[发明专利]一种工业烟气余热极限式回收利用方法

说明书

技术领域

本发明型属于工业节能技术领域，具体涉及一种工业烟气余热极限式回收利用方法。

背景技术

代工业正进行着一场低碳革命，节能减排技术因其在此次革命中的巨大作用而备受关注。工业排放温室气体的减排技术与设备，碳减排及碳转化利用技术，成为技术中的重点内容之一。石油化工行业内的设备大多以燃料油、燃料气为主要燃料，其烟气主要成分中的CO2、SOx、NOx 等酸性气体，这些气体温度降低至露点以下，将会对设备造成严重腐蚀，而且这些气体排入大气遇到雨水会溶于其中形成酸雨。炼油管式加热炉排放的烟气温度要严格控制在露点以上，一般排烟温度在200℃左右，由此可见，烟气中既有200℃以下的热量没被利用，也有CO2、SOx、NOx等酸性污染气体排放大气，造成严重的环境污染。

工业炉余热回收从优化换热流程的廉价方法，步入了难度、投资较大的回收烟气余热的第二阶段。对流段加空气预热器，回收烟气余热用于助燃，是提高热效率的主要手段，目前国内外空气预热器有热管式、管壳式和铸铁式，钢或铸铁材料会发生腐蚀失效，为此须采用耐露点腐蚀的ND钢或改用高合金钢、超低碳不锈钢，但造价很高，且仍然不能消除露点腐蚀失效风险。设计和操作弹性要求，装置只能以露点加上操作安全余量为排烟温度极限。以控制露点腐蚀失效风险。露点腐蚀成为烟气余热回收的技术瓶颈。

当前，工业烟气余热利用还在如火如荼的研究板式等换热器、相变锅炉、搪瓷管换热器、铸铁式板式换热器等，为的是将烟气200℃以下的余热热量，所有换热器（空气预热器）均不可达到烟气露点以下，否则会造成严重的电化学腐蚀即露点腐蚀，造成装置安稳长满优运行的安全隐患，工业炉烟气低温热量利用方法(专利号：200810195931.6)，解决了露点腐蚀问题，但工程实际中ZL200810195931.6尺寸较大，难以满足现场安全距离问题，四组单个直径最大达到4米的装置，尤其是其底部的气液分离直径还要大，在我国目前土地为进去资源的情况下，难以形成工业应用。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，采用在露点以下不发生腐蚀的陶瓷蓄热体为传热介质，并以三组装有陶瓷蓄热体的取热器即成为一个系统进行工业烟气余热极限式回收利用方法。

实现上述目的的技术方案是：一种工业烟气余热极限式回收利用方法，其特征在于：包括倾斜布置的壳体，壳体的上端设有烟气入口，壳体的下部一侧设有烟气出口，壳体内设有倾斜叠加布置的三组取热器，取热器内分别设有蓄热器，烟气入口、烟气出口与三组取热器形成烟气通道，所述三组取热器的进口端和出口端分别设有烟气进出控制阀板，用于控制取热器的导通与截止；壳体的上部设有空气出口管，所述空气出口管设有三个出口，空气出口管的三个出口分别依次与三组取热器的上部相连接，空气出口管的三个出口分别设有空气进出控制阀板，用于控制空气出口管的出口与取热器之间的导通和截止，在壳体的下部设有空气入口管，所述空气入口管设有三个出口，空气入口管的三个出口分别依次与三组取热器的下部相连接，空气入口管的三个出口分别设有空气进出控制阀板，用于控制空气入口管的出口与取热器之间的导通和截止；

包括以下工艺过程：

1）关闭第二组和第三组取热器的烟气控制阀板，使第二组和第三组取热器的烟气进出口处于截止状态，打开第一组取热器的烟气控制阀板，使第一组取热器的烟气进出口处于导通状态；关闭第一组和第三组取热器的空气进出控制阀板，打开第二组取热器的空气进出阀板，使第一组和第三组取热器的空气进出口处于截止状态，使第二组取热器的空气进出口处于连通状态；烟气从烟气入口进入第一组取热器，烟气与第一组取热器中的蓄热体进行热量交换，烟气将所携带的热量传递给第一组取热器中的蓄热体，第一组取热器中的蓄热体的温度升高，烟气温度降低进入壳体的底部，烟气经烟气出口流出；空气经过空气入口管进入第二组取热器，经过第二取热器的蓄热体，最后通过空气出口管流出；

2）打开第三组取热器的烟气控制阀板，关闭第一组取热器的烟气控制阀板，此时，烟气经过第三组取热器，并与第三组取热器中的蓄热体进行热量交换，烟气中所携带的热量传递给第三组取热器中的蓄热体，第三组取热器中的蓄热体的温度升高，烟气的温度降低，烟气进入壳体底部，烟气经烟气出口流出；

3）打开第一组取热器空气进出控制阀门，关闭第二组取热器空气进出控制阀门，空气经过空气入口管进入第一组取热器，经过第一组取热器的蓄热体，第一组取热器的蓄热体将已经蓄得的热量传递给流经的空气，空气温度升高，第一组取热器的蓄热体的温度降低，等待下一次蓄热；