[00112403]油页岩干馏气顶燃加热炉工艺装备研发

一、科学技术领域 项目所属：石化节能环保技术－油页岩综合利用技术。 二、主要科技内容 1.高热值燃气烧炉工艺技术：由顶燃陶瓷燃烧器,煤气和烟气混合器、烟气风机及其变频控制等构成;在高热值煤气中回兑加热炉烟气降低拱顶温度。 2.控制循环干馏气温度的工艺技术：采用控制热风炉拱顶温度和设立混合室的方式控制混合干馏气出口温度,系统主要由混合室及控制阀门等组成。 3.系统安全工艺技术：控制系统氧气含量,设置泄爆水封和爆破片,热瓦斯管道设立防爆拉杆等,液压系统在断电时具有自我保护功能,可自动关闭相关阀门,切断系统与外界的联系。系统出现轻微爆炸时仍可正常生产。 三、授权专利情况 （1）采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺及装置（专利号：201010613516.5） 采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺及装置为国内首创,达到了国际领先水平。其具有以下特点： 本发明的目的是提供一种采用蓄热式加热炉加热瓦斯气的工艺及装置,该工艺及装置通过蓄热式加热炉燃气燃烧产生的热量传递给蓄热体,低温瓦斯气与加热的蓄热体换热成为高温瓦斯气,并提供了安全防爆措施,并能够有效清除加热炉内的积碳。 （2）一种加热瓦斯气的蓄热式加热炉（专利号：201020689365.7） 本实用新型涉及一种加热瓦斯气的蓄热式加热炉,包括燃烧器、燃烧室、蓄热室、循环瓦斯气系统、助燃空气进气系统、煤气进气系统、烟气系统,低温瓦斯入口管道与高温瓦斯出口管道分别设置于蓄热体两侧,高温瓦斯出口管道与混合室相连通,混合室气体出口通过连接管道与干馏炉或用户连接。本实用新型的有益效果是：通过蓄热式加热炉燃气燃烧产生的热量传递给蓄热体,低温瓦斯气与加热的蓄热体换热成为高温瓦斯气,可为石化行业油页岩提取石油工艺或用户提供恒定温度的热瓦斯气体。 （3）循环瓦斯加热炉烘炉装置（专利号：201120568175.4） 本实用新型涉及一种循环瓦斯气加热炉的烘炉装置。 本实用新型主要由助燃空气管,常燃煤气管,烘炉煤气管,保护空气喷口,烘炉煤气喷口,助燃空气喷口和电打火器组成。 烘炉煤气喷口位于助燃空气喷口中间且以一定角度向四周喷射煤气以保证煤气和空气充分混合,完全燃烧。在烘炉过程中,可自动控制空气、煤气喷口速度大于回火速度,防止火焰进入管道内燃烧。 设有保护性空气喷口可以在炉墙处形成低温保护性气体,以防止高温火焰或局部急剧升温对炉墙造成破坏。 （4）一种顶燃热风炉的燃烧器（专利号：200820219682.5） 本实用新型提供一种顶燃热风炉的燃烧器,主要包括空气和煤气入口（1、5）、空气和煤气环道（2、6）、空气和煤气喷口（3、7）、预燃室（9）及拱顶（8）,其特征在于：空气入口（1）、煤气入口（5）、环道拱顶和预燃室拱顶的砌筑砖型为组合砖,剩余部分的砌筑砖型为异形砖。本实用新型可提高燃烧器的结构稳定性,缩短燃烧器的砌筑时间;通过相邻空气喷口（3）之间的仰角角度不同的设计,使空气、煤气充分预混,在预燃室边混合边燃烧,使高温烟气流均匀进入热风炉蓄热室,保证大型高炉热风炉大煤气量时燃烧稳定,提高了燃烧效率。