[發(fā)明專利]一種裂解爐爐體結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310047206.5
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103965947A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫向軍;薛磊;李光;郭玉萍;劉克剛;劉敬坤;李森;胡鳴;袁慕軍;門寬亮;高景芬;張艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團(tuán)公司;中國石化工程建設(shè)有限公司
• 主分類號: C10G9/18
• 分類號: C10G9/18
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 劉明華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油化工的裝置設(shè)備領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種用于乙烯工業(yè)裂解爐的裂解爐爐體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

工業(yè)爐中的乙烯裂解爐按爐型分通常可分為雙爐膛裂解爐和單爐膛裂解爐，但是無論單爐膛還是雙爐膛裂解爐因其爐體構(gòu)型原因，都存在輻射室熱分布不均和過渡段煙氣渦流、偏流現(xiàn)象，整體上影響了爐內(nèi)熱場分布，從而影響操作周期。具體原因如下：1、爐體墻體均為垂直和水平墻體，水平和垂直墻體連接也是直角連接，使得流體在方型空腔內(nèi)尤其是過渡段處的渦流和偏流較大，從流型角度看，易造成熱分布的不均；2、燃燒器的布置為底部燃燒器+側(cè)壁燃燒器，即底部和側(cè)壁燃燒器聯(lián)合供熱，這樣從輻射室爐膛的熱分布看，爐膛底部和頂部區(qū)域是爐內(nèi)溫度的較低區(qū)域，中部是爐內(nèi)溫度的較高區(qū)域。

綜上所述，通過優(yōu)化爐體構(gòu)型，合理布置燃燒器來實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)熱場分布均勻、增加操作周期就顯得十分有意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中爐內(nèi)煙氣流場和熱場的分布不均的問題，本發(fā)明提供一種裂解爐爐體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的裂解爐爐體結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化爐體構(gòu)型，合理布置燃燒器以達(dá)到實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)溫度場分布均勻、增加操作周期的目的。

本發(fā)明的一種裂解爐爐體結(jié)構(gòu)，包括對流段、輻射段和燃燒器，所述對流段與輻射段經(jīng)過渡段相連接；當(dāng)裂解爐體為單爐體，即爐體包括一個輻射室；

所述爐體包括煙氣過流面積變化段，其設(shè)置在所述輻射室上端的出口附近，使經(jīng)過燃燒后的煙氣進(jìn)入對流段前過流量發(fā)生變化；所述煙氣過流面積變化段設(shè)置在所述輻射室出口的下沿，即所述煙氣過流面積變化段為縮頸/擴(kuò)頸結(jié)構(gòu)。

在具體的單爐體的實(shí)施例中，所述煙氣過流面積變化段為縮頸結(jié)構(gòu)，其側(cè)壁為斜墻；即所述輻射室出口處側(cè)壁為斜墻，使煙氣過流面積變化；

所述縮頸結(jié)構(gòu)的斜墻與輻射段中線夾角為α，0°<α≤20°。

為了減少煙氣湍流或漩渦的技術(shù)問題，所述爐體還包括斜面過渡單元；所述斜面過渡單元包括爐底斜面過渡面1；所述爐底斜面過渡面1設(shè)置在所述爐底和爐壁之間的連接處；且所述爐底斜面過渡面1與輻射段中線的夾角為β，0°<β≤45°。

所述斜面過渡單元還包括過渡段斜面4；所述過渡段斜面4設(shè)置在所述輻射段到對流段的連接處，即所述輻射室到對流室的過渡段呈斜面過渡結(jié)構(gòu)；且所述過渡段斜面4與對流段中線的夾角均為γ，0°<γ≤45。

具體的，所述輻射室爐墻包括縮頸結(jié)構(gòu)、直墻和爐底斜面過渡面1；較高一側(cè)爐墻自上至下各部分高度分別為：縮頸結(jié)構(gòu)高度為h3,直墻高度h2，爐底斜面過渡面1高度為h1；較低一側(cè)爐墻自上至下各部分高度分別為：縮頸結(jié)構(gòu)高度為h4,直墻高度為h2，爐底斜面過渡面1高度為h1；且h2>h3>h4>h1。

本發(fā)明針對兩個輻射室，即爐體為雙爐膛門式裂解爐體的實(shí)施例中，

所述煙氣過流面積變化段為一對，分別設(shè)置在兩個爐膛內(nèi)；且所述煙氣過流面積變化段為縮頸結(jié)構(gòu)，其側(cè)壁為斜墻；即兩個所述輻射室出口處側(cè)壁為斜墻，使煙氣過流面積變化；所述縮頸結(jié)構(gòu)的斜墻與輻射段中線夾角為α，0°<α≤20°。

所述雙爐膛門式裂解爐體還包括斜面過渡單元，用于減少煙氣湍流或漩渦；所述斜面過渡單元包括爐底斜面過渡面1和或過渡段斜面4和4’；

所述爐底斜面過渡面1設(shè)置在兩個所述爐底和爐壁之間的連接處；且所述爐底斜面過渡面1與輻射段中線的夾角為β，0°<β≤45°；

所述過渡段斜面4和4’設(shè)置在兩個所述輻射段到對流段的連接處，即所述輻射室到對流室的過渡段呈斜面過渡結(jié)構(gòu)；所述過渡段拐角處的過渡段斜面4和4’與輻射段中線夾角為γ，且兩個過渡段斜面在輻射室與對流室之間的過渡段爐底凸起結(jié)構(gòu)，其夾角2γ，0°<γ≤45°。

具體的，所述雙爐膛門式裂解爐體的爐墻包括縮頸結(jié)構(gòu)、直墻和爐底斜面過渡面1；較高一側(cè)爐墻自上至下各部分高度分別為：縮頸結(jié)構(gòu)高度為h3,直墻高度h2，爐底斜面過渡面1高度為h1；較低一側(cè)爐墻自上至下各部分高度分別為：縮頸結(jié)構(gòu)高度為h4,直墻高度為h2，爐底斜面過渡面1高度為h1；且h2>h3>h4>h1。

為了實(shí)現(xiàn)聯(lián)合供熱和熱力均勻，所述燃燒器包括一組側(cè)壁燃燒器6和一組底部燃燒器7，位于輻射段側(cè)墻上的一組側(cè)壁燃燒器6均勻布置從所述縮頸結(jié)構(gòu)下沿至直墻處；位于輻射段底部的一組底部燃燒器7在爐底從所述爐底斜面過渡面1至爐底面，沿爐膛寬度方向以輻射段中線為中心兩側(cè)均布并沿爐膛長度方向間斷布置。