[实用新型]原油加热炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及加热炉领域，特别涉及各种类型的原油加热炉。

背景技术

原油的长输是依靠管道输送的。为了使原油在输送过程中不致凝结(顺利流动)，保证其流速、流量，实现安全运输，需要对管道中的原油介质进行加热。目前用于原油加热的设备种类繁多，有立式、卧式等各种系列加热炉。加热炉的主体结构包括：底座、辐射室、对流室和燃烧器等组成。辐射室结构由炉墙和辐射炉管组成，内部形成中空炉膛。气体燃料或油品燃料通过燃烧器从辐射室前端喷入火焰，在辐射室形成高温燃烧区。该区域为主要加热区，辐射炉管沿炉墙内壁设置，管内流动介质吸收高温区辐射热量。辐射区后部为对流区，对流区结构由炉墙和对流管组成。当辐射区高温烟气的余热进入对流区后，被对流受热面再吸收，达到输送原油加热的目的，保证了原油长距离安全输送。

由于原油在管道内长距离输送，进入加热炉的介质温度只有30℃左右，出炉温度应达到60℃左右，这样就需要较强的热交换能力，但是炉膛内平均温度只有700℃左右，在这种环境中运行，使用的燃气或各种油品经常会出现燃料雾化不佳的状况，同时辐射室内的高温烟气流速过快致使燃烧不充分、不完全，排烟温度高，甚至不少加热炉出现冒黑烟的现象，从而造成加热炉实际运行时热效率达不到设计参数，不但造成燃料的浪费，还对大气环境造成了严重的污染。

实用新型内容

本实用新型是一项全新的节能减排燃烧技术，其目的是为各种原油加热炉提供高效燃烧、提高热效率、实现节能降耗、安全环保的综合技术。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种原油加热炉，原油加热炉可为各种常用加热炉类型，通常为立式、卧式等类型。原油加热炉主体结构包括：辐射室炉体、辐射炉管、对流室和燃烧器等。

所述辐射室炉体可为常用的各种形状，优选圆形或方形。

所述辐射室内部为中空的炉膛；所述辐射室炉体前端中心有一燃油、燃气进口；所述辐射炉体前端燃油、燃气进口处中心安装有燃烧器为燃料火焰喷射口。

所述辐射炉管位于所述炉膛内并沿所述辐射室炉体的内壁设置；所述辐射室后端为高温烟气出口，与对流区连接。所述辐射炉管为蛇形管或螺旋盘管。

所述辐射室炉体内设置高能辐射罩，通过支座与炉体连接。所述高能辐射罩与辐射炉体同轴，所述高能辐射罩上布满导流孔洞，导流孔洞数量根据实际情况选择，通常为数十个。所述孔洞直径为20～40mm，相邻孔洞之间距离为150～200mm。

所述高能辐射罩可为常用的各种形状，优选方形或圆形，高能辐射罩为多功能耐火砼或金属材料制成。

所述高能辐射罩尾部设置烟气分流挡板，所述烟气分流挡板与高能辐射罩同轴。所述烟气分流挡板为锥形，锥形角度为20°～160°，优选60°～120°，最优选90°，烟气分流挡板为多功能耐火砼或金属材料制成。

本实用新型高新技术优点是：

1.本实用新型各种类型原油加热炉，由于辐射室炉体内设置了高能辐射罩，辐射罩与辐射室炉体同轴，辐射罩上布满数十个孔洞。辐射炉管沿辐射室炉体内壁设置，运行时，燃料通过燃烧器点火后，向高能辐射罩内喷入火焰，火焰在高能辐射罩中燃烧，高能辐射罩将热量积蓄成温度高达1300℃等高温的燃烧室。根据阿累尼乌斯定律：燃烧化学反应速度与温度的关系，燃烧环境的温度每升高10℃，燃烧物的燃烧反应速度加快1～2倍；因此，高能辐射罩的加入，加快了燃料的燃烧速度与燃烧强度，使燃料在高温环境中高效燃烧，实现燃尽，提高了燃烧效率和燃料利用率，减少了污染的排放量。根据斯蒂芬--玻尔兹曼定律：辐射体辐射热量与辐射体自身温度的四次方成正比，高能辐射罩成为了强大的辐射源，它对内辐射，造就了一个全新的燃烧环境和“均等高温”的燃烧室，使燃料更加充分燃烧；它对外由原来的可见光辐射改变为红外线电磁波辐射，通过红外线热传导将热量辐射给辐射炉管，提高了热传导和工质的受热量。高能辐射罩的安装使炉膛内的高温烟气温度迅速提高，提高了炉膛的平均温度和热传导效率，增加了辐射室的高温烟气与辐射炉管的热交换强度，辐射炉管内流动的原油以对流方式不断获取所增加的热量，同时明显降低了排烟温度和有害气体的排放。最终达到加热炉节能减排的明显效果。

2.本实用新型在各类原油加热炉加入布满孔洞的高能辐射罩后，从燃烧器喷入的初燃火焰在高能辐射罩内燃烧，在火焰向前运动的同时，辐射罩外的气流通过罩壁孔洞被吸入罩中，形成横向气流扰动，改变了火焰的燃烧状态，从燃烧器中喷出的火焰的流动形式由直流变为紊流，产生紊流效应，使燃料和空气更加充分混合，优化了燃烧工况，促进了燃料的高效燃烧并实现燃尽。