[发明专利]一种火焰加热炉

说明书

技术领域

本发明属于石油化工行业火焰加热炉技术领域，涉及延迟焦化、高压加氢等装置采用的一种卧管火焰加热炉。 

背景技术

石油化工行业延迟焦化、加氢等装置广泛采用火焰加热炉，其中单排卧管双面辐射炉型是其中的炉型之一。单排卧管双面辐射炉的最大优点，就是可以在最高热强度不超限的情况下，得到较高的平均热强度，缩短炉管总长度和减少弯头数量，从而得到最小的压降。 

钱家麟主编的《管式加热炉》第二版，中国石化出版社2003年出版，第8页介绍了一种箱式卧管立式炉，该立式炉炉膛当中为一排横管，火焰附墙向上燃烧，把两面竖直侧墙的墙壁烧红，使火墙成为良好的热辐射体，以提高辐射传热的效果，比其他炉型传热均匀得多。目前此炉型为延迟焦化、高压加氢等装置的主流炉型。 

钱家麟主编的《管式加热炉》第二版，中国石化出版社2003年出版，第9页介绍了一种阶梯炉，阶梯炉的侧墙是分级倾斜的，在每级“阶梯”的底部安装一排产生扁平附墙火焰的燃烧器，火焰附墙面而上，把两面侧墙的墙壁烧红，使火墙成为良好的热辐射体，达到均匀传热的目的。此炉型在制氢、合成氨、甲醇等装置的转化炉中应用较多。阶梯炉的概念最早由1966.1.18发布的美国专利US3230052“Terraced Heaters”中提出。 

专利“新型水平管双面辐射管式加热炉”(ZL 200820123535.8)提出了一种新型水平管双面辐射管式加热炉，所述辐射室侧墙为倾斜设置，侧墙底部还设有一段垂直墙。此炉型与常规水平管双面辐射箱式炉相比，辐射室内烟气温度场、辐射管热强度分布更为均匀，提高了辐射管的辐射传热及对流传热效率。 

专利“双燃烧室卧管式加热炉”(ZL 00813513.4)，提出了一种双燃烧室卧管式加热炉，该炉炉顶具有一个纵向开口，辐射管和管支撑物可作为一个整体通过辐射段顶部的纵向开口提升，管架立柱伸出炉顶。 

梁文彬撰写的“双面辐射阶梯炉在延迟焦化装置上的应用”，石油化工设备技术，2010，第3期，44～48页介绍，某厂延迟焦化装置焦化加热炉采用双面辐射阶梯炉，每台加热炉由6个辐射室、1个对流室组成。工艺介质分6管程经对流室进入辐射炉膛加热至操作所需温度。每管程辐射盘管设置在单独的 辐射炉膛内。6个单独布置的辐射室侧墙为倾斜布置方式，侧墙整体向炉膛中间倾斜，炉管布置在炉膛的中间。燃烧器布置在侧墙底部，火焰沿倾斜的侧墙燃烧，通过炽热的耐火砖及纤维毯向辐射管进行辐射传热。现有技术普遍存在辐射室内烟气温度场、辐射管热强度分布不均匀，辐射管的辐射传热及对流传热效率低的缺点。 

发明内容

本发明的目的是提供一种火焰加热炉，克服现有技术普遍存在辐射室内烟气温度场、辐射管热强度分布不均匀，辐射管的辐射传热及对流传热效率低的缺点。 

本发明一种火焰加热炉，由辐射室、辐射室侧、墙辐射管、燃烧器和烟筒组成，其特征在于：辐射室侧墙与水平方向的夹角为5°～30°。 

所述的辐射室为并列设置的双辐射室，两个辐射室顶部联通，两辐射室相邻侧墙底边间距0～300mm，两辐射室之间形成一个倒梯形截面或者倒三角形截面、三面封闭的炉壁散热隧道。 

所述的辐射室倾斜侧墙底部设有附墙燃烧器，火焰附墙向上燃烧。 

所述的加热炉还设置有加热炉鼓风机，其取风口设置在两辐射室之间形成的倒梯形截面或者倒三角形截面、三面封闭的炉壁散热隧道内，特别是设置在两辐射室之间形成的倒梯形截面或者倒三角形截面、三面封闭的炉壁散热隧道的一端。 

辐射室侧墙为倒三角形或者倒梯形布置，倾斜角度为5°～30°，辐射室斜墙底部安装一排附墙燃烧器，火焰附墙向上燃烧，将斜墙的墙壁烧红，使侧墙成为良好的热辐射体，向位于炉膛中间的辐射炉管均匀传热，从而提高辐射炉管热强度分布的均匀性。双辐射室并列设置，顶部联通，每面辐射室侧墙整体向各自所属辐射室的中心倾斜，两辐射室相邻侧墙底边间距大于300mm，两辐射室之间形成一个倒梯形截面或者倒三角形截面、三面封闭的炉壁散热隧道。本发明与现有技术相比，具有以下优点 

1)辐射室内烟气温度场、辐射管热强度分布更为均匀，辐射管的辐射传热及对流传热效率更高。 

2)加热炉侧面斜墙为整面斜墙，火焰沿斜墙平面燃烧，火焰更流畅，没有“直墙”与“斜墙”之间的夹角阻挡火焰。除此之外，还具有“炉壁取风”功能，可以有效利用加热炉炉壁的散失热量。