[发明专利]一种用于操作供燃料式反应器的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来操作供燃料式反应器(fuel fired reactor)的工艺，其中燃料被引入反应器并且借助于至少一个主燃烧器在反应器中燃烧，其中对工艺的相关参数加以监视，并且其中主燃烧器在一个或更多个相关参数离开预定的临界操作范围时关停。

背景技术

在很多热工艺中，在连续且指定的工厂操作所需的主燃烧器系统启动之前，工艺设备被预热燃烧器装置加热。当主燃烧器系统操作时，预热燃烧器关停。燃烧器操作的所有模式由国家或国际条规(诸如EN-746-2或等同内容)规定。为了避免由不完全燃烧引起的危险操作，如这种条列规定地，违反限定出容许的或后文称之为临界操作范围的参数将导致燃烧器系统的强制性关停。如果违反安全相关参数——尤其是燃烧器中的温度、空气/燃料比率、氧气浓度等，则目前使用的操作模式和工艺会造成燃烧器系统以及整个工艺的强制性停运。此外，反应器经常必须加以清洗，这导致温度、时间、加热燃料和生产的显著损失，这是因为需要对再启动的反应器再加热。

发明内容

因此，本发明的目的在于避免反应器的不必要关停，以便减小能量和生产的损失。

该目标通过本发明由一种包括权利要求1特征的工艺实现。具体而言，所述工艺被设置用于在用于强制性关停反应器的预定临界操作范围内，实施用于关停标准的更为严格的次级操作范围，其中如果一个或更多个相关参数的离开所述次级操作范围，则主燃烧器被关停，但只要相关参数维持在临界操作范围内，则至少一个先导燃烧器继续操作。先导燃烧器自身优选地由与主燃烧器系统分离的燃烧器管理系统监视(其符合相关法律要求，诸如EN-746-2)。

通过实践示明，大多数供燃料式反应器通常在相当小的操作参数范围内操作。在外部影响(诸如燃料成分、反应器压力等的波动)下，一个或更多个相关参数不仅离开正常操作范围而且还离开临界操作范围，导致整个反应器的强制性关停。在大多数情况下，操作参数例如可以通过调整燃料或氧气供应而非常快速地返回到可容许的操作范围，但由于官方规定，一旦违反了临界操作范围，则必需关停设备。

通过提供更为严格的次级操作范围，主燃烧器就在达到临界操作范围之前关停，使得在大多数情况下，反应器可以被稳定化，并通过改变输入变量而返回到正常操作状况。在这个时段中，先导燃烧器仍然被操作以维持反应器内的温度。因此，在重新实现正常操作范围之后不必再加热反应器。此外，只要不违反临界操作范围，那么就不需要对反应器进行清洗。

在本发明的优选实施例中，一旦所有的相关参数已回到次级操作范围内，主燃烧器就被重新启动，使得能够快速地恢复反应器的正常操作。

优选地并取决于相应参数地，次级操作范围上限是临界操作范围上限的大约5％到50％、优选为大约7.5％到30％、并更优选为10％到20％，并且次级操作范围下限是临界操作范围下限的大约5％到50％、优选为大约7.5％到30％、并更优选为10％到20％。因此，正常操作在更小的操作范围中执行，该更小的操作范围优选地对应于相关国家或国际条规所限定的临界操作范围的60％到80％。在大多数情况下，这将确保反应器的连续操作，并且次级操作范围使得能够更加容易地再调节反应器内的操作条件而不用完全关停反应器。

通常，工艺的相关参数是反应器内的温度、空气/燃料比率和/或氧气浓度。然而，取决于工艺和相关官方规定，可以考虑其它参数。

目前的标准程序是，除了从预加热切换到正常操作期间的简短时间段之外，预加热燃烧器和主燃烧器没有并联地操作。更确切地说，在现有技术中，一旦主燃烧器开始其操作，就关停预热燃烧器。与此相反，本发明提供先导燃烧器和主燃烧器的并联操作，只要工艺参数被维持在次级操作范围内。由此确保了在主燃烧器离开次级操作范围而关停时的平稳过渡。先导燃烧器可以容易地维持反应器中的温度以便允许在无需清洗反应器的情况下平稳地重新启动反应器。

在现有技术中，预热燃烧器通常用柴油操作，而主燃烧器用重燃料油或天然气操作。这需要两个分离的燃料供应基础设施，并因此增加设备和维护成本。通过以与主燃烧器燃料相同的燃料(尤其是用重燃料油或天然气)操作主燃烧器和先导燃烧器，可以使得基础设施更为简单且可以减小成本。

附图说明

现在将基于优选实施例和附图更详细地描述本发明。

在附图中：

图1是实现本发明工艺的设备的简化工艺流程图，和

图2是示意性地示出本发明工艺中使用的操作范围的示意图。

具体实施方式