[实用新型]一种管式加热炉

说明书

技术领域

本实用新型属于石油炼制与化工设备领域，尤其涉及一种用于石油炼制与化工装置中加热原料的管式加热炉。

背景技术

目前卧管式双面辐射加热炉为单室和多辐射室，辐射室炉墙为直墙或直墙+斜墙结构，且燃烧器均排布在炉墙与炉管之间，远离炉墙。这些传统的管式加热炉型，虽各有特点，但由于其辐射室炉墙均为直墙结构，高温烟气主体沿炉膛高度方向上升过程中左右摆动明显，使得沿炉膛高度方向传热不均匀。除此之外，由于受到构造等方面因素的限制，大多采用炉底烧燃烧器，燃烧器距炉墙有一段距离，燃烧器的周围存在高速回流区，烟气在炉膛内及燃烧器周围的扰动，存在热量不均匀现象，使得沿高度方向和长度方向炉管吸热不均，局部过热现象明显，易造成管内结焦现象的发生，减短了管式加热炉的操作周期。由于辐射室的下部采用的是直墙结构，在高温火焰的直接冲击下，撞墙容易断裂，严重时砖墙将向炉内倾倒坍塌。

现有技术卧管加热炉基本特征见图2，主要包括底烧燃烧器1、辐射室端墙4和辐射室侧墙8、炉管6、辐射室顶部烟道7、对流室，目前主要有3种常见炉型：(1)单面辐射箱式炉，辐射室炉墙为直墙结构，炉管靠炉墙布置，底烧燃烧器位于炉膛中间，火焰及热烟气对炉管呈单面辐射传热方式。单面辐射容易导致炉管周向不均匀系数增大，受热不均。(2)双面辐射单室单管程箱式炉，辐射室炉墙为直墙结构，炉管布置在炉膛中间，管排两侧布置燃烧器，底烧燃烧器位于炉墙与炉管中间位置，火焰及热烟气对炉管呈双面辐射传热方式，与单面辐射管式加热炉相比，双面辐射管式加热炉炉管周向均匀系数减小，单根炉管周向受热均匀性提高。(3)双面辐射单室单管程箱式炉，辐射室炉墙为直墙+斜墙结构，炉管布置在炉膛中间，管排两侧布置底烧燃烧器，底烧燃烧器位于炉墙与炉管中间位置，火焰及热烟气对炉管呈双面辐射传热方式，与单面辐射管式加热炉相比，双面辐射管式加热炉炉管周向均匀系数减小，单根炉管周向受热均匀性提高，本发明的辐射室为斜墙加斜墙结构组合截面的炉型借助于烟气在炉膛内扰动可以使炉膛内沿高度方向烟气传热趋于均匀。

以上(1)(2)种传统的管式加热炉型，虽各有特点，但由于其辐射室炉墙均为直墙结构，且底烧燃烧器均排布在炉墙与炉管之间，高温烟气主体沿炉膛高度方向上升过程中左右摆动明显，使得沿炉膛高度方向传热不均匀。同时由于受到构造等方面因素的限制，大多采用底烧燃烧器，燃烧器距炉墙有一段距离，燃烧器的周围存在高速回流区，烟气在炉膛内及燃烧器周围的扰动，存在热量不均匀的现象，影响体积热强度的均匀性，使得沿高度方向和长度方向炉管吸热不均，局部过热现象明显，局部管内结焦趋势明显，减短了管式加热炉的操作周期。由于辐射室的下部采用的是直墙结构，在高温火焰的直接冲击下，砖墙容易断裂，严重时砖墙将向炉内倾倒坍塌。第(3)种传统的管式加热炉型，燃烧器距炉墙依然还有一段距离，燃烧器的周围存在高速回流区，烟气在炉膛内及燃烧器周围存在的扰动。

中国专利申请CN201688694 U公开了一种管式加热炉的实用新型专利，该实用新型中的辐射室由直墙和斜墙组成，斜墙紧接直墙，且在直墙上方。直墙高度为0.5～5m，斜墙与直墙间的夹角为1～45°。炉底烧燃烧器靠近直墙，为附墙扁平火焰燃烧器。它的特点在于：由于辐射室的下部采用的是直墙结构，在高温火焰的直接冲击下，当砖墙断裂倒塌时，将向炉内倾倒坍塌；由于受到构造等方面因素的限制，虽采用附墙扁平火焰燃烧器，但燃烧器距炉墙有一段距离，燃烧器的周围存在高速回流区，烟气在炉膛内及燃烧器周围存在扰动，出现热量不均匀的现象，影响体积热强度的均匀性，使得沿高度方向和长度方向炉管吸热不均，有局部过热现象。

实用新型内容

为了加强对炉管进行均匀定向热辐射，本实用新型提供了一种管式加热炉。

一种管式加热炉，包括炉底燃烧器1、辐射室、炉管6、辐射室顶部烟道7所述辐射室的炉墙为斜墙，即所述炉墙由至少一段斜墙构成；所述炉底燃烧器1为紧贴辐射室固定设置的底烧燃烧器。

在具体的实践中，所述炉底燃烧器紧贴辐射室底或者固定设置在下斜墙外表面下部。

本实用新型包括两种实施例，

所述辐射室炉墙包括两段斜墙，即包括下斜墙2和上斜墙3；所述两段斜墙之间连接；

第一种，所述下斜墙2墙上端及所述上斜墙3下端向炉身外倾斜，所述下斜墙2的高度H为0.5～5m，且所述下斜墙2的内表面与辐射室底的夹角β为91°～150°；所述上斜墙3的高度H为1.5～6m，且所述上斜墙3的内表面与辐射室顶的夹角α为91～170；形成加热炉底部的收缩区、中下部为扩张区和中上部的收缩区。