[實用新型]應用于烴類-蒸汽轉化制氫裝置轉化爐的爐管固定結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920740012.6
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN210084939U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 孫原田;王文琦;孫學波;程向鋒
• 申請（專利權）人: 山東齊魯石化工程有限公司;洛陽超藍節(jié)能技術有限公司;孫原田;程向鋒
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34
• 代理公司: 鄭州中科鼎佳專利代理事務所(特殊普通合伙) 41151
• 代理人: 蔡佳寧

一種應用于烴類?蒸汽轉化制氫裝置轉化爐的爐管固定結構，用于多排排列的多根爐管與轉化爐爐體之間的密封連接，所述多根爐管豎直貫穿且伸出轉化爐爐體的爐頂板和爐底板，爐管向下伸出爐底板的一端相對于爐底鋼結構處于固定狀態(tài)，避免爐管與爐底板之間的密封結構，受到爐管、下集氣管因熱膨脹而產生位移的影響。本實用新型通過爐管與爐底固定結構連接，爐管通過下豬尾管與下集氣管連接，避免了下集氣管熱膨脹延伸對爐管產生的橫向位移，可最大限度地保證爐管與爐頂板、爐底板密封結構的同軸度，保證密封效果，進而降低爐內煙氣中的過剩空氣系數(shù)，提高了轉化爐的熱效率，同時避免因熱膨脹導致的焊縫開裂，保證了生產的安全性。

技術領域

本實用新型涉及石油化工技術領域，尤其是涉及一種應用于烴類-蒸汽轉化制氫裝置轉化爐的爐管固定結構。

背景技術

采用烴類-蒸汽轉化方法制取氫氣是石油煉制加工過程中加氫裝置所需氫氣的主要來源，轉化爐是此類制氫裝置的核心設備。在轉化爐爐體內排列有成排貫穿爐頂板、爐底板的爐管，轉化爐爐體內燃料燃燒對爐管進行加熱，在爐管內的烴類-蒸汽在高溫及管內催化劑的作用下裂解為氫氣，氫氣由爐管下端通過下豬尾管進入下集氣管內再送出。

目前采用最廣泛、最普遍的爐管固定安裝方式有兩種：第一種是直接將爐管的下端與下集氣管焊接在一起的固定方式；第二種是在爐管頂部設置彈簧支座支撐爐管，或是由恒力彈簧吊拉爐管、或是采用滑輪加重錘的方式吊掛爐管，使爐管在冷態(tài)時處于懸吊狀態(tài)，每根爐管的下端由與之相對應的下豬尾管與下集氣管連接。

當轉化爐點火后，爐管與下集氣管的溫度持續(xù)升高，溫度可達800攝氏度以上，采用第一種固定方式的爐管受熱后不會向下膨脹延伸，只能在爐管頂部吊掛機構的牽引下，單向向上釋放熱膨脹延伸量，此時，下集氣管受熱后產生水平方向上的熱膨脹延伸量，會推動與之焊接在一起的爐管發(fā)生橫向移動，由于下集氣管很長，受熱后的熱膨脹延伸量是累加的，處于熱膨脹延伸方向最外端的爐管產生的橫向移動最大，爐管的橫向移動使爐管與爐體之間密封結構的同軸度遭到破壞，二者之間產生縫隙，進而使外界空氣進入轉化爐爐體內，影響爐內過剩空氣系數(shù)，同時此處散熱損失加大，致使轉化爐熱效率下降。采用第二種固定方式的爐管受熱后先向下膨脹40-60mm，釋放熱膨脹延伸量，到達膨脹下止點后，再在爐管頂部吊掛機構的牽引下，再向上膨脹，釋放剩余的熱膨脹延伸量。而此時，下集氣管受熱后對連通管產生水平方向上的熱膨脹延伸量，會推動連通管、以及與之焊接在一起的爐管橫向移動。

顯然，這兩種爐管的固定安裝方式，對于爐管與爐底板部位的密封結構都存在不良影響。在冷熱態(tài)變化時，爐管均發(fā)生橫向位移，致使同軸的密封結構遭到破壞，影響轉化爐熱效率。

實用新型內容

針對當前制氫轉化爐爐管的固定安裝方式存在的問題，本實用新型提供一種應用于烴類-蒸汽轉化制氫裝置轉化爐的爐管固定結構，目的是約束爐管在爐底板密封結構部位受下集氣管熱膨脹延伸的橫向位移趨勢，以便于能夠對該部位實施有效可靠的密封，進而減少空氣進入，降低爐內煙氣中的過剩空氣系數(shù)，以提高轉化爐的熱效率，同時通過預設熱膨脹補償措施，避免因熱膨脹導致的焊縫開裂。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種應用于烴類-蒸汽轉化制氫裝置轉化爐的爐管固定結構，用于多排排列的多根爐管與轉化爐爐體之間的密封連接，所述多根爐管豎直貫穿且伸出轉化爐爐體的爐頂板和爐底板，在向下伸出爐底板的爐管上設有用于防止爐管受熱膨脹而向下延伸以及橫向擺動位移固定支耳，固定支耳與爐底鋼結構固定連接。

優(yōu)選的，在爐管向上伸出爐頂板的外管壁上，對稱焊接有一對輔助懸掛吊耳，輔助懸掛吊耳通過鋼絲繩、定滑輪與可配重的重錘吊掛連接。

優(yōu)選的，在爐管向下伸出爐底板的管壁上連接有下豬尾管，下豬尾管的另一端與水平放置的下集氣管連接；下豬尾管為可彈性形變的S形管。