[发明专利]圆筒型管式加热炉

说明书

本发明涉及化工设备领域，公开了一种圆筒型管式加热炉，其中，圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室(10)、中间炉墙(20)、第一燃烧器(30)、第二燃烧器(40)、多个第一炉管(50)和多个第二炉管(60)，第一炉管围绕辐射室的周向排列，中间炉墙包括多个墙体(21)，多个墙体在辐射室的中部交叉并沿辐射室的径向延伸，以将辐射室内的圆筒形空间分隔为多个供热区，多个供热区彼此通过墙体隔热，每个供热区的靠近辐射室的中部的位置设置有第一燃烧器，靠近墙体的末端的位置设置有第二燃烧器，每个供热区内设置有多个第二炉管。供热区能够紧凑排列燃烧器，提高了燃烧器的数量和炉膛的空间利用率。第二炉管增加了炉管吸热面积，提高了加热炉的热负荷。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，具体地涉及圆筒型管式加热炉。

背景技术

圆筒型管式加热炉是化工领域重要的加热设备。如图1和图2所示，现有的圆筒型管式加热炉通常包括对流室70和辐射室10，辐射室10内设置有沿周向排列的垂直放置的第一炉管50以及沿圆周排列在辐射室内的燃烧器F，燃烧器F的热量通过辐射和对流的传热方式传递给四周的第一炉管50，以加热第一炉管50内的工艺介质。

现有的圆筒型管式炉将第一炉管50和燃烧器F在炉膛内沿周向排列，使得燃烧器F围成的节圆内部的炉膛空间浪费，辐射室10的炉膛空间利用率低，导致现有的圆筒形的辐射室体积热强度远低于设计允许值，例如，设计允许值为100kW/m³，但实际的辐射室体积热强度仅为30～40kW/m³。因此，如何充分利用现有的炉膛空间，增加炉膛内的炉管吸热面积，从大幅提高加热炉的热负荷和操作弹性，是当前石油化工装置扩能增效迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的圆筒型管式加热炉的辐射室内空间利用率低的问题，提供一种圆筒型管式加热炉，该管式加热炉具有较高的空间利用率，并能够提高加热炉的热负荷。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种圆筒型管式加热炉，其中，所述圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室、中间炉墙、第一燃烧器、第二燃烧器、多个第一炉管和多个第二炉管，多个所述第一炉管围绕所述辐射室的周向排列在所述辐射室中，所述中间炉墙包括多个墙体，多个所述墙体在所述辐射室的中部交叉并沿所述辐射室的径向延伸且不超出多个所述第一炉管所围区域，以将所述辐射室内的圆筒形空间分隔为多个供热区，多个所述供热区彼此通过所述墙体隔热，每个所述供热区的靠近所述辐射室的中部的位置设置有所述第一燃烧器，每个所述供热区的靠近所述墙体的末端的位置设置有所述第二燃烧器，每个所述供热区内设置有多个所述第二炉管，所述中间炉墙的高度低于所述第一炉管和第二炉管的高度。

优选地，所述第一炉管和第二炉管沿竖直方向设置，所述第一炉管和第二炉管的长度与所述辐射室的高度相当，所述中间炉墙的高度不高于所述辐射室的高度的一半。

优选地，所述第一燃烧器的热负荷占所述管式加热炉的发热量的百分数大于50％，所述第二燃烧器的热负荷占所述管式加热炉的发热量的其余部分。

优选地，每个所述墙体的末端的两侧对称设置有所述第二燃烧器。

优选地，所述第一燃烧器为圆形燃烧器并安装在所述辐射室的底部，所述第二燃烧器为扁平火焰燃烧器并安装在所述辐射室的底部，所述扁平火焰燃烧器设置为垂直燃烧或附墙燃烧。

优选地，在至少一个所述供热区中，所述第二炉管成双排布置在该供热区的沿所述辐射室的径向延伸的中心面的两侧。

优选地，两排所述第二炉管平行于所述中心面排列且彼此沿排列方向错开。

优选地，所述第一炉管和/或所述第二炉管采用相同直径或多个直径，并且/或者，所述第一炉管和所述第二炉管彼此连通。

优选地，多个所述墙体将所述辐射室内的空间等分为多个所述供热区。