[實用新型]一種管式加熱爐

有效

• 申請號: 201020148645.7
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN201688694U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 羅瑩;孫毅;周桂娟;馮永生;蔡建光
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化工程建設公司
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本實用新型屬于石油煉制與化工設備，更具體地說是一種用于石油煉制與化工裝置中加熱原料的加熱爐。?

背景技術

管式加熱爐是煉油化工裝置的核心設備，它決定了整個裝置的操作周期和能耗水平。?

現有技術臥管加熱爐基本特征見圖2，主要包括底燒燃燒器7、輻射室直墻8、爐管9、輻射室頂部煙道10、對流室11，目前主要有有3種常見爐型：?

(1)單面輻射箱式爐，輻射室爐墻為直墻結構，爐管靠爐墻布置，燃燒器位于爐膛中間，火焰及熱煙氣對爐管呈單面輻射傳熱方式。單面輻射容易導致爐管周向不均勻系數增大，受熱不均。?

(2)雙面輻射單室單管程箱式爐，輻射室爐墻為直墻結構，爐管布置在爐膛中間，管排兩側布置燃燒器，燃燒器位于爐墻與爐管中間位置，火焰及熱煙氣對爐管呈雙面輻射傳熱方式，與單面輻射管式加熱爐相比，雙面輻射管式加熱爐爐管周向均勻系數減小，單根爐管周向受熱均勻性提高。?

(3)雙面輻射多室雙管程箱式爐，輻射室爐墻為直墻結構，爐管和燃燒器排布方式同雙面輻射單室單管程箱式爐，單一輻射室由火墻隔成兩室排兩排爐管，提高了單一輻射室的處理量，但由于兩室不是完全獨立，各自煙氣流動相互干擾，對傳熱不利。?

以上三種傳統的管式加熱爐型，雖各有特點，但由于其輻射室爐墻均為直墻結構，且燃燒器均排布在爐墻與爐管之間，高溫煙氣主體沿爐膛高度方向上升過程中左右擺動明顯，使得沿爐膛高度方向傳熱不均勻。同時由于受到構造等方面因素的限制，大多采用底燒燃燒器，煙氣在爐膛內的擾動存在局部不均勻的現象，影響體積熱強度的均勻性，使得沿高度方向和長度方向爐管吸熱不均，局部過熱現象明顯，局部管內結焦趨勢明顯，減短了管式加熱爐的操作周期。?

實用新型內容

本實用新型的目的是通過改進的爐型結構以及采用匹配的附墻燃燒器，提高管式加熱爐內煙氣傳熱的均勻性、改善爐管局部過熱和減少管內結焦，提高爐管平均熱強度，提高管式加熱爐輻射室傳熱效率，延長管式加熱爐操作周期。?

本實用新型的目的通過采用如下技術方案來實現：?

本實用新型的管式加熱爐，主要包括爐底燃燒器1、輻射室、爐管4、輻射室頂部煙道5、對流室6，其特征在于：?

所敘的管式加熱爐輻射室爐墻由輻射室直墻2和輻射室斜墻3組合而成；爐底燒燃燒器1為附墻扁平火焰燃燒器；?

所述的爐底燒燃燒器1在輻射室下方靠近輻射室直墻2，輻射室斜墻3在緊接輻射室直墻2的上方；輻射室直墻2高度H為0.5～5m，輻射室斜墻3和輻射室直墻2之間夾角θ為1～45°。?

在具體實施中，所述的爐底燃燒器1的附墻扁平火焰燃燒器噴孔7截面與輻射室直墻2的角度α為1～45°，爐底燃燒器1中心線與輻射室直墻2距離D為0.05～0.8m；?

所述的輻射室為單室或多室并列；?

所述的輻射室頂部煙道5設在輻射室頂部，煙氣經所述的輻射室頂部煙道5進對流室6。?

更具體說，這種管式加熱爐的特征在于：所敘的管式加熱爐輻射室爐墻由一段輻射室直墻2和一段輻射室斜墻3組合而成。爐底燒燃燒器1是采用附墻燃燒的結構，高溫煙氣直接附墻流動。由于輻射室采用直墻與斜墻相結合的階梯爐型，使得輻射室沿爐膛高度方向空間容積逐漸減小，提高輻射室上部區域煙氣的體積熱強度，同時輻射室上部的斜墻結構，使得上部煙氣逐漸向爐管區域流動，增強了爐管與煙氣之間的對流換熱，提高了輻射室內上部爐管的吸熱強度。采用與上述爐型相匹配的附墻扁平焰氣體燃燒器，使高溫煙氣穩定的附墻流動，燃燒器與爐管之間形成穩定的煙氣回流區域，減小煙氣偏流，使上下部爐管獲得均勻的輻射熱強度。煙氣由輻射室頂部出輻射室的設計有利于減小出口煙氣流動對輻射室煙氣流動擾動影響。?

本實用新型的效果是：優化的管式加熱爐輻射室組合截面之新爐型可以使爐膛內沿高度方向煙氣傳熱趨于均勻，附墻扁平火焰燃燒器的設置以及高溫煙氣由輻射室頂部離開的設計使得煙氣在爐膛內擾動趨于均勻。?

上述特點使管式加熱爐的操作特性更加符合煉油化工工藝對加熱爐的要求。減少爐管的局部過熱、提高爐管的平均熱強度，有利于減緩結焦傾向，延長加熱爐操作周期，進而提高裝置的經濟效益。?

附圖說明

圖1本實用新型的結構示意圖?

圖2傳統爐型結構示意圖?

圖3附墻燃燒器結構示意圖?

圖4爐墻結構示意圖?

具體實施方式

下面結合附圖說明本實用新型的具體實施方式，如圖1、3及4所示：?

此新型管式加熱爐主要包括附墻扁平焰燃燒器1、輻射室直墻2、輻射室斜墻3、爐管4、輻射室頂部煙道5、對流室6，其特征在于：所敘的新型管式加熱爐底燒燃燒器1是采用附墻燃燒的結構(見圖2)，燃燒器噴孔7截面與輻射室直墻2的角度α控制在1～45°，燃燒器中心線與輻射室直墻2距離D控制在0.05～0.8m，高溫煙氣直接附墻流動；輻射室爐墻采用輻射室直墻2與輻射室斜墻3的組合結構(見圖3)，輻射室直墻2高度H控制在0.5～5m，輻射室斜墻3和輻射室直墻2之間夾角θ控制在1～45°，提高輻射室上部煙氣的體積熱強度；輻射室頂部煙道5設在輻射室頂部，有利于減小出口煙氣流動對輻射室煙氣流動的擾動。