[实用新型]立管方箱炉

说明书

本实用新型涉及化工设备领域，公开了一种立管方箱炉，立管方箱炉包括方箱形的辐射室、中间炉墙、第一燃烧器、第二燃烧器和多个辐射炉管，多个辐射炉管在辐射室中并围绕排列成方环状，两个平行的中间炉墙设置在辐射炉管围绕的方环状区域内，第一燃烧器设置在两个中间炉墙之间，第二燃烧器位于中间炉墙的背离第一燃烧器的一侧，中间炉墙的高度低于辐射炉管的高度，辐射炉管包括沿中间炉墙的延伸方向排列的第一炉管和垂直于所述延伸方向排列的第二炉管，工艺介质从第二炉管进入并从第一炉管流出。中间炉墙将辐射室内分为沿高度和宽度方向的多个供热区，降低了第一炉管高度方向的热强度峰值，并使第二炉管可达到较高的平均热强度。

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，具体地涉及立管方箱炉。

背景技术

立管方箱炉是化工领域重要的加热设备。如图1所示，现有的立管方箱炉(即炉管在辐射室中沿竖直方向设置的方箱炉)的辐射室10内设置有贴壁垂直布置的若干辐射炉管50，燃烧器F成排地排列在辐射炉管50围成的空腔内，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辐射炉管50，以加热辐射炉管50内的工艺介质。工艺介质通常分两路或四路进料通过辐射炉管50，图1所示为四路进料。

现有的立管方箱炉存在如下问题：(1)燃烧器F位于辐射炉管50围成的空腔内，不同位置的辐射炉管50与燃烧器F高温火焰的相对位置基本一致，使得不同位置各辐射炉管50的热强度及其分布基本相同，不能根据实际工艺需要灵活调控。(2)辐射炉管50仅受单面火焰及烟气的直接辐射，辐射炉管50的平均热强度较低(约为20-25kW/m2)，并且，由于传统方箱炉采用相同规格的燃烧器，安装在辐射室10的底部，热量集中在辐射室10的底部释放，导致辐射室10内沿高度方向的热强度分布极不均匀，具体的，辐射室10内中下部的局部热强度可达平均热强度的2-3倍。如需提高平均热强度，则需要增大燃烧器F的放热量，这将导致辐射炉管50中下部局部过热，当辐射炉管50中的工艺介质易发生高温结焦时，极易导致位于工艺介质出口的高温炉管局部结焦，甚至炉管变形或超温，严重影响立管方箱炉的运行周期和操作安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的立管方箱炉辐射室内炉管热强度不能灵活调控以及炉管高度方向热强度不均匀的问题，提供一种立管方箱炉，该立管方箱炉具有改善的热强度分布，炉管热强度可灵活调控。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种立管方箱炉，其中，所述立管方箱炉包括方箱形的辐射室、中间炉墙、第一燃烧器、第二燃烧器和多个辐射炉管，多个所述辐射炉管沿竖直方向设置在所述辐射室中并围绕排列成方环状，两个平行的所述中间炉墙设置在所述辐射炉管围绕的方环状区域内，所述方环状区域的边长和所述中间炉墙与所述辐射室的边长平行，所述第一燃烧器设置在两个所述中间炉墙之间以通过所述中间炉墙隔热，所述第二燃烧器设置在所述方环状区域中并位于每个所述中间炉墙的背离所述第一燃烧器的一侧，所述中间炉墙的高度低于所述辐射炉管的高度，所述辐射炉管包括沿所述中间炉墙的延伸方向排列的第一炉管和垂直于所述中间炉墙的延伸方向排列的第二炉管，所述第一炉管和所述第二炉管连接成将工艺介质通入所述辐射室内加热的管道系统，所述管道系统设置为使得所述工艺介质从所述第二炉管流入并从所述第一炉管流出。

优选地：所述第一炉管和所述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；并且/或者，所述中间炉墙上设置有看火孔。

优选地，所述第一燃烧器的热负荷占所述立管方箱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立管方箱炉的发热量的其余部分。

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，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。