Способ сжигания топлива в инжекционных горелках трубчатых печей
Изобретение относится к сжиганию топлива в инжекционных горелках трубчатых печей и обеспечивает повышение эффективности производства различных химических продуктов путем подачи в горелки подогретого воздуха. Вместо атмосферного воздуха для горения подают подогретый воздух, источником которого служат аппараты воздушного охлаждения, имеющиеся в технологической схеме. Подогретый воздух подают в шатер трубчатой печи и камеры наружных горелок с избытком с целью исключения подсоса наружного воздуха. 1 табл.
Изобретение относится к области сжигания топлива в инжекционных горелках трубчатых печей с подачей подогретого воздуха на горение и может быть использовано в трубчатых печах для получения синтез-газа в производстве аммиака, метанола, водорода и других крупнотоннажных химических продуктов и полупродуктов.
Наиболее близким решением к известному изобретению является способ сжигания топлива с воздухом в инжекционных горелках трубчатых печей процессов риформинга углеводородов путем подачи подогретого воздуха в горелки (см. SU 157751, кл. F 23 С 1/08, опубл. 13.09.1963). Недостатками данного способа являются сложность поддержания избыточного давления воздуха, а также невозможность использования в качестве топлива смеси газов при производстве аммиака. Технический результат, заключающийся в повышении эффективности производства различных химических продуктов, например, производства аммиака или метанола за счет повышения эффективности сжигания топлива в простых инжекционных горелках путем подачи в них подогретого воздуха, а также использовании ресурсов теплого воздуха, имеющихся в технологической схеме, достигается тем, что в способе сжигания топлива с воздухом в инжекционных горелках трубчатых печей процессов риформинга углеводородов путем подачи подогретого воздуха в горелки, согласно изобретению, в качестве подогретого воздуха используют воздух, отходящий от аппаратов воздушного охлаждения с температурой, превышающей температуру окружающей среды, причем подогретый воздух подают в шатер трубчатой печи или иную камеру, отделяющую инжекционные горелки от окружающей среды, и поддерживают заданное избыточное давление путем подачи части воздуха в шатер или в кожух трубчатой печи, подаваемого с избытком по отношению к потоку воздуха, используемого для горения, с исключением подсоса воздуха из окружающей среды, а в качестве топлива используют смесь отходящих из цикла синтеза аммиака горючих продувочных и танковых газов и природного газа, подаваемую в потолочные инжекционные горелки трубчатой печи. В качестве источников подогретого воздуха используются воздушные теплообменники, например, теплообменники, предназначенные для охлаждения раствором моноэтаноламина или поташа, имеющиеся в технологической схеме очистки синтез-газа от диоксида углерода, теплообменники для конденсации водяного пара или метанола. Эти теплообменики поставляют большое количество атмосферного воздуха, нагретого до 70-80oС, который обычно выбрасывают в атмосферу. Для подачи нагретого воздуха к шатру трубчатой смеси устраивается газоход, имеющий низкое гидравлическое сопротивление. При необходимости газоход снабжается низконапорной газодувкой и тепловой изоляцией для уменьшения потерь тепла. В примере 1 приведены показатели потребления топлива для обогрева топочного пространства трубчатой печи в обычном агрегате аммиака, в примере 2 - те же показатели для агрегата синтеза аммиака, устроенного в соответствии с предлагаемым изобретением. Пример 1. В агрегате синтеза аммиака первичный риформинг природного газа проводят в многорядной трубчатой печи, снабженной потолочными инжекционными горелками. В агрегате производится 1360 т аммиака в сутки (56,67 т/ч). В горелки подают топливный газ, представляющий собой смесь отходящих из цикла синтеза аммиака горючих продувочных и танковых газов и природного газа, восполняющего недостаток топлива. Всего в потолочные горелки подают 23810 нм3/ч топливного газа, содержащего добавку природного газа в количестве 14733 нм3/ч. Из шатра печи в горелки топливным газом инжектируется воздух, имеющий температуру окружающей среды 16oС. Образовавшийся дымовой газ, выходящий из топки с температурой 975oС, направляется в блок теплоиспользующей аппаратуры. В трубы трубчатой печи, заполненные катализатором, подают газ на конверсию в количестве 170616 нм3/ч. В результате протекания каталитического процесса риформинга образуется конвертированный газ с температурой 832oС в количестве 218810 нм3/ч, содержащий 5,83% остаточного метана. Пример 2. В агрегате синтеза аммиака первичный риформинг природного газа проводят в многорядной трубчатой печи, снабженной потолочными инжекционными горелками. В агрегате