專利名稱：一種利用裂解余熱的加熱方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用裂解余熱的加熱方法及其設備，尤其是一種利用裂解廢舊橡膠、塑料余熱的加熱方法及其設備。
背景技術：
采用裂解釜將廢舊塑料、橡膠催化裂解為低分子烴類，以燃油的形式回收利用，已成為廢舊塑料、橡膠回收利用的有效途徑，由于裂解所需溫度較高，人們通常采用加熱爐對裂解釜進行加熱。目前，常用的加熱爐大致分為兩種，一種是僅僅是在爐膛外部設置保溫層，將燃料置于爐膛內(nèi)長期燃燒，從而提供保證釜內(nèi)裂解所需溫度。然而，催化裂解塑料、橡膠一般要求溫度在400°C以上，所以加熱爐內(nèi)溫度需要遠遠高于400°C，加熱爐長期處于此高溫環(huán)境下，很容易造成爐體材料變形、燒壞，縮短使用壽命。另一種是由燃燒室和燃燒室外的爐腔構成的加熱爐，被加熱流體在爐腔內(nèi)被加熱，該種加熱爐通常引進的是冷流體，當冷流體進入爐腔時，很容易由于驟冷驟熱，溫差過大造成爐體損壞。而且，上述兩種加熱爐都是將加熱后的熱風直接排放，不能充分利用其熱量，造成過多的能源浪費。申請人:在專利200910016783. 1中曾經(jīng)提到一種回用裂解余熱進行加熱的方法， 雖然該方法是將裂解的余熱與即將送入裂解器的高溫熱風直接混合，但是由于采用的加熱爐僅僅是一層結構，在整個過程中回用的余熱并沒有通過吸收熱量降低爐體壁溫度，所以爐體仍然長期處于高溫狀態(tài)下，使用壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提出了一種利用裂解余熱的加熱方法及其設備，采用本發(fā)明，不僅可以延長加熱爐的使用壽命，而且還實現(xiàn)了裂解余熱以及裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體的充分回用，節(jié)約資源。本發(fā)明所述的利用裂解余熱的加熱方法，是通過如下的加熱爐實現(xiàn)該加熱爐，包括爐體，爐體內(nèi)部設有燃燒室，爐體前端設有加熱裝置I，加熱裝置I 上設有可燃氣進口和空氣進口，爐體與燃燒室之間設有回風腔；燃燒室前設有混風室；回風腔與混風室相通；回風腔和混風室的腔體壁內(nèi)設有螺旋導流片；爐體上設有與回風腔相通的熱風進口以及與混風室相通的熱風出口；加熱的主要步驟為裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體首先回用至爐體前端加熱裝置I 上的可燃氣進口，與從空氣進口進入的空氣混合燃燒；對裂解器進行加熱后的回風通過熱風進口進入回風腔，通過吸收爐體內(nèi)的熱量降低爐體壁的溫度，然后進入燃燒室前的混風室，與燃燒室中的獲得的高溫熱風通過螺旋導流片混合，最后從與混風室相通的熱風出口排出，進入裂解器；所述的可燃氣體為裂解氣。針對上述工藝要求，本發(fā)明提出了一種加熱爐，包括爐體，爐體內(nèi)部設有燃燒室， 爐體前端設有加熱裝置I，加熱裝置I上設有可燃氣進口和空氣進口，爐體與燃燒室之間設有回風腔；燃燒室前設有混風室；回風腔與混風室相通；回風腔和混風室的腔體壁內(nèi)設有螺旋導流片；爐體上設有與回風腔相通的熱風進口以及與混風室相通的熱風出口。爐體前端設有輔助加熱裝置II。燃燒室外部為耐火層。爐體外設有保溫層。具體工作時，裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體首先回用至爐體前端加熱裝置I上的可燃氣進口，與從空氣進口進入的空氣混合燃燒，將空氣在燃燒室內(nèi)加熱至所需溫度，形成熱風，通過熱風出口進入裂解釜底部，對裂解釜進行加熱，使得廢舊塑料或者橡膠達到裂解所需溫度；加熱后的熱風溫度降低，達不到裂解溫度要求，便通過爐體上的熱風進口返回爐體與燃燒室之間的回風腔，在螺旋導流片的作用下，繼續(xù)進入燃燒室前的混風室，與燃燒室中通過裂解氣加熱獲得的熱風混合均勻，達到裂解所需溫度，經(jīng)熱風出口再次進入裂解釜的加熱機構內(nèi)如熱風腔等，對裂解釜進行加熱，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，大大降低了生產(chǎn)的成本。