一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统及方法与流程

本发明属于焚烧系统抗堵塞，特别涉及一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统及方法。

背景技术：

1、乙炔作为重要的化工原料，主要通过电石法和天然气部分氧化法制得。相比于电石法制乙炔工艺，天然气制乙炔工艺具有能耗低，副产品充分利用，对环境污染小等优势，目前在国内外已获得了广泛的推广应用。

2、在现已投用的天然气制乙炔装置中，由乙炔装置提浓单元真空解析出的高级炔气经蒸汽喷射系统多级升压后作为乙炔装置的副产物送焚烧单元燃烧处理。高级炔气由甲基乙炔、丁二炔、丙二烯、乙烯基乙炔等高级炔烃同系物组成，具有易聚合、易堵塞的特性。其聚合物呈粉末状固体，且状态很不稳定，在干燥状态下遇到撞击极易燃烧、爆炸。为防止发生回火，送入焚烧炉高级炔燃气烧嘴的管线上应按规范要求设置的管道式阻火器。为满足该类气体iic级别的阻火要求，管道阻火器中阻火元件的阻火间隙很小。高级炔气体中的聚合物极易造成阻火器堵塞，通常十来天就需要停车对阻火器进行清理。另高级炔中聚合物具有高热值、高碳含量的特性。当燃烧不充分时极易在烧嘴处发生结碳并导致堵塞和局部超温等问题。严重影响天然气乙炔装置和焚烧单元的连续稳定运行。从阻火器和烧嘴处清理出来的高级炔聚合物粉末处于大气环境中遇到轻微碰撞即产生自燃，具有极高的危险性。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统及方法。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，包括高级炔湿式阻火塔，高级炔湿式阻火塔的下部送入来自天然气制乙炔装置的高级炔气体，高级炔湿式阻火塔内设置有阻火段和位于阻火段下方的洗涤段，阻火段上侧和洗涤段上侧均设置有高效抗堵喷头，高级炔湿式阻火塔的顶部通过管道连接至焚烧炉；所述高级炔湿式阻火塔的底部连接有水循环系统，水循环系统的另一端连接到高效抗堵喷头，水循环系统中通过管道补充新鲜水，水循环系统中的高级炔聚合物通过管道排出。

4、来自天然气制乙炔装置的高级炔气体在送入焚烧炉前由下部进入特制的高级炔湿式阻火塔。该阻火塔兼具防止回火和洗涤、脱除高级炔气体中聚合物的功能。高级炔阻火塔上部采用具备阻火功能的鲍尔环填料；下段采用抗堵型高喷淋密度洗涤塔盘。通过循环液泵建立水循环系统，分段提供高级炔阻火塔上部阻火段所需的阻火喷淋水和下部洗涤段所需的喷淋洗涤水。处理后的气体由高级炔阻火塔顶部送至焚烧炉燃烧室，相应取消原管线上设置的机械式管道阻火器，避免可能发生的堵塞。由于气体中的聚合物已基本去除，焚烧炉烧嘴的连续运行时间得以大幅延长。

5、本发明可以在提高操作安全性的前提下有效的解决高级炔等易聚合物质在送焚烧系统处理时造成阻火器、烧嘴严重堵塞的问题，大幅度延长了天然气制乙炔装置、焚烧单元的连续运行时间，降低了人工清理阻火器、燃气烧嘴以及相关管线的劳动强度提高操作安全性。此方法可作为焚烧系统处置易堵介质的典型防回火方法，具备推广价值。

6、作为本发明的优选方案，所述阻火段设置有鲍尔环填料，洗涤段连接有抗堵型的高喷淋密度洗涤塔盘。本发明采用特制的高级炔湿式阻火塔，该阻火塔兼具防止回火和洗涤、脱除高级炔气体中聚合物的功能。高级炔阻火塔内件采用两段式设计，上部采用具备阻火功能的鲍尔环填料；下段采用抗堵型高喷淋密度洗涤塔盘。

7、作为本发明的优选方案，所述水循环系统包括循环液泵，循环液泵的进口与高级炔湿式阻火塔的底部通过管道连接，循环液泵的出口通过管道连接有自冲洗过滤器，自冲洗过滤器通过管道连接有循环液温控器，循环液温控器的另一端分别通过管道与两个高效抗堵喷头连接；新鲜水分别通过管道连接到循环液泵的进口管道和自冲洗过滤器；所述自冲洗过滤器的底部和自冲洗过滤器与循环液温控器之间的管道分别通过管道排出含高级炔聚合物的废水。

8、通过循环液泵建立水循环系统，分段提供高级炔阻火塔上部阻火段所需的阻火喷淋水和下部洗涤段所需的喷淋洗涤水。水循环系统的水质通过连续补充新鲜水以及高级炔阻火塔塔釜液位调节的外排液进行控制，并定时取样进行分析、监测。在水循环系统中设置顺控操作的自冲洗过滤器，用以去除从高级炔阻火塔中洗涤出的高级炔聚合物，避免系统内因聚合物累积导致的管线、设备堵塞；同时使排至焚烧炉焚烧处理的高级炔聚合物中水含量充足，可杜绝自燃等危险工况的发生。循环液管线上设置循环液温控器，通过控制循环液的温度来降低聚合物的生成速率，大幅提高装置生产的安全性。通常将循环液的温度控制在55～60℃。

9、作为本发明的优选方案，所述自冲洗过滤器上补充新鲜水的管道上连接有顺控冲洗阀，顺控冲洗阀与自冲洗过滤器信号连接。

10、作为本发明的优选方案，所述高级炔湿式阻火塔的下部安装有液位计，自冲洗过滤器与循环液温控器之间的管路上连接的高级炔聚合物排出管道上设置有第一调节阀，第一调节阀与液位计信号连接。

