[发明专利]头部排烟管式加热炉

说明书

本发明提供一种头部排烟管式加热炉，炉膛内装设有炉管；燃烧器安装在炉膛的头部即底部，燃烧器内部设有异型隔板；异型隔板内部空腔为空气通道，外部空腔为烟气通道，异型隔板、烟气通道、空气通道组成空气预热器；空气通道一头通过连接管道和助燃风机连接，另一头通向炉膛；烟气通道一头通过连接管道与引风机连接，另一头通向炉膛；燃烧器内部装有燃料喷枪，燃料喷枪一头通过连接管道与燃料调节阀连接，另一头通向炉膛。本发明采用头部排烟结构，减轻加热炉的重量；高温烟气在炉膛内形成回流，有利于强化燃烧、传热和温度均匀性；烟气从头部排出，当需要加装烟气净化设备时，可在头部地面实现，不需要改变炉体承重结构。

技术领域

本发明涉及管式加热炉技术领域，具体涉及一种头部排烟管式加热炉，

背景技术

管式加热炉广泛用于石油化工和煤化工行业物料工艺加热。

管式加热炉管内为被加热流体，管外为热源，分为燃料燃烧火焰加热和电加热两大类。

对于燃料燃烧火焰加热的管式加热炉，由安装在加热炉头部的燃烧器供给燃料和氧化剂(一般为空气)，在炉膛内燃烧产生高温火焰，通过辐射、对流和导热的传热形式将火焰的热量传递给炉管内的流体物料，使物料达到工艺所需要的温度，供下一道工序使用，燃烧传热降温后的烟气从加热炉尾部排出。

典型的管式加热炉为立式结构，如图3。通常燃烧器装在加热炉的底部，燃料和助燃空气通过燃烧器喷枪在炉膛内混合燃烧，燃烧烟气在炉膛和对流段将热量以辐射、对流的方式传给炉管加热炉管内的流体，降温后从加热炉上部(尾部)通过烟囱排到大气。

为了节能的需要，往往在排烟温度较高的管式加热炉上部(尾部)烟道上加装空气预热器，利用烟气中的余热加热助燃空气，将被加热的助燃空气送回燃烧器进入炉膛中助燃，代替一部分燃料燃烧释放的热量，从而减少燃料用量，起到节约能源降低成本的作用。

但是尾部排烟方法的缺点：

1、烟气通过尾部对流段和空气预热器时，因为烟温低、设备表面积大散热多，所以传热效率低，导致加热炉整体效率较低；

2、对流段和空预器体积大、重量重，导致加热炉下部承重结构要求高，成本增加，同时上部对流段和空预器维修更换不方便；

3、烟气向上垂直流动，不利于调整炉内温度分布达到均匀传热的目的；

4、烟气向上直排，烟道在高空，不利于加装用于降低硫氧化物和氮氧化物的尾部烟气处理环保设备。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种头部排烟的管式加热炉结构，将尾部空气预热器和头部燃烧器合二为一，取消尾部(上部)低效对流段和空气预热器，燃料和助燃空气通过头部(下部)燃烧器进入炉膛内混合燃烧，燃烧完全的烟气通过高温高效辐射传热将热量传递个炉管里的物料，然后反向流回，通过头部燃烧器里自带的空气预热器将烟气余热传递给助燃空气，降温了的烟气最后从加热炉头部燃烧器烟气出口被引风机抽到集中或独立的烟道里排放。

具体的技术方案为：

头部排烟管式加热炉，包括炉膛、炉管、燃烧器、助燃风机、引风机、燃料调节阀和切断阀；

所述的炉膛内装设有炉管；

燃烧器安装在炉膛的头部即底部，燃烧器内部设有异型隔板；异型隔板内部空腔为空气通道，外部空腔为烟气通道，异型隔板、烟气通道、空气通道组成空气预热器；空气通道一头通过连接管道和助燃风机连接，另一头通向炉膛；烟气通道一头通过连接管道与引风机连接，另一头通向炉膛；

燃烧器内部装有燃料喷枪，燃料喷枪一头通过连接管道与燃料调节阀连接，另一头通向炉膛。