使用者可以通過調(diào)節(jié)回風量和加熱過程中產(chǎn)生的熱風量，實現(xiàn)調(diào)溫。一般回風溫度為200_450°C，混合后的熱風溫度為400_600°C。在該過程中，回風的溫度低于燃燒室中溫度，回風充滿整個回風腔，使得腔體壁的溫度低于燃燒室中的溫度，避免了長期高溫加熱爐體造成的爐體過快損壞，延長了爐體壽命。在該工作過程中，加熱爐前端的加熱裝置I除了加熱作用以外，還具有調(diào)節(jié)裂解釜內(nèi)壓力的作用，如果裂解釜中壓力過大，則通過增大加熱裝置I中回用的可燃氣體流量， 達到減小裂解釜內(nèi)壓力的情況；同理，如果裂解釜中壓力趨于平穩(wěn)，則減小加熱裝置I中回用的可燃氣體流量即可。爐體前端設有輔助加熱裝置II，輔助加熱裝置II采用現(xiàn)有技術中常用的輔助加熱裝置，如果僅僅使用加熱裝置I達不到所需的溫度時，可以同時使用輔助加熱裝置II，達到裂解所需溫度。燃燒室外部為耐火層，爐體外設有保溫層，避免熱量損失，能源浪費。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果1、對加熱后的熱風以及裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體進行回用，既避免能源浪費， 又使得整個裂解過程中無污染外排；2、對加熱后的熱風進行回用，而不采用直接引入冷風進行加熱，避免了引入風與加熱風之間溫差過大造成的爐體損傷；3、由于回風的溫度低于燃燒室中直接產(chǎn)生的熱風溫度，在一定程度上降低了爐體材料的表面溫度，同時又使得燃燒室中無需劇烈加熱即可達到所需溫度，避免了爐體長時間處于劇烈加熱狀態(tài)，延長了爐體的使用壽命。4、對裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體進行回用，實現(xiàn)了對裂解釜內(nèi)壓力調(diào)節(jié)。


圖1為本發(fā)明剖示圖；圖2為圖1的A-A向視圖；圖中1為爐體，2為燃燒室，3為空腔，4為混合室；5為螺旋導片，6、熱風進口，7為熱風出口，8為保溫層，9為耐火層，10為加熱裝置I，11為可燃氣進口，12為空氣進口，13為輔助加熱裝置II。
具體實施例方式實施例1一種利用裂解余熱的加熱方法，是通過如下的加熱爐實現(xiàn)該加熱爐，包括爐體1，爐體1內(nèi)部設有燃燒室2，爐體1前端設有加熱裝置110，加熱裝置IlO上設有可燃氣進口 11和空氣進口 12，爐體1與燃燒室2之間設有回風腔3 ；燃燒室2前設有混風室4 ；回風腔3與混風室4相通；回風腔3和混風室4的腔體壁內(nèi)設有螺旋導流片5 ；爐體1上設有與回風腔3相通的熱風進口 6以及與混風室4相通的熱風出口 7 ；裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體首先回用至爐體1前端加熱裝置IlO上的可燃氣進口 11，與從空氣進口 12進入的空氣混合燃燒；對裂解器進行加熱后的回風通過熱風進口 6進入回風腔3，通過吸收爐體1內(nèi)的熱量降低爐體壁的溫度，然后進入燃燒室2前的混風室4， 與燃燒室2中獲得的高溫熱風通過螺旋導流片5混合，最后從與混風室4相通的熱風出口 7排出，進入裂解器；所述的可燃氣體為裂解氣。