專利名稱：一種用于工業(yè)爐的醇基汽化重整燃燒系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)爐的醇基汽化重整燃燒系統(tǒng)，是一種工業(yè)爐煙氣余熱利用，達(dá)到節(jié)能及環(huán)保的一種新型燃燒系統(tǒng)，屬于熱工系統(tǒng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，醇基燃料因為其“自帶氧”，燃燒污染物排放少等特點(diǎn)，被廣泛的使用研究，醇基燃料用于汽車，民用爐灶等方面已經(jīng)有很多的研究，但是用于工業(yè)爐中研究比較少。目前大部分工業(yè)爐主要以柴油、重油、液化石油氣或天然氣為燃料，燃燒成本高，污染物排放嚴(yán)重，醇基合成燃料是一種發(fā)展前景很大的替代燃料。目前在很多工業(yè)已經(jīng)開始直接使用醇基燃料，將醇基燃料霧化后燃燒，但是醇基燃料熱值低，汽化潛熱大，且具有腐蝕性，直接燃用存在非常規(guī)醇醛類排放等特性；同時目前在很多的工業(yè)爐中，整個熱工系統(tǒng)沒有對尾部煙氣余熱加以利用，而一般工業(yè)爐尾部煙氣溫度高于300℃，這樣就大大的浪費(fèi)了這部分熱量。
因此，基于熱工系統(tǒng)的不足、污染排放嚴(yán)重的原因及市場的需求，以及直接醇基合成燃料燃燒的缺點(diǎn)，提出利用尾部煙氣余熱汽化或氣化裂解潔凈醇基合成燃料，利用醇基燃料汽化潛熱間接燃燒系統(tǒng)，并著眼于大規(guī)模推廣醇基合成燃料在工業(yè)爐中的使用。
尾部煙氣余熱氣化醇基合成燃料間接燃燒方式的特點(diǎn)1、利用工業(yè)爐尾氣余熱或內(nèi)燃機(jī)尾氣熱量，加熱汽化或氣化裂解醇基合成燃料，利用醇基的汽化潛熱，從而提高燃料化學(xué)能；2、醇基燃料氣化后燃燒，提高燃燒穩(wěn)定性及燃燒環(huán)保性，同時改善了醇基合成燃料燃燒的腐蝕性及有效遏制非常規(guī)醛醇的排放；發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是高效利用醇基合成燃料，利用煙氣余熱，減少排煙熱損失，從而提高能源利用率；且醇基燃料含氧并清潔，燃燒排放的炭煙soot及氮氧化物NOX少，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的要求。
本發(fā)明提供一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，解決目前工業(yè)爐因為使用煤、油等燃料造成的環(huán)境污染問題，推廣醇基合成燃料間接燃燒方式的使用。
一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，該醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)包括醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)、電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)、余熱汽化器(10)、窯爐燃燒器(20)、熱風(fēng)器(15)、鼓風(fēng)機(jī)(17)，引風(fēng)機(jī)(18)、煙囪(19)、引風(fēng)機(jī)組成；醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)通過管道依次相連，流量表(7)通過帶有閥門的管道與電加熱器(8)相連，電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)、余熱汽化器(10)、裂解器(11)、窯爐燃燒器(20)通過管道依次相連，窯爐燃燒器(20)通過通過余熱汽化器(10)和熱風(fēng)器(15)中的管道與引風(fēng)機(jī)(18)相連；引風(fēng)機(jī)(18)通過管道與煙囪(19)相連；流量表(7)通過另一路帶有閥門的管道直接與余熱汽化器(10)相連；余熱汽化器(10)通過帶有安全閥(14)的管道與冷卻器(22)及回收罐(23)相連；鼓風(fēng)機(jī)(17)、熱風(fēng)器(15)和窯爐燃燒器(20)通過管道依次相連；窯爐燃燒器(20)通過另一個引風(fēng)機(jī)(21)與煙囪(19)相連。
所述余熱氣化器(10)上安裝有壓力表和溫度表。
所述熱風(fēng)器(15)內(nèi)安裝有溫度表(16)。
本發(fā)明在煙氣尾部加裝一套醇基合成燃料汽化或氣化裂解系統(tǒng)，利用煙氣余熱汽化或氣化裂解醇基合成燃料進(jìn)行燃燒，屬于一種間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熱值低、非常規(guī)醇醛類排放及腐蝕性等問題。整個系統(tǒng)醇基合成燃料燃燒的化學(xué)方程式為(以甲醇燃料為例)
系統(tǒng)先將液體燃料汽化為氣體，將汽化后的醇基氣體燃料直接燃燒；或再通過催化劑催化裂解，將醇基燃料變?yōu)楹铣蓺庠偃紵倪^程。