11、作为本发明的优选方案，所述循环液温控器上连接有换热管路，换热管路上连接有第二调节阀，循环液温控器的出口管道上连接有温度传感器，温度传感器与第二调节阀信号连接。

12、作为本发明的优选方案，所述高效抗堵喷头的进口管道上连接有第三调节阀和流量计，流量计和第三调节阀信号连接。

13、作为本发明的优选方案，所述高级炔湿式阻火塔与循环液泵之间的管道上连接有取样分析器。

14、作为本发明的优选方案，所述水循环系统中的高级炔聚合物通过管道排至焚烧炉。

15、一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火方法，包括以下步骤：

16、来自天然气制乙炔装置的高级炔气体在送入焚烧炉前由下部进入高级炔湿式阻火塔，阻火段防止回火，洗涤段进行洗涤；

17、通过水循环系统分段提供阻火段所需的阻火喷淋水和洗涤段所需的喷淋洗涤水；水循环系统的水质通过连续补充新鲜水以及外排液进行控制，并定时取样进行分析、监测；自冲洗过滤器除去从高级炔阻火塔中洗涤出的高级炔聚合物；循环液温控器通过控制循环液的温度来降低聚合物的生成速率；

18、处理后的气体由高级炔阻火塔顶部送至焚烧炉燃烧室，相应取消原管线上设置的机械式管道阻火器。

19、本发明的有益效果为：

20、本发明可以在提高操作安全性的前提下有效的解决高级炔等易聚合物质在送焚烧系统处理时造成阻火器、烧嘴严重堵塞的问题，大幅度延长了天然气制乙炔装置、焚烧单元的连续运行时间，降低了人工清理阻火器、燃气烧嘴以及相关管线的劳动强度提高操作安全性。此方法可作为焚烧系统处置易堵介质的典型防回火方法，具备推广价值。

技术特征：

1.一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：包括高级炔湿式阻火塔(1)，高级炔湿式阻火塔(1)的下部送入来自天然气制乙炔装置的高级炔气体，高级炔湿式阻火塔(1)内设置有阻火段(11)和位于阻火段(11)下方的洗涤段(12)，阻火段(11)上侧和洗涤段(12)上侧均设置有高效抗堵喷头(13)，高级炔湿式阻火塔(1)的顶部通过管道连接至焚烧炉；所述高级炔湿式阻火塔(1)的底部连接有水循环系统，水循环系统的另一端连接到高效抗堵喷头(13)，水循环系统中通过管道补充新鲜水，水循环系统中的高级炔聚合物通过管道排出。

2.根据权利要求1所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述阻火段(11)设置有鲍尔环填料，洗涤段(12)连接有抗堵型的高喷淋密度洗涤塔盘。

3.根据权利要求1所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述水循环系统包括循环液泵(2)，循环液泵(2)的进口与高级炔湿式阻火塔(1)的底部通过管道连接，循环液泵(2)的出口通过管道连接有自冲洗过滤器(3)，自冲洗过滤器(3)通过管道连接有循环液温控器(4)，循环液温控器(4)的另一端分别通过管道与两个高效抗堵喷头(13)连接；新鲜水分别通过管道连接到循环液泵(2)的进口管道和自冲洗过滤器(3)；所述自冲洗过滤器(3)的底部和自冲洗过滤器(3)与循环液温控器(4)之间的管道分别通过管道排出含高级炔聚合物的废水。

4.根据权利要求3所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述自冲洗过滤器(3)上补充新鲜水的管道上连接有顺控冲洗阀(a1)，顺控冲洗阀(a1)与自冲洗过滤器(3)信号连接。

5.根据权利要求3所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述高级炔湿式阻火塔(1)的下部安装有液位计(a2)，自冲洗过滤器(3)与循环液温控器(4)之间的管路上连接的高级炔聚合物排出管道上设置有第一调节阀(a3)，第一调节阀(a3)与液位计(a2)信号连接。

6.根据权利要求3所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述循环液温控器(4)上连接有换热管路，换热管路上连接有第二调节阀(a4)，循环液温控器(4)的出口管道上连接有温度传感器(a5)，温度传感器(a5)与第二调节阀(a4)信号连接。

7.根据权利要求3所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述高效抗堵喷头(13)的进口管道上连接有第三调节阀(a6)和流量计(a7)，流量计(a7)和第三调节阀(a6)信号连接。

8.根据权利要求3所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述高级炔湿式阻火塔(1)与循环液泵(2)之间的管道上连接有取样分析器(a8)。

9.根据权利要求1所述的一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：所述水循环系统中的高级炔聚合物通过管道排至焚烧炉。

10.一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火方法，使用权利要求1所述的新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明属于焚烧系统抗堵塞技术领域，特别涉及一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统及方法。其技术方案为：一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统，包括高级炔湿式阻火塔，高级炔湿式阻火塔的下部送入来自天然气制乙炔装置的高级炔气体，高级炔湿式阻火塔内设置有阻火段和位于阻火段下方的洗涤段，阻火段上侧和洗涤段上侧均设置有高效抗堵喷头，高级炔湿式阻火塔的顶部通过管道连接至焚烧炉；所述高级炔湿式阻火塔的底部连接有水循环系统，水循环系统的另一端连接到高效抗堵喷头，水循环系统中通过管道补充新鲜水，水循环系统中的高级炔聚合物通过管道排出。本发明提供了一种新型焚烧系统抗堵塞的防回火系统及方法。技术研发人员：范奕,李健,徐伟,张修远,汪定艺受保护的技术使用者：中国成达工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14