производится 1360 т аммиака в сутки (56,67 т/ч). В горелки подают топливный газ, представляющий собой смесь отходящих из цикла синтеза аммиака горючих продувочных и танковых газов и природного газа, восполняющего недостаток топлива. Всего в потолочные горелки подают 23027 нм3/ч. В шатер печи в соответствии с предлагаемым изобретением подают воздух в количестве 233017 кг/ч, имеющий температуру 78oС, который инжектируется в горелки топливным газом. Образовавшийся дымовой газ, выходящий из топки с температурой 976oС, направляется в блок теплоиспользующей аппаратуры. В трубы трубчатой печи, заполненные катализатором, подают газ на конверсию в количестве 170620 нм3/ч. В результате протекания каталитического процесса риформинга образуется конвертированный газ с температурой 832oС в количестве 218830 нм3/ч, содержащий 5,83% остаточного метана. Любой из воздушных холодильников в технологической схеме производства аммиака, например, холодильник поташного раствора или холодильник раствора моноэтаноламина способны обеспечить с необходимым избытком трубчатую печь подогретым воздухом для сжигания топлива в инжекционных горелках. Характеристика воздушных холодильников приведена ниже (см. таблицу). Проведение процесса риформинга в трубчатой печи по данному изобретению при одной и той же производительности по аммиаку имеет следующие преимущества: - снижение потребления природного газа на сжигание 782 нм3/ч, - уменьшение выброса дымового газа в атмосферу 9205 нм3/ч, - уменьшение выброса окислов азота в атмосферу 8000 кг/год. Указанные преимущества позволяют понизить энергоемкость производства и уменьшить его вредное влияние на окружающую среду.Формула изобретения
Способ сжигания топлива с воздухом в инжекционных горелках трубчатых печей процессов риформинга углеводородов путем подачи подогретого воздуха в горелки, отличающийся тем, что в качестве подогретого воздуха используют воздух, отходящий от аппаратов воздушного охлаждения с температурой, превышающей температуру окружающей среды, причем подогретый воздух подают в шатер трубчатой печи или иную камеру, отделяющую инжекционные горелки от окружающей среды, и поддерживают заданное избыточное давление путем подачи части воздуха в шатер или в кожух трубчатой печи, подаваемого с избытком по отношению к потоку воздуха, используемого для горения, с исключением подсоса воздуха из окружающей среды, а в качестве топлива используют смесь отходящих из цикла синтеза аммиака горючих продувочных и танковых газов и природного газа, подаваемую в потолочные инжекционные горелки трубчатой печи.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ и горелка для ввода топлива в печь // 2165560
Изобретение относится к способу, а также горелке для ввода твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, такой как вращающаяся печь для производства цементного клинкера или аналогичных продуктов, причем при данном способе и горелке топливо подводят через, по существу, концентричные каналы 1,6 и первичный воздух подводят через два аналогичных концентричных и кольцевых канала 8, 9, расположенных вокруг каналов для топлива, причем воздух в одном из этих воздушных каналов 9 представляет собой воздух, проходящий в осевом направлении, в то время как воздух во втором воздушном канале 8 представляет собой воздух, который заставляют вращаться вокруг центральной оси горелки, и обеспечивается возможность независимого регулирования частей первичного воздуха, особым признаком горелки является то, что потоки первичного воздуха смешиваются при сравнительно низкой скорости в собирающем канале 15 в поток первичного воздуха, который впоследствии ускоряется до желательной, сравнительно высокой скорости перед введением его в печь через кольцевое сопло 14, таким образом достигается эффективное перемешивание топлива и воздуха с обеспечением эксплуатационной надежности при минимальной потере давления, и форма пламени может быть отрегулирована до желательной оптимальной формы
Способ и горелка для ввода топлива в печь // 2165560
Изобретение относится к способу, а также горелке для ввода твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, такой как вращающаяся печь для производства цементного клинкера или аналогичных продуктов, причем при данном способе и горелке топливо подводят через, по существу, концентричные каналы 1,6 и первичный воздух подводят через два аналогичных концентричных и кольцевых канала 8, 9, расположенных вокруг каналов для топлива, причем воздух в одном из этих воздушных каналов 9 представляет собой воздух, проходящий в осевом направлении, в то время как воздух во втором воздушном канале 8 представляет собой воздух, который заставляют вращаться вокруг центральной оси горелки, и обеспечивается возможность независимого регулирования частей первичного воздуха, особым признаком горелки является то, что потоки первичного воздуха смешиваются при сравнительно низкой скорости в собирающем канале 15 в поток первичного воздуха, который впоследствии ускоряется до желательной, сравнительно высокой скорости перед введением его в печь через кольцевое сопло 14, таким образом достигается эффективное перемешивание топлива и воздуха с обеспечением эксплуатационной надежности при минимальной потере давления, и форма пламени может быть отрегулирована до желательной оптимальной формы