系統(tǒng)連續(xù)供料、氣化的整個流程為通過油車(1)運(yùn)用原料油，儲存在底部成品油原料罐(2)，經(jīng)過過濾器(3)由1#泵(4)送入帶有流量表(7)的醇基原料罐(5)，通過浮子流量計控制進(jìn)口醇基燃料量，通過2#泵(6)將醇基燃料送入氣化裝置，啟動時走旁路電啟動裝置，包括電加熱器(8)和啟動燃燒器(9)；啟動結(jié)束后，正常運(yùn)行時，關(guān)閉旁路利用煙氣余熱加熱汽化或氣化裂解醇基合成燃料，經(jīng)余熱氣化器(10)汽化或經(jīng)余熱氣化器(10)汽化再經(jīng)過裂解器(11)氣化裂解后的合成氣通過燃?xì)庵鞴艿浪腿牍I(yè)窯爐(20)中燃燒使用，燃燒后產(chǎn)生的煙氣一部分通過引風(fēng)機(jī)(21)直接從煙囪(19)排放，另一部分通過煙氣再循環(huán)將余熱煙氣(13)送入余熱汽化器(10)的管道中通過管壁對流換熱，將熱量傳遞給醇基合成燃料，通過余熱氣化器(10)換熱降溫后的煙氣通過熱風(fēng)器(15)換熱進(jìn)一步帶走煙氣中殘余熱量，再由引風(fēng)機(jī)(18)引出，由煙囪(19)排放。熱風(fēng)器(15)是用來加熱空氣供給工業(yè)爐燃燒使用，提高進(jìn)口風(fēng)溫，從而提高燃燒效率。余熱氣化器(10)上安裝有壓力表、溫度表(12)、安全閥(14)及在底部連有冷卻器(21)及回收罐(22)。通過調(diào)節(jié)煙氣流量及進(jìn)口醇基合成燃料流量滿足負(fù)荷的變化，便可實(shí)現(xiàn)工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。
由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明主要包括醇基給料裝置、余熱汽化或氣化裂解裝置、電啟動控制裝置；在系統(tǒng)中我們可以同時進(jìn)行醇基燃料汽化和裂解，也可以不加裝裂解器僅僅是醇基汽化后再利用。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于1、充分利用煙氣尾部余熱，提高能源利用效率，降低煙氣熱損，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；2、工業(yè)爐利用醇基合成燃料替代柴油、重油等燃料，減少燃燒污染物的排放，達(dá)到環(huán)保的要求；3、醇基合成燃料汽化或汽化裂解后燃燒，避免因醇基熱值過低，提高了能級，同時減輕液體醇基合成燃料直接燃燒的腐蝕性及熱值低等問題。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2一種工業(yè)陶瓷窯爐余熱汽化醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.油車，2.成品油原料罐，3.過濾器，4.1#泵，5.醇基原料罐，6.2#泵，7.流量表，8.電加熱器，9.啟動燃燒器，10.余熱氣化器，11.裂解器，12.溫度表、壓力表，13.余熱煙氣，14.安全閥，15.熱風(fēng)器，16.溫度表，17.鼓風(fēng)機(jī)，18.引風(fēng)機(jī)，19.煙囪，20.窯爐燃燒器，21.引風(fēng)機(jī)，22.冷卻器，23.回收罐。如圖1所示，一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，其特征在于，該醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)包括醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)、電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)、余熱汽化器(10)、窯爐燃燒器(20)、熱風(fēng)器(15)、鼓風(fēng)機(jī)(17)，引風(fēng)機(jī)(18)、煙囪(19)、引風(fēng)機(jī)組成；醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)通過管道依次相連，流量表(7)通過帶有閥門的管道與電加熱器(8)相連，電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)、余熱汽化器(10)、窯爐燃燒器(20)通過管道依次相連，窯爐燃燒器(20)通過通過余熱汽化器(10)和熱風(fēng)器(15)的管道與引風(fēng)機(jī)(18)相連；引風(fēng)機(jī)(18)通過管道與煙囪(19)相連；流量表(7)通過另一路帶有閥門的管道直接與余熱汽化器(10)相連；鼓風(fēng)機(jī)(17)、熱風(fēng)器(15)和窯爐燃燒器(20)通過管道依次相連；窯爐燃燒器(20)通過引風(fēng)機(jī)(21)與煙囪(19)相連。參看附圖1，通過油車(1)運(yùn)用原料油，儲存在底部成品油原料罐(2)，經(jīng)過過濾器(3)由1#泵(4)送入帶有流量表(7)的醇基原料罐(5)，通過浮子流量計控制進(jìn)口醇基燃料量，通過2#泵(6)將醇基燃料送入氣化裝置，啟動時走旁路電啟動裝置由電加熱器(8)和啟動燃燒器(9)組成，正常運(yùn)行時，關(guān)閉旁路利用煙氣余熱加熱汽化或氣化裂解醇基合成燃料，經(jīng)余熱氣化器(10)汽化或再經(jīng)過裂解器(11)氣化裂解后的合成氣通過燃?xì)庵鞴艿浪腿牍I(yè)窯爐(20)中燃燒使用，燃燒后產(chǎn)生的煙氣一部分通過引風(fēng)機(jī)(21)直接從煙囪(19)排放，另一部分通過煙氣再循環(huán)將余熱煙氣(13)送入余熱汽化器中使用；通過余熱氣化器(10)換熱降溫后的煙氣通過熱風(fēng)器(15)進(jìn)一步帶走煙氣中殘余熱量，再由引風(fēng)機(jī)(18)引出，通過煙囪(19)排放。通過鼓風(fēng)機(jī)(17)經(jīng)過熱風(fēng)器(15)的空氣經(jīng)過預(yù)熱送入窯爐內(nèi)助燃。同時在余熱氣化器(10)上安裝有壓力表、溫度表(12)、安全閥(14)，及在底部連有冷卻器(21)及回收罐(22)，便于回收多余的合成氣體，確保系統(tǒng)安全。
