[發明專利]一種輻射式加熱爐

有效

• 申請號: 201710575073.7
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN109251763B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 胡丞;王紅濤;張英;郭土;張偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C10G9/20
• 分類號: C10G9/20;C10G35/00;F23D14/02;F23D14/26;F23D14/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種輻射式加熱爐，爐壁上設置有若干組燃燒器，所述燃燒器包括氣體入口、氣體混合室、預混分布器、若干噴槍和若干燃燒通道，其中氣體入口、氣體混合室和預混分布器依次連接，預混分布器設置于燃燒通道的底端并與其相通，所述燃燒通道為豎直貼于爐壁的細長通道。本發明的加熱爐能最大化輻射換熱量，減小煙氣帶走的輻射量，減少火焰到爐壁，爐壁到爐管的輻射熱阻，還能通過減小加熱爐體積，減小空間輻射熱阻。

技術領域

本發明涉及加熱爐技術領域，具體涉及一種輻射式加熱爐及燃燒器裝置。

背景技術

加熱爐廣泛用于石油化工領域，為化學反應提供熱量。眾所周知，乙烯裂解爐和重整二合一爐的輻射段是發生化學反應的位置，也是加熱爐最重要的設備。在輻射段，燃料同空氣接觸并燃燒產生高溫火焰和煙氣，產生了大量熱量。這些熱量一部分傳遞給爐管，一部分由高溫煙氣帶走。傳遞給加熱爐管的熱量中80%~90%是以熱輻射的形式傳遞給加熱爐管的。

使用過程中，現有技術會存在一些問題。燃燒火焰的輻射能一部分傳遞給爐管，一部分輻射到爐壁上，再由爐壁反射給爐管。一方面，這樣很難保證爐管加熱均勻，另一方面，也造成傳熱熱阻增大的問題。現有技術的燃燒器燃燒過程中，是大空間自由燃燒，雖然對燃燒器進行很多改進，但是還會產生高溫區，并生成熱力型NOx。

中國專利“雙燃燒室臥管式加熱爐”（申請號：CN00813513.4）提出一種方法，在爐內設置臥管，可整體拆卸和更換，并安裝許多燃燒器。中國專利“多區域裂化爐”（申請號：CN01806715.8）提出一種多個相互隔開并獨立執行裂解操作。中國專利“一種烴類蒸汽裂解制乙烯裂解爐”（申請號：CN201010108072.X）提出一種方法，通過改善爐管結構，來改善爐子運行。中國專利“雙階梯雙面輻射管式加熱爐”（申請號：CN201120274457.3）提出一種雙階梯、雙面輻射的管式加熱爐，在輻射室底部布置有固定燃燒器，沿直墻均勻布置，每個輻射室內水平排列雙面輻射爐管。上述發明通過對爐子結構、爐管的改變，達到提升爐子性能的目的，但對燃燒及傳熱過程均缺少改進。

發明內容

為了解決現有技術中的輻射爐爐壁受熱不均勻，傳熱熱阻較大的問題，本發明提供一種帶小尺寸通道燃燒器的輻射式加熱爐，減少傳熱熱阻，均勻加熱爐管。

本發明的技術目的通過以下技術手段實現：

一種輻射式加熱爐，爐壁上設置有若干組燃燒器，所述燃燒器包括氣體入口、氣體混合室、預混分布器、若干噴槍和若干燃燒通道，其中氣體入口、氣體混合室和預混分布器依次連接，預混分布器設置于燃燒通道的底端并與其相通，所述燃燒通道為豎直貼于爐壁的細長通道。

進一步的，上述輻射式加熱爐還設置有二級空氣進氣口和二級空氣分配室，所述二級空氣分配室與燃燒通道相通。

進一步的，上述輻射式加熱爐中，噴槍上還設置有穩焰罩。

進一步的，上述輻射式加熱爐中，在燃燒通道的底部還設置有導流板。

進一步的，上述輻射式加熱爐中，所述燃燒通道的橫截面為長方形或正方形，邊的長度為5~10cm，燃燒通道的長度為100~150cm。

進一步的，上述輻射式加熱爐中，所述燃燒通道的材料優選為耐高溫陶瓷，優選為發射率為0.85~0.9耐高溫陶瓷。

進一步的，上述輻射式加熱爐中，爐壁內并排和垂直方向上均設置有若干組燃燒器。垂直方向設置的燃燒器之間間隔不小于40cm，以給下層燃燒氣產生的煙氣留出流動空間。

進一步的，上述輻射式加熱爐中，每組燃燒器內設置15~20個燃燒通道，每個燃燒通道內都對應設置一個噴槍。

進一步的，上述輻射式加熱爐中，中心爐管外表面涂覆黑鎳涂層，增大爐管表面吸收率與發射率之比。