Способ и горелка для ввода топлива в печь // 2165560
Изобретение относится к способу, а также горелке для ввода твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, такой как вращающаяся печь для производства цементного клинкера или аналогичных продуктов, причем при данном способе и горелке топливо подводят через, по существу, концентричные каналы 1,6 и первичный воздух подводят через два аналогичных концентричных и кольцевых канала 8, 9, расположенных вокруг каналов для топлива, причем воздух в одном из этих воздушных каналов 9 представляет собой воздух, проходящий в осевом направлении, в то время как воздух во втором воздушном канале 8 представляет собой воздух, который заставляют вращаться вокруг центральной оси горелки, и обеспечивается возможность независимого регулирования частей первичного воздуха, особым признаком горелки является то, что потоки первичного воздуха смешиваются при сравнительно низкой скорости в собирающем канале 15 в поток первичного воздуха, который впоследствии ускоряется до желательной, сравнительно высокой скорости перед введением его в печь через кольцевое сопло 14, таким образом достигается эффективное перемешивание топлива и воздуха с обеспечением эксплуатационной надежности при минимальной потере давления, и форма пламени может быть отрегулирована до желательной оптимальной формы
Блочное горелочное устройство // 2160870
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах отопительных котлов (малой и средней мощности) и в других топливосжигающих установках, работающих на жидком или газообразном топливе, а также в качестве автономного переносного горелочного средства
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций, сжигающих природный газ, угольную пыль и газообразные продукты термохимической переработки угля
Комбинированная горелка // 2142096
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при совместно-раздельном сжигании различных видов топлива, таких как жидкое топливо, газ
Изобретение относится к огневой теплотехнике и может быть широко использовано в энергетике
Нагревательная печь // 2135890
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева технологических потоков в процессах нефтепереработки и нефтехимии
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к технологии сжигания топливовоздушной смеси в пылеугольных котлах с шахтно-мельничными топками
Способ сжигания нефтяного кокса // 2128806
Изобретение относится к энергетике и химической технологии и может применяться для повышения коэффициента использования теплотворной способности углеводородных топлив
Циклонный предтопок (варианты) // 2190154
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топлива в вихревых камерах
Горелочное устройство // 2204082
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топлива в энергетических установках электростанций и котельных, а также в металлургической промышленности
Изобретение относится к сжиганию топлива и может найти применение в нефтяной промышленности при подготовке теплоносителя для тепловой обработки скважин и оборудования
Изобретение относится к энергетике, а именно к процессам растопки пылеугольных котлов и стабилизации горения (подсветки) факела в них
Изобретение относится к вентиляционной технике для бытовых и промышленных теплоиспользующих установок и вытяжной вентиляции жилых и производственных помещений, может быть использовано для снижения энергозатрат и повышения эффективности вытяжки вентиляционных потоков с использованием энергии и динамического напора отводимого в атмосферу потока дымовых газов
Изобретение относится к отоплению высокотемпературных сталеплавильных агрегатов: мартеновских, двухванных, стекловаренных и других плавильных печей
Способ воспламенения и стабилизации горения углеродосодержащего жидкого топлива в форкамере // 2229058
Изобретение относится к способам зажигания и стабилизации горения углеродосодержащего жидкого топлива
Изобретение относится к созданию энергетических котлов для сжигания угольного жидкого топлива и может быть использовано в котельных коммунально-бытовых хозяйств и промышленных предприятий для обогрева зданий, горячего водоснабжения и получения технологического тепла
