[发明专利]一种石油化工加热炉节能和减少NOx的燃烧方法及装置

说明书

一种石油化工加热炉节能和减少NOx的燃烧方法及装置，该方法是通过在加热炉底部和中部鼓入空气与燃气混合燃烧，控制燃烧后烟气中氧的体积百分含量为4‑6％。所述的加热炉包括加热炉本体，所述的加热炉本体的底部设置有燃烧喷头，所述的燃烧喷头分别连接有燃气进气管和空气总进风管，所述的空气总进风管连接有风机，所述的加热炉本体中部设置有中间风进风管并与空气总进风管连接，所述的中间风进风管上设置有中间风调节阀。本发明的燃烧方法能够有效降低氮氧化物含量，并且节约燃气量，既节能又环保，加热炉结构简单，节能和较少烟气中氮氧化物含量效果明显。

技术领域

本发明涉及一种石油化工加热炉节能和减少NOx的燃烧方法及装置，属于化工设备技术领域。

背景技术

目前，在石油化工行业中，通过加热炉来提高生产管道内的物料温度以达到工艺要求。无论采用天然气、液化气、干气或其它燃料作为加热炉中的燃料，由于燃烧过程的特性，充分燃烧后烟气中氮氧化物通常超过规定含量，且空气过量造成能耗增加。如果燃烧不充分将会产生一氧化碳、黑烟等有害气体，不仅污染环境，而且燃料使用量增加，造成不必要的能源浪费。

造成燃料燃烧不充分的主要原因多为燃料与空气接触不充分；也有不少专利文件对燃烧器进行改进以克服燃烧不充分的缺陷。如：中国专利文件CN103499091A(申请号：2013104748835)公开了一种加热炉，在燃气进入管的前端设置一个预热器，预热器内分为进气室和排气室，燃气燃烧室外部设置有一缓冲通道，燃气从缓冲通道排出经过预热器的排气室排出系统。但是，该加热炉燃气和空气仅仅进行一次接触，仍然不能保证充分燃烧。中国专利文件CN 105066116 A(申请号：201510585177.7)公开了一种二次风助燃锅炉，是由水箱和锅炉炉体组成，水箱固定设置在锅炉炉体上端；燃气或者液体燃料通过喷头装置喷出，燃烧后，产生火焰通过燃烧室进入火焰区，高温烟气通过进烟道进入六棱陶瓷管内，空气从预热器底部进入预热交换室内，烟气通过六棱陶瓷管向预热交换室内的空气传递热量，空气向上流动与六棱陶瓷管交错接触，空气温度逐渐提高，空气通过排风道排出，燃料接触到热空气后充分燃烧，烟气通过六棱陶瓷管排出。但是，该装置不仅结构复杂，而且不利于控制燃烧后烟气中的氮氧化物含量。

随着环保意识的加强，在石油化工领域对烟气中氮氧化物的含量控制要求也越来越高。然而现有的工艺中，加热炉燃烧烟气的氮氧化物含量仍然很高，高达300mg/m³，不符合环保要求，同时不利于节约燃气能源。目前，未见到简单有效的加热炉及燃烧控制方法，保证烟气达标排放并同时具有降低能耗的效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种石油化工加热炉节能和减少NOx的燃烧方法及装置。

本发明的技术方案如下：

一种石油化工加热炉节能和减少NOx的燃烧方法，通过在加热炉底部和中部鼓入空气与燃气混合燃烧，控制燃烧后烟气中氧的体积百分含量为4-6％。

根据本发明，优选的，所述的燃气为石油化工生产装置中所产生的干气，该燃气的成分包括：20～50％甲烷、5～30％C2、1～15％C3和5～15％C4以上的组分。

根据本发明，优选的，鼓入空气的总进风量为10000-20000m³/h；进一步优选的，在加热炉中部鼓入空气的进风量为总进风量的1～10％，更优选5-7％。

根据本发明，优选的，燃气的进料量为50-100Nm³/h。

根据本发明，上述节能和减少NOx的燃烧方法所用的加热炉，包括加热炉本体，所述的加热炉本体的底部设置有燃烧喷头，所述的燃烧喷头分别连接有燃气进气管和空气总进风管，所述的空气总进风管连接有风机，所述的加热炉本体中部设置有中间风进风管并与空气总进风管连接，所述的中间风进风管上设置有中间风调节阀。