實施例2一種利用裂解余熱的加熱方法，是通過如下的加熱爐實現(xiàn)該加熱爐，包括爐體1，爐體1內(nèi)部設有燃燒室2，爐體1前端設有加熱裝置110，加熱裝置IlO上設有可燃氣進口 11和空氣進口 12，爐體1與燃燒室2之間設有回風腔3 ；燃燒室2前設有混風室4 ；回風腔3與混風室4相通；回風腔3和混風室4的腔體壁內(nèi)設有螺旋導流片5 ；爐體1上設有與回風腔3相通的熱風進口 6以及與混風室4相通的熱風出口 7 ；爐體1前端設有輔助加熱裝置1113。具體工作時，裂解過程中產(chǎn)生的裂解氣首先回用至爐體1前端加熱裝置IlO上的可燃氣進口 11，與從空氣進口 12進入的空氣混合燃燒，將空氣在燃燒室2內(nèi)加熱，形成熱風，通過熱風出口 7進入裂解釜底部，對裂解釜進行加熱，使得廢舊塑料或者橡膠達到裂解所需溫度；加熱后的熱風溫度降為200-250°C，達不到裂解溫度要求，便通過爐體1上的熱風進口 6返回爐體1與燃燒室2之間的回風腔3，在螺旋導流片5的作用下，繼續(xù)進入燃燒室2前的混風室4，與燃燒室2中獲得的高溫熱風混合均勻，達到裂解所需溫度400-450°C， 經(jīng)熱風出口再次進入裂解釜的加熱機構內(nèi)如熱風腔，對裂解釜進行加熱。使用者可以通過調(diào)節(jié)回風量和加熱過程中產(chǎn)生的熱風量，實現(xiàn)調(diào)溫。在該過程中，回風的溫度低于燃燒室2中溫度，回風充滿整個回風腔3，使得腔體壁的溫度低于燃燒室2中的溫度，避免了長期高溫加熱爐體造成的爐體過快損壞，延長了爐體1壽命。在該工作過程中，加熱爐前端的加熱裝置IlO除了加熱作用以外，還具有調(diào)節(jié)裂解釜內(nèi)壓力的作用，如果裂解釜中壓力過大，則通過增大加熱裝置IlO中回用的可燃氣體流量，達到減小裂解釜內(nèi)壓力的情況；同理，如果裂解釜中壓力趨于平穩(wěn)，則減小加熱裝置 Iio中回用的可燃氣體流量即可。
爐體前端設有輔助加熱裝置1113，輔助加熱裝置1113采用現(xiàn)有技術中常用的輔助加熱裝置，如果僅僅使用加熱裝置Iio達不到所需的溫度時，可以同時使用輔助加熱裝置1113，達到裂解所需溫度。實施例3一種利用裂解余熱的加熱方法，是通過如下的加熱爐實現(xiàn)該加熱爐，包括爐體1，爐體1內(nèi)部設有燃燒室2，爐體1前端設有加熱裝置110，加熱裝置IlO上設有可燃氣進口 11和空氣進口 12，爐體1與燃燒室2之間設有回風腔3 ；燃燒室2前設有混風室4 ；回風腔3與混風室4相通；回風腔3和混風室4的腔體壁內(nèi)設有螺旋導流片5 ；爐體1上設有與回風腔3相通的熱風進口 6以及與混風室4相通的熱風出口 7 ；爐體1前端設有輔助加熱裝置1113，燃燒室2外部為耐火層9，爐體1外設有保溫層8。具體工作時，裂解過程中產(chǎn)生的裂解氣首先回用至爐體1前端加熱裝置IlO上的可燃氣進口 11，與從空氣進口 12進入的空氣混合燃燒，將空氣在燃燒室2內(nèi)加熱，形成熱風，通過熱風出口 7進入裂解釜底部，對裂解釜進行加熱，使得廢舊塑料或者橡膠達到裂解所需溫度；加熱后的熱風溫度降為400-450°C，達不到裂解溫度要求，便通過爐體1上的熱風進口 6返回爐體1與燃燒室2之間的回風腔3，在螺旋導流片5的作用下，繼續(xù)進入燃燒室2前的混風室4，與燃燒室2中獲得的高溫熱風混合均勻，達到裂解所需溫度550-600°C， 經(jīng)熱風出口再次進入裂解釜的加熱機構內(nèi)如熱風腔，對裂解釜進行加熱。使用者可以通過調(diào)節(jié)回風量和加熱過程中產(chǎn)生的熱風量，實現(xiàn)調(diào)溫。在該過程中，回風的溫度低于燃燒室2中溫度，回風充滿整個回風腔3，使得腔體壁的溫度低于燃燒室2中的溫度，避免了長期高溫加熱爐體造成的爐體過快損壞，延長了爐體1壽命。在該工作過程中，加熱爐前端的加熱裝置IlO除了加熱作用以外，還具有調(diào)節(jié)裂解釜內(nèi)壓力的作用，如果裂解釜中壓力過大，則通過增大加熱裝置IlO中回用的可燃氣體流量，達到減小裂解釜內(nèi)壓力的情況；同理，如果裂解釜中壓力趨于平穩(wěn)，則減小加熱裝置 Iio中回用的可燃氣體流量即可。爐體前端設有輔助加熱裝置1113，輔助加熱裝置1113采用現(xiàn)有技術中常用的輔助加熱裝置，如果僅僅使用加熱裝置Iio達不到所需的溫度時，可以同時使用輔助加熱裝置1113，達到裂解所需溫度，燃燒室2外部為耐火層9，爐體1外設有保溫層8，避免熱量損失，能源浪費。
