[发明专利]空气加热炉及空气加热方法

说明书

本发明公开一种空气加热炉，包括：直立炉体，限定炉膛，以及位于两端的一次空气进口及加热空气出口；和燃烧器，靠近一次空气进口设置在炉膛内，其中，空气加热炉还包括二次空气进口和与二次空气进口连通的二次空气分布器，二次空气进口设置在燃烧器和热空气出口之间，二次空气分布器通过二次空气进口将二次空气引入炉膛内燃烧器的燃烧区域之外的位置，用于与燃烧器燃烧后的烟气混合。本发明还公开了空气加热方法。根据本发明的空气加热炉及空气加热方法能够通过通入一次空气确保燃料完全燃烧，通过通入二次空气确保空气温度达到所需温度，使得能够提供燃烧效果好、燃烧产物清洁且温度均匀的新型空气加热炉及空气加热方法。

技术领域

本发明涉及炼油、化工等领域，更具体地，涉及用于为工艺系统提供适于使用的温度的空气加热炉。本发明还涉及空气加热方法。

背景技术

空气加热炉是石油化工行业装置开工及运行工序中的重要设施，其主要用于为工艺系统提供热量以用于装置物料反应或催化剂再生，如丙烷脱氢装置、MTO反应器热风炉、活性炭脱硫装置活性炭再生单元热风炉等。空气加热炉还可用于为工艺系统开工提供能量，或为装置设备内衬耐火材料的烘干提供热源，如催化裂化装置的辅助燃烧室、MTO装置再生器辅助燃烧室等。

现有的空气加热炉及空气加热方法在运行过程中，存在燃烧效率低，易熄火，炉膛火焰温度均匀性差，出口烟气中氮氧化物含量超标，环保不达标，以及烟气出口温度均匀性差等问题，难以达到工艺要求，严重影响装置的稳定运行。

为解决上述问题，需要燃烧效果好，燃烧产物清洁且温度均匀的新型空气加热炉及空气加热方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气加热炉及空气加热方法来至少改善上述问题。

根据本发明的一方面，提供一种空气加热炉，包括：

直立炉体，限定炉膛，以及位于两端的一次空气进口及加热空气出口；和

燃烧器，靠近一次空气进口设置在炉膛内，

其中，所述空气加热炉还包括二次空气进口和与所述二次空气进口连通的二次空气分布器，所述二次空气进口设置在燃烧器和热空气出口之间，所述二次空气分布器通过所述二次空气进口将二次空气引入所述炉膛内所述燃烧器的燃烧区域之外的位置，用于均匀分布二次空气并使二次空气与所述燃烧器燃烧后的烟气混合。

本发明通过一次空气进口引入一次空气进行燃料的充分燃烧，通过二次空气进口及二次空气分布器引入均匀分布的二次空气来与燃料燃烧后的烟气均匀混合，从而提供清洁且稳定均匀的加热的空气，以供使用。

优选地，所述二次空气分布器设置在所述炉膛内所述燃烧器和加热空气出口之间，所述二次空气分布器包括主管和支管，所述主管的一端与二次空气进口连通，另一端与支管连通，所述支管上设置有均匀分布的离散空气喷嘴，所述离散空气喷嘴用于在所述炉膛内均匀分布二次空气。

优选地，所述离散喷嘴开口方向与竖直向下方向成0到90度的角度。

优选地，所述二次空气分布器的支管上还包括一部分顺流离散空气喷嘴，所述顺流离散空气喷嘴的开口方向与竖直向下方向成大于90度小于等于180度的角度，且所述顺流离散空气喷嘴的数量少于所述离散空气喷嘴的数量。

优选地，所述二次分布器的支管为在水平方向设置的连通的至少一圈与所述炉体横截面同心的环形管、在水平方向设置的由一根横管连通的与所述横管垂直的多根平行直管、在水平方向设置的由多根平行横管连通的与所述横管垂直的多根平行直管、在水平方向设置的连通的由中心呈辐射状的多根直管。

优选地，所述燃烧器为旋流燃烧器，包括沿水平方向的至少一个圆环布置的空气旋流片，每个圆环中的空气旋流片等间距设置，且与水平面成角度设置，使引入的一次空气形成旋转上升的空气流。