低到(50°C )，进入回水管路。以下为一实施例:外界空气0°C —前置预热器2 —吸收热量温度升高一空气30°C入空气预热器3热水90°C —前置预热器2 —放出热量温度降低一冷水50°C排入回水管路经上可知，正是利用高温热水与外界低温冷空气具有的90°C温度差作为换热的动力，高温热水流经前置预热器2，直至被排放，温度从90°C—步一步地下降到了 50°C ;与此相应，外界冷空气依次经过该前置预热器2，不断吸收热量，温度不断上升直到30°C，进入空气预热器3。在冬季，正是升高到一定温度的空气进入空气预热器3，参与同烟气的换热，这部分热量传递给了烟气，使得排烟温度得到部分的升高，从而避免了烟气低温露点腐蚀温度的出现。排放烟气温度只要不在露点腐蚀区间，就达到该专利的基本目的，保护了设备不受烟气腐蚀的影响。归上所述，本发明管式加热炉余热回收系统还具备以下优点:1、本发明是利用行业内常用的几种空气预热器先将出加热炉的高温烟气降温，尤其在冬季气温很低的环境中，通过提高预热器空气进口温度的方法提高壁温，进而提升烟气出口侧的壁温，可以部分提高排烟温度。把排烟温度提高，就避开了延烟气的低温腐蚀温度，从而减少烟气腐蚀的影响。2、通过增加前置预热器，导入某种热源，使得空气在前置预热器中吸收部分热量，提升空气的温度。3、可根据现场的条件，灵活选择前置预热器的安装部位，只需要对风道做适应性的局部改造。前置预热器可以在原有的鼓风机进口安装，也可以安装在鼓风机的出口风道上面。前一种方案优点在于安装位置充裕、检修方便，不足是鼓风机的负荷会增加；后一种方案中鼓风机的负荷基本不变，不足在于安装位置受限，空气的流型不好。具体选用那种形式需要现场条件综合分析来决定。4、本发明不仅可以作为升高空气温度来使用，在一些工艺条件下，也可以作为给热流体降温使用。比如在制氢装置中，一些酸性水排放温度较高(90°C-100°C)，需要空冷。我们就可以将这部分高温的酸性水引到加热炉的空气进口处，利用冷空气在前置预热器中把酸性水降温。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种管式加热炉余热回收系统，其特征在于其包括鼓风机、前置预热器及空气预热器，所述前置预热器设置于所述鼓风机的进口处或出口处，所述前置预热器的出口与所述空气预热器的进口连接，冷空气经过所述鼓风机后，进入所述前置预热器，经所述前置预热器加热后排出，最后进入所述空气预热器。
2.根据权利要求1所述的管式加热炉余热回收系统，其特征在于所述前置预热器为翅片管换热器或管束式换热器。
3.根据权利要求1所述的管式加热炉余热回收系统，其特征在于所述前置预热器中的热源为热水或蒸汽。
全文摘要
本发明是有关于一种管式加热炉余热回收系统，包括鼓风机、前置预热器及空气预热器，前置预热器设置于鼓风机的进口处或出口处，前置预热器的出口与空气预热器的进口连接，冷空气经过鼓风机后，进入前置预热器，经前置预热器加热后排出，最后进入空气预热器。藉此，本发明通过增加前置预热器，引入热源把空气加热升温，提高空气进入空气预热器的温度。随着空气预热器空气进口部位壁温的升高，通过热传递把热量传到烟气的出口部位，这样可以提升烟气的出口侧温度，避开烟气露点腐蚀温度，从而达到防止烟气露点腐蚀的效果。
文档编号F27D17/00GK103185464SQ20111045912
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者刘树丹, 周立波, 盛昌钰 申请人:洛阳合纵石化工程有限公司