[實用新型]一種改善熱強度分布的加氫爐

有效

• 申請號: 201420455022.2
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN204051689U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 楊軍衛;邢獻杰;沈國平;徐保平;王蘭娟;唐超;肖家治
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 涂春春

技術領域

本實用新型石油化工設備領域，具體涉及一種管式加熱爐，特別涉及一種改善熱強度分布的加氫爐。

背景技術

管式加熱爐是石油化工裝置中重要的加熱設備，其設計和運行水平往往直接影響裝置的處理量，操作彈性和運行周期。

加氫裝置的反應進料加熱爐分為爐前混氫和爐后混氫兩種形式。目前設計的柴油及渣油加氫爐多采用爐前混氫方式。加氫爐與常規煉油加熱爐的主要區別是，爐管系統處于高溫、高壓、臨氫狀態下直接見火操作，因此其盤管的工藝設計和結構設計要求均非常嚴格。此外，加氫工藝特點要求裝置開工階段加熱爐負荷遠大于正常生產階段負荷，為滿足裝置開工階段加熱負荷，加氫爐需設計較大的爐管傳熱面積，必然造成正常生產階段，爐管傳熱面積過剩。尤其對于大型化的加氫裝置，爐管傳熱面積過剩導致的問題更加突出。

然而，加氫爐管內的介質腐蝕性強(含有大量的氫，也含有一定量的硫化氫)，又在高溫高壓下操作。可供選擇的管材一般有ASTM標準的TP321和TP347兩種，價格均非常昂貴。設計時爐管傳熱面積過剩，將造成爐管系統建設投資過高，設備利用率低。因此，從工藝設計角度，應盡可能高的提高加熱爐操作彈性，使加氫爐即滿足開工階段大負荷的需求，又保證正常生產時爐管熱強度不至過低，從而提高昂貴的加氫爐管利用率，是大型化加氫爐的重要發展方向。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術中的加氫爐內的爐管傳熱面積過剩，造成爐管系統建設投資過高，設備利用率低的技術問題。

本實用新型的目的在于，為了克服現有加氫爐工藝設計操作彈性小，導致爐管面積過剩浪費的缺陷，提供一種改善熱強度分布的加氫爐。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種改善熱強度分布的加氫爐，包括對流室，不少于一個的輻射室、不少于一排的對流爐管排、一排或兩排的輻射爐管排和不少于一個的燃燒器；

輻射室設置在對流室的下方，且兩者的內腔相通；對流爐管排水平設置在對流室內，且對流爐管排呈層狀設置在對流室內；所述對流爐管排的兩端固定在對流室殼體上；所述每相鄰兩排對流爐管排交錯設置；所述每排對流爐管排內包括不少于一個的對流爐管；輻射爐管排豎直設置在輻射室內，且兩端固定在輻射室殼體上；所述輻射爐管排包括不少于一個的輻射爐管；所述輻射爐管水平設置在輻射室內；所述燃燒器設置在輻射室的底部或設置在輻射室內腔室壁上，所述燃燒器的火焰出口的中心線與輻射室內腔室壁平行；

其中，所述輻射室呈棱臺狀，所述輻射室內的輻射室介質入口設置在輻射室的下部，輻射室介質出口設置在輻射室的上部，輻射室內的介質呈下進上出流程；

所述對流室內的對流室介質入口設置在對流室的上部，對流室介質出口設置在對流室的下部，對流室內的介質呈上進下出流程。

本實用新型內所述的輻射爐管排，可采用單排爐管排列，也可采用雙排爐管排列，輻射室加熱介質采用下進上出流程。多個輻射室可共用一個對流室，也可單獨設置對流室。

進一步改進，輻射室的內腔室壁與水平面形成一個銳角α，0°＜α＜15°。

進一步改進，燃燒器采用扁平火焰燃燒器。本實用新型內所述的燃燒器采用扁平火焰燃燒器，燃燒器安裝方式可以采用底裝或側裝方式。燃燒器中心線與爐側墻平行，可有效改善爐膛流場及溫度場分布均勻性，從而改善爐管熱強度分布，避免爐管局部過熱。

本實用新型采用棱臺狀輻射室特殊的爐膛結構和燃燒器布置，能夠有效改善爐管熱強度分布均勻性，增加爐管平均熱強度，并顯著提高加熱爐操作彈性，從而提高昂貴的加氫爐管傳熱面積利用率。

本實用新型與現有技術相比，其有益效果是：

1、采用棱臺狀的輻射室結構，配合扁平火焰燃燒器，可顯著增加爐管平均熱強度，提高加熱爐操作彈性，改善爐管熱強度分布均勻性，從而提高昂貴的加氫爐管利用率，并可避免爐管局部過熱現象。

2、上述特點使該實用新型能夠適用于加氫裝置的反應進料加熱爐負荷變化大的要求，特別適用于大型化的加氫裝置反應進料加熱爐。能夠顯著降低大型化加氫裝置加熱爐的設備投資和操作成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視圖。

其中，1為對流室，2為對流爐管，3為輻射室，4為輻射爐管，5為燃燒器，6為輻射室介質入口，7為輻射室介質出口，8為對流室介質入口，9為對流室介質出口。

具體實施方式

下面對本實用新型技術方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。