[發(fā)明專利]一種管式爐

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010088368.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN111174574A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付超;任志恒;孔凡磊;朱凱;王小艷;戰(zhàn)斗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松山湖材料實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): F27B17/00
• 分類號(hào): F27B17/00;F23D14/14
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N管式爐，屬于燃?xì)饧訜釥t技術(shù)領(lǐng)域。管式爐包括爐體、輻射爐管和多孔介質(zhì)燃燒器。爐體內(nèi)具有輻射室，輻射爐管設(shè)置于輻射室內(nèi)。多孔介質(zhì)燃燒器包括外殼和多孔板，外殼內(nèi)具有遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的反應(yīng)區(qū)，多孔板與外殼連接且多孔板設(shè)置于反應(yīng)區(qū)，外殼連接于爐體，輻射室被配置成能夠通入多孔板處燃燒產(chǎn)生的煙氣。此管式爐中安裝多孔介質(zhì)燃燒器對(duì)輻射爐管內(nèi)的流體進(jìn)行加熱，可以使流體的加熱更加均勻，避免輻射爐管產(chǎn)生過熱燒損、高溫結(jié)焦、高溫?zé)g等缺陷，并降低NOx的排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及燃?xì)饧訜釥t技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種管式爐。

背景技術(shù)

管式爐是煉油和化工裝置的主要供熱設(shè)備，也是煉油和化工裝置的能耗大戶。燃料消耗在煉油和化工裝置總能耗中占有相當(dāng)大的比例，其中煉油廠管式爐的燃料消耗占全廠能耗的比例約為40％左右。

在管式爐中，現(xiàn)有加熱技術(shù)多為自由火焰的煙氣輻射、對(duì)流加熱技術(shù)以及附壁火焰所形成的爐壁輻射加熱技術(shù)。自由火焰加熱的燃燒器只能夠設(shè)置在爐體的底板，加熱后存在溫度不均問題，進(jìn)而導(dǎo)致爐管高溫結(jié)焦和爐管燒壞等現(xiàn)象的發(fā)生。

以底燒式管式爐為例，爐頂和爐底溫度差異大，導(dǎo)致爐內(nèi)豎直物料管上下溫度不均，整管的利用率不高(上部溫度達(dá)不到工藝要求，影響生產(chǎn)效率)，整管的1/3沒有有效利用。而且尾氣NOx嚴(yán)重超標(biāo)，遠(yuǎn)高于行業(yè)要求100mg/m³。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種管式爐，采用多孔介質(zhì)燃燒器作為管式爐的燃燒器，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻加熱，并降低NOx的排放。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種管式爐，包括爐體、輻射爐管和多孔介質(zhì)燃燒器。爐體內(nèi)具有輻射室，輻射爐管設(shè)置于輻射室內(nèi)。多孔介質(zhì)燃燒器包括外殼和多孔板，外殼內(nèi)具有遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的反應(yīng)區(qū)，多孔板與外殼連接且多孔板設(shè)置于反應(yīng)區(qū)，外殼連接于爐體，輻射室被配置成能夠通入多孔板處燃燒產(chǎn)生的煙氣。

混合氣體(燃?xì)?空氣)通入多孔介質(zhì)燃燒器以后，在反應(yīng)區(qū)中的多孔板處進(jìn)行燃燒，混合氣體燃燒的時(shí)候，火焰被限制于多孔板的無數(shù)小孔內(nèi)，不會(huì)產(chǎn)生自由火焰，無局部高溫，降低NOx的排放，產(chǎn)生的熱量分布均勻，能夠與輻射爐管中的流體進(jìn)行均勻地?zé)峤粨Q；同時(shí)，由于不產(chǎn)生自由火焰，可以避免輻射爐管局部過熱燒損、高溫結(jié)焦和高溫?zé)g等問題，可以節(jié)約管式爐的生產(chǎn)成本。

在一種可能的實(shí)施方式中，多孔板的輻射面與輻射爐管的軸線基本平行。

多孔板的輻射面與多孔板所形成的平面基本平行，在同一輻射面的各位置處，其溫度基本一致，輻射爐管的軸線與輻射面基本平行，那么，輻射面相對(duì)于輻射爐管的距離基本一致，輻射面輻射出的溫度與輻射爐管內(nèi)的流體進(jìn)行熱交換的時(shí)候，同一輻射爐管中流體進(jìn)行熱交換的輻射溫度基本一致，可以對(duì)流體進(jìn)行均勻加熱。

在一種可能的實(shí)施方式中，輻射室的室壁的至少一部分為多孔板。

在多孔板處產(chǎn)生的熱量可以直接輻射進(jìn)入輻射室內(nèi)，以便對(duì)輻射室內(nèi)的輻射爐管進(jìn)行加熱。如果是自由火焰燃燒器，則不能夠使自由火焰直接進(jìn)入輻射室內(nèi)(如果直接進(jìn)入，可能造成輻射爐管受熱不均而出現(xiàn)局部過熱燒損、高溫結(jié)焦、高溫?zé)g等問題)，所以，使用多孔介質(zhì)燃燒器可以減小管式爐的體積，并且能夠使多孔板處產(chǎn)生的熱量直接進(jìn)入輻射室內(nèi)進(jìn)行加熱，提高熱量利用率。

在一種可能的實(shí)施方式中，多孔板為圓筒狀，輻射爐管包括首尾依次連通的多根輻射管，每根輻射管均豎向設(shè)置，多根輻射管沿圓筒狀的多孔板的周向排布，且均位于圓筒狀的多孔板的外側(cè)。

可以在圓筒狀的多孔板的周向均豎向排布輻射管，以可以布置更多的輻射管，可以給更多的流體加熱，提高加熱效率。