圖2一種工業(yè)陶瓷窯爐余熱汽化醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)示意圖。即本發(fā)明具體運(yùn)用到工業(yè)陶瓷窯爐中的具體情況。圖中，8.電加熱器，9.啟動燃燒器，10.余熱氣化器，11.裂解器，18.引風(fēng)機(jī)，20.窯爐燃燒器，24.煙氣余熱利用系統(tǒng)?！?+9”“10+11”表示如前所述8.電加熱器、9.啟動燃燒器連接在一起，10.余熱氣化器、11.裂解器連接在一起；如圖2所示，醇基原料從醇基原料罐(5)從首先啟動時，通過電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)送到余熱氣化器(10)中，整個系統(tǒng)啟動后；關(guān)閉這條管道，醇基原料從醇基原料罐(5)直接輸送到余熱氣化器(10)經(jīng)過余熱氣化或再經(jīng)過裂解器(11)氣化裂解后送到窯爐燃燒器(20)(可以很多組)中燃燒；燃燒后的煙氣一部分通過引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)煙囪，另一部分通過通過余熱氣化器(10)、熱風(fēng)機(jī)等的管道由引風(fēng)機(jī)(18)引入煙囪；鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)機(jī)往窯爐燃燒器(20)輸入空氣。
本發(fā)明充分利用煙氣尾部余熱，提高能源利用效率，降低煙氣熱損，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；醇基合成燃料汽化或汽化裂解后燃燒，避免因醇基熱值過低，提高了能級，同時減輕液體醇基合成燃料直接燃燒的腐蝕性及熱值低等問題。
權(quán)利要求
1.一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，其特征在于，該醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)包括醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)、電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)、余熱汽化器(10)、窯爐燃燒器(20)、熱風(fēng)器(15)、鼓風(fēng)機(jī)(17)，引風(fēng)機(jī)(18)、煙囪(19)、引風(fēng)機(jī)組成；醇基原料罐(5)、2#泵(6)、流量表(7)通過管道依次相連，流量表(7)通過帶有閥門的管道與電加熱器(8)相連，電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)、余熱汽化器(10)、窯爐燃燒器(20)通過管道依次相連，窯爐燃燒器(20)通過通過余熱汽化器(10)和熱風(fēng)器(15)的管道與引風(fēng)機(jī)(18)相連；引風(fēng)機(jī)(18)通過管道與煙囪(19)相連；流量表(7)通過另一路帶有閥門的管道直接與余熱汽化器(10)相連；鼓風(fēng)機(jī)(17)、熱風(fēng)器(15)和窯爐燃燒器(20)通過管道依次相連；窯爐燃燒器(20)通過另一個引風(fēng)機(jī)(21)與煙囪(19)相連。
2.一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，其特征在于，該醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)余熱汽化器(10)和窯爐燃燒器(20)之間安裝有一個裂解器(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱汽化器(10)通過帶有安全閥(14)的管道與冷卻器(22)及回收罐(23)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱氣化器(10)上安裝有壓力表和溫度表。
5.、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于工業(yè)爐的醇基合成燃料燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述熱風(fēng)器(15)內(nèi)安裝有溫度表(16)。
全文摘要
一種用于工業(yè)爐的醇基汽化重整燃燒系統(tǒng)，屬于熱工系統(tǒng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。醇基原料罐(5)、2號泵(6)、流量表(7)通過管道依次相連，流量表(7)通過帶有閥門的管道與電加熱器(8)相連，電加熱器(8)、啟動燃燒器(9)、余熱汽化器(10)、裂解器(11)、窯爐燃燒器(20)通過管道依次相連，窯爐燃燒器(20)通過余熱汽化器(10)和熱風(fēng)器(15)外的管道與引風(fēng)機(jī)(18)相連；引風(fēng)機(jī)(18)通過管道與煙囪(19)相連；本發(fā)明充分利用煙氣尾部余熱提高能源利用效率，降低煙氣熱損，實(shí)現(xiàn)節(jié)能；醇基合成燃料汽化或汽化裂解后燃燒，提高了能級，同時減輕液體醇基合成燃料直接燃燒的腐蝕性及熱值低等問題。
文檔編號F23K5/08GK1945123SQ20061011330
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者李水清, 陳翠芳, 卓建坤, 宋薔, 王均衡, 王衍衡, 樂國明 申請人:清華大學(xué), 佛山市禪城區(qū)石灣鎮(zhèn)陶瓷陶藝技術(shù)創(chuàng)新中心