脱水加热炉的制作方法

本实用新型涉及一种脱水加热炉，用于石油化工。属于加热炉技术领域。

背景技术：

液化天然气（Liquefied Natural Gas即LNG）的一般生产工艺是将气田开采出来的天然气经脱水等净化处理后，采用制冷工艺，使天然气（主要成分为甲烷）冷冻成液体。LNG的体积仅原气态时的1/600，所以在储存和运输方面有比较大的优势。

脱水加热炉作为天然气脱水工艺的核心部件之一，它的主要作用是加热脱水再生气，再生气需要加热到290℃左右进入干燥塔，塔床上的吸附剂受热后脱附，脱附出来的水蒸气随再生气进入下游冷却分离，加热结束后，脱水加热炉需要停炉，对塔床进行冷却。

整个工艺一般加热4.5小时，冷却3.5小时，所以脱水加热炉需要运行4.5小时，停炉3.5小时，进行8小时一个周期的循环运行。

现有的脱水加热炉存在以下两个问题：1）由于脱水加热炉需要运行4.5小时，停炉3.5小时，进行8小时一个周期的循环运行，因此周期性循环操作是一个难点；2）由于再生气入口温度不稳定，一般为20~50℃，这意味着脱水加热炉的燃烧效率不稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供了一种脱水加热炉，能稳定的进行周期性循环操作，自动化程度高，燃烧稳定，热效率高。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种脱水加热炉，其特点是：所述脱水加热炉包括燃烧供风系统、加热炉本体和自动检漏系统，所述燃烧供风系统包括吸风口、鼓风机和燃烧器，鼓风机的进口与吸风口相连，鼓风机的出口与燃烧器相连，燃烧器设置于加热炉本体的底部，所述加热炉本体包括设置在壳体内的辐射段、对流段，以及设置在壳体顶部的烟囱，所述对流段包括位于上部的脱水再生气入口和内部的对流管束，所述辐射段包括位于内部的辐射管束和位于上部的脱水再生气出口，辐射管束在壳体内呈U型。

本实用新型一种脱水加热炉，其自动检漏系统由检漏仪和压力开关组成，阀门检漏测试基于2级的压力验证测试原理。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种脱水加热炉，能稳定的进行周期性循环操作，自动化程度高，燃烧稳定，热效率高。

附图说明

图1为本实用新型一种脱水加热炉的结构示意图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图1的B-B向剖视图。

图4为图1的C-C向剖视图。

图5为再生气和烟气的流向示意图。

图中：

吸风口1，

鼓风机2，

燃烧器3，

辐射段4，

对流段5，

烟囱6，

脱水再生气入口7，

脱水再生气出口8，

对流管束9，

辐射管束10，

壳体11，

再生气12，

烟气13。

具体实施方式

参见图1-4，本实用新型涉及一种脱水加热炉，它包括燃烧供风系统、加热炉本体、自动检漏系统和加热炉控制箱，所述燃烧供风系统包括吸风口1、鼓风机2和燃烧器3，鼓风机2的进口与吸风口1相连，鼓风机2的出口与燃烧器3相连，燃烧器3设置于加热炉本体的底部，所述加热炉本体包括设置在壳体内的辐射段4、对流段5，以及设置在壳体顶部的烟囱6，所述对流段5包括位于上部的脱水再生气入口7和内部的对流管束9，所述辐射段4包括位于内部的辐射管束10和位于上部的脱水再生气出口8，辐射管束10在壳体内呈U型。

工作原理：参见图5，脱水加热炉运行时，助燃空气由吸风口1吸入，经鼓风机2和风道进入炉底的燃烧器3供燃烧，产生高温烟气13，高温烟气13依次经辐射段4和对流段5，最后从烟囱6排出；同时需加热的再生气11由脱水再生气入口7分两管程进入对流管束9，依次经对流段5和辐射段4，最后从辐射段4上部的脱水再生气出口8排出。高温烟气13与再生气12在辐射段4的一边为逆流传热，另一边为顺流传热，高温烟气13与再生气12在对流段5进行对流传热，与传统的脱水加热炉相比，本实用新型的热效率高。

加热炉控制箱采用正压防爆柜，由于柜内正压，现场如发生燃气泄漏也不会进入柜内，如果正压柜发生报警，说明柜内压力不足，提醒用户不能打开柜门，等压力达到设定值后，报警消失了，才允许打开柜门，相较于普通控制柜，安全性更高，更专业化；柜体采用不锈钢材质，控制柜放在室外也不会锈蚀，相对于喷漆的碳钢控制柜使用时间更长，外观更美观；

燃烧器3采用进口欧保燃烧器，第一，其安装更换简单，占地面积小，操作简单，调试方便，官方提供的技术参数中最大负荷(功率)与最小负荷(功率)接近10倍，说明该燃烧器的可调性比较大，用户可以根据自己的需要调节最适合的功率。燃烧器上的燃气组合阀，燃气阀门电液动执行器，压力开关，紫外火焰探测器，自动安全切断阀检验装置(检漏仪)，燃烧控制器(程控器)，电动执行器(伺服马达)都采用德国西门子公司旗下的产品，相较于国内普通燃烧器保证运行稳定，周期长，质量可靠。第二，燃烧器的正常控制完全由燃烧控制器和检漏仪完成，基本工作程序如下：

工况条件满足→程控器得电→检漏仪得电→阀门检漏→检漏通过→检漏仪停止→压力开关检测到无风压，燃气压力正常→启动风机→前吹扫→风门挡板全开(约80%)→检测风压→风门开到点火位(约15%)→点火变压器打火→点火阀和总阀打开→紫外火焰检测器检测到有火→小火运行→大火阀打开→大火运行→火焰检测器检测到有火且风压正常→燃烧器正常运行→加大或减小燃烧器负荷→停炉→后吹扫→程控器停止

自动检漏系统由检漏仪和压力开关组成，阀门检漏测试基于2级的压力验证测试原理：

第一阶段测试：首先主火阀V2通电打开5秒，再关闭，将总阀V1和主火阀V2之间的气体压力降到大气压，在22秒钟的时间内，通过检漏开关检测里面的压力是否升高，如果有压力反应，则说明总阀V1漏气，燃烧器不能启动！如检测出总阀V1不漏气，则进入第二阶段。

第二阶段测试：然后总阀V1通电打开5秒，再关闭，使总阀V1和主火阀V2之间的压力等于天然气的气源压力，通过检漏开关检测里面的天然气压力是否下降，如果有压力反应，则说明总阀V2漏气，燃烧器不能启动！如检测出主火阀V2不漏气，则通过第二阶段。如果第一第二阶段全部通过，燃烧器的启动程序进入下一阶段前吹扫。

相较于国内其他采用进口燃烧器上采用的温度控制仪，焱鑫脱水加热炉不采用温度控制仪调节燃烧器负荷，我们直接在触摸屏上做了手动状态下加大或减小负荷的按钮，以及自动状态下PID控制，既减少了成本，又能通过天然气耗气量，燃烧器功率，手动控制把最大负荷，最小负荷调试出来，满足正常工况后，可以进行自动PID控制了。

燃气管道方面：燃气管道的安装，不是在燃烧器的入口出加上燃气过滤器，而是在整个管道的最前面，压力调节阀之前就加上了燃气过滤器，既可以保护压力调节阀，西门子阀组等，又可以保持整条管道的清洁。压力调节阀采用Fisher自力式调压阀，就算阀前压力波动大，其阀后压力基本稳定，调节能力及稳定性很强，其还带切断阀功能，当管道压力突然波动提高时，其会将阀门切断，保证安全。