本实用新型的顶燃式热风炉可以使热风炉的工艺布置更合理,占地小,投资省,寿命高,可为高炉提供1250℃以上高风温。 （5）一种管道拉紧方法及装置（专利号：201110460062.7） 一种管道拉紧方法,是将热风炉、混合室及补偿器间的管道通过拉杆拉紧。 首先通过计算确定拉杆的直径与长度,根据管道与补偿器布置情况,确定支座的结构形式及安装位置,并将各支座与平台焊接固定,其次将支管拉杆两端分别通过销轴与热风炉炉壳及已焊接到横管道上的支座相连,最后用连接件将横管道上的拉杆连成整体,通过最后一组拉杆与螺母组连接实现管道整体连接固定拉紧。 根据权利要求1所述的一种管道拉紧方法,其特征在于： 拉杆直径, ……（1） 它包括固定支座、滑动支座、支管拉杆、横管道拉杆,各支座与平台焊接固定,支管拉杆两端分别通过销轴与热风炉炉壳及焊接在横管道上的支座相连,横管道上的拉杆分别通过连接件与各支座连接。 横管道上的拉杆是通过连接件连接成的长拉杆,除最后一组拉杆外,其他拉杆都包含一个圆钢和与其焊接在一起的拉杆连接件,横管道上最后一组拉杆是通过螺纹与螺母连接; 第一个支座为Ⅱ型滑动支座安装在横管道热风炉出口混合室的前端,在支管道与横管道连接的两侧分别安装Ⅲ型滑动与固定支座,横管道末端设置了IV型滑动支座。 （6）一种管道拉紧装置（专利号：201120574599.1） 本实用新型提供一种管道拉紧方法及装置,它包括固定支座、滑动支座、支管拉杆、横管道拉杆,各支座与平台焊接固定,支管拉杆两端分别通过销轴与热风炉炉壳及焊接在横管道上的支座相连,横管道上的拉杆分别通过连接件与各支座连接。为将热风炉、混合室及补偿器间的管道拉紧,首先通过计算确定各种管道上的拉杆直径与长度,并将各支座与平台焊接固定,其次将支管拉杆两端分别通过销轴与热风炉炉壳、已焊接到横管道上的支座相连,最后用连接件将横管道上的拉杆连成整体,通过最后一组拉杆与螺母组连接实现管道整体连接固定拉紧。本实用新型在保证设计可靠的前提下,有效的缩短管道拉紧时间,为下一步设计工作的开展创造了条件。 四、技术经济指标（2组加热炉） 项目 单位 顶燃蓄热式加热炉 管式加热炉 备注 总投资 万元 6740 7950 循环气出口温度 ℃ 690 570 管道温降 ℃ 40 50 作业率 ﹪ 95 65 循环干馏气流量 Nm3/h 50000 40000 系统工作寿命 年 ＞15 5 五、促进行业科技进步作用及应用推广情况 （1）顶燃热风炉加热油页岩干馏气工艺装备为国内首创,工艺及装置的总体水平已达到国内先进水平,申报6项专利。 （2）该项目属于新能源开发利用项目,符合国家产业政策。 （3）该技术不仅适用新建油页岩干馏厂,同时也适用于已建成干馏厂,极具推广价值; （4）继吉林成大桦甸油页岩厂干馏厂2组加热炉投产后,鞍钢工程技术有限公司又与新疆宝明矿业公司于2011年9月签订了4组油页岩加热炉的设计合同,目前已完成初步设计,正在开展施工图设计。 已完成吉林成大桦甸油页岩厂第三组加热炉的方案设计,吉林成大完成地勘报告后,该项目可进入实施阶段。 2011年12月与甘肃某公司进行了技术交流,该公司准备在甘肃新建油页岩干馏厂,我公司正在进行技术储备。 油页岩开发利用项目在我国刚刚起步,未来具有广阔的发展空间,而干馏气加热炉是油页岩开发利用项目中的关键设施,鞍钢工程公司将不断优化加热炉系统的设计,并以此为基础拓展在该领域的工作范围。