權利要求
1.一種利用裂解余熱的加熱方法，其特征在于通過如下的加熱爐實現(xiàn)該加熱爐，包括爐體(1)，爐體⑴內(nèi)部設有燃燒室O)，爐體⑴前端設有加熱裝置 1(10)，加熱裝置1(10)上設有可燃氣進口(11)和空氣進口(12)，爐體(1)與燃燒室⑵之間設有回風腔(3)；燃燒室( 前設有混風室(4)；回風腔( 與混風室(4)相通；回風腔 (3)和混風室⑷的腔體壁內(nèi)設有螺旋導流片(5)；爐體⑴上設有與回風腔(3)相通的熱風進口(6)以及與混風室⑷相通的熱風出口(7)；加熱的主要步驟為裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體首先回用至爐體前端加熱裝置I上的可燃氣進口，與從空氣進口進入的空氣混合燃燒；對裂解器進行加熱后的回風通過熱風進口(6)進入回風腔(3)，通過吸收爐體內(nèi)的熱量降低爐體壁的溫度，然后進入燃燒室(2)前的混風室G)，與燃燒室O)中獲得的高溫熱風通過螺旋導流片( 混合，最后從與混風室 ⑷相通的熱風出口(7)排出，進入裂解器；所述的可燃氣體為裂解氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用裂解余熱的加熱方法，其特征在于通過調(diào)節(jié)回風量和加熱過程中產(chǎn)生的熱風量，實現(xiàn)調(diào)溫。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的利用裂解余熱的加熱方法，其特征在于回風溫度為 200-500°C。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的利用裂解余熱的加熱方法，其特征在于混合后的熱風溫度為 400-600°C。
5.一種加熱爐，包括爐體(1)，爐體(1)內(nèi)部設有燃燒室O)，爐體(1)前端設有加熱裝置I (10)，加熱裝置I (10)上設有可燃氣進口(11)和空氣進口(12)，爐體⑴與燃燒室 ⑵之間設有回風腔⑶；燃燒室⑵前設有混風室⑷；回風腔⑶與混風室⑷相通；回風腔⑶和混風室⑷的腔體壁內(nèi)設有螺旋導流片(5)；爐體⑴上設有與回風腔(3)相通的熱風進口(6)以及與混風室(4)相通的熱風出口(7)。
6.根據(jù)權利要求5所述的加熱爐，其特征在于爐體(1)前端設有輔助加熱裝置 11(13)。
7.根據(jù)權利要求5所述的加熱爐，其特征在于燃燒室(2)外部為耐火層(9)。
8.根據(jù)權利要求5所述的加熱爐，其特征在于爐體(1)外設有保溫層(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用裂解余熱的加熱方法及其設備，尤其是一種利用裂解廢舊橡膠、塑料余熱的加熱方法及其設備。本發(fā)明主要采用設有回風腔和混風室的加熱爐，對裂解余熱以及裂解過程中產(chǎn)生的可燃氣體進行回用，采用本發(fā)明不僅可以延長加熱爐的使用壽命，而且還實現(xiàn)了換熱后熱風的回用，節(jié)約資源。
文檔編號C10G1/00GK102408907SQ201110299378
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者牛曉璐 申請人:牛曉璐