專利名稱：底燒式梯形加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油加工中用于加工劣質(zhì)重油的延遲焦化裝置加熱爐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種底燒式梯形加熱爐。
背景技術(shù)：
重質(zhì)原油及渣油的輕質(zhì)化一直是煉油エ業(yè)的重要課題，隨著原油日益劣質(zhì)化，重油加工技術(shù)的開(kāi)發(fā)愈發(fā)受到重視。延遲焦化工藝由于具有脫碳徹底、裝置投資低，對(duì)原料適應(yīng)性廣的特點(diǎn)，做為劣質(zhì)重油輕質(zhì)化的ー種主要手段，近年來(lái)一直得到了大力發(fā)展。延遲焦化技術(shù)是指以貧氫的重質(zhì)油為原料，在高溫(約500°C )進(jìn)行深度的熱裂化和縮合反應(yīng)，生產(chǎn)氣體、汽油、柴油、蠟油、和焦炭的技術(shù)。重質(zhì)油品經(jīng)管式加熱爐加熱到焦化反應(yīng)所需要的溫度，并使之迅速離開(kāi)加熱爐管，進(jìn)入焦炭塔.在焦炭塔內(nèi)油品進(jìn)行裂解和縮合反應(yīng)，生成的油氣由焦炭塔頂逸出，生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)。在這ー過(guò)程，焦化反應(yīng)被推遲到焦炭塔焦化爐是延遲焦化裝置的核心設(shè)備，提供了重油輕質(zhì)化所需要的能量，其技術(shù)水平的高低，決定了裝置規(guī)模、操作周期及經(jīng)濟(jì)效益。確保焦化爐管內(nèi)不發(fā)生嚴(yán)重結(jié)焦是延遲焦化工藝獲得成功的技術(shù)關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)外的焦化爐技術(shù)都是圍繞著如何防止?fàn)t管嚴(yán)重結(jié)焦、延長(zhǎng)焦化爐運(yùn)行周期這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行的，因此焦化爐應(yīng)具備下述幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)較高的爐管平均熱強(qiáng)度，爐管表面熱強(qiáng)度周向不均勻系數(shù)要小，較高的爐管內(nèi)流速，原料油在爐管內(nèi)較短的停留時(shí)間。過(guò)去十幾年出現(xiàn)的延遲焦化加熱爐，通常采用臥管方箱式爐型，爐管為雙面輻射受熱，煙氣在輻射室的上、下部存在流動(dòng)不均勻的問(wèn)題，輻射室內(nèi)上、下部爐管表面熱強(qiáng)度的分布也不是十分均勻，焦化爐的燃燒器布置在介于輻射室側(cè)墻和爐管之間的爐底，燃燒器因燃燒不穩(wěn)定，火焰容易舔到爐管，造成爐管內(nèi)原料油結(jié)焦。爐管內(nèi)發(fā)生結(jié)焦后，由于流通面積減小，使介質(zhì)流動(dòng)阻力増加，傳熱效率下降而導(dǎo)致裝置能耗增加。與此同吋，由于結(jié)焦而導(dǎo)致?tīng)t管內(nèi)傳熱性能變差，熱阻增加，在介質(zhì)吸收相同熱量時(shí)，結(jié)焦?fàn)t管管壁溫度比未結(jié)焦?fàn)t管管壁溫度高，爐管強(qiáng)度下降，氧化損耗量增加，促使?fàn)t管壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致?tīng)t管穿壁等惡性事故的發(fā)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種底燒式梯形加熱爐，火焰呈扇形貼著爐側(cè)墻斜向上燃燒，從而有效地提高輻射室爐膛上、下部煙氣溫度場(chǎng)和熱強(qiáng)度場(chǎng)的均勻性，使得輻射室上、下部的爐管表面熱強(qiáng)度周向不均勻系數(shù)小，火焰對(duì)爐管的加熱均勻，使?fàn)t管內(nèi)介質(zhì)有穩(wěn)定的溫升梯度，減緩了原料油在爐管內(nèi)的結(jié)焦。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是底燒式梯形加熱爐，主要由梯形輻射室、對(duì)流室和煙囪組成。其特征在于對(duì)流室在梯形輻射室的上部，畑 在對(duì)流室的頂部；梯形輻射室和輻射室爐管的壁上有爐體襯里；對(duì)流室內(nèi)縱向水平排列若干翅片或?qū)α魇覡t管，對(duì)流室的底部遮蔽管為光管；梯形輻射室內(nèi)有輻射室爐管，輻射室爐管與對(duì)流室爐管連通；在梯形輻射室的底部設(shè)置有燒燃燒器。所述的梯形輻射室有I 8個(gè)，I 8個(gè)梯形輻射室的上部有一個(gè)對(duì)流室。I 8個(gè)梯形輻射室內(nèi)的輻射室爐管與對(duì)流室爐管連通。所述的梯形輻射室有I 8個(gè)，I 8個(gè)梯形輻射室的上部有兩個(gè)并列的對(duì)流室。I 8個(gè)梯形輻射室內(nèi)的輻射室爐管分成兩組，一組輻射室爐管與一個(gè)對(duì)流室爐管連通；另一組輻射室爐管與另ー個(gè)對(duì)流室爐管連通。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型底燒式梯形加熱爐，通過(guò)對(duì)輻射室截面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，結(jié)合附墻火焰底燒燃燒器的使用，火焰呈扇形貼著爐側(cè)墻斜向上燃燒，改善了爐膛內(nèi)上、下部分煙氣流動(dòng)的不均勻性，使得輻射室內(nèi)溫度場(chǎng)分布更加均勻，在提高輻射爐管表面平均熱強(qiáng)度的同時(shí)，降低了輻射爐管表面峰值熱強(qiáng)度，均勻的爐膛內(nèi)溫度場(chǎng)和熱強(qiáng)度場(chǎng)，使?fàn)t管內(nèi)被加熱的原料油有穩(wěn)定的溫升梯度，有效減緩爐管內(nèi)結(jié)焦的趨勢(shì)，延長(zhǎng)加熱爐運(yùn) 行周期。多種輻射室與對(duì)流室組合，提高了延遲焦化裝置設(shè)計(jì)的靈活性，裝置加工量的范圍可以更寬泛，增強(qiáng)加熱爐應(yīng)對(duì)延遲焦化裝置加工量變化的調(diào)節(jié)靈活性，并且適應(yīng)各種在線爐管除焦手段，保證加熱爐長(zhǎng)周期運(yùn)行，提高延遲焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益。

圖I是本實(shí)用新型底燒式梯形加熱爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是四個(gè)輻射室共用一個(gè)對(duì)流室組合結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是多個(gè)輻射室對(duì)應(yīng)兩個(gè)對(duì)流室組合結(jié)構(gòu)示意圖圖中，I-燒燃燒器，2-梯形輻射室，3-輻射室爐管，4-爐體襯里，5-對(duì)流室，6-對(duì)流室爐管，7-煙囪。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :以ー個(gè)梯形輻射室2和一個(gè)對(duì)流室5組合的底燒式梯形加熱爐為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。參閱圖I。本實(shí)用新型底燒式梯形加熱爐，主要由ー個(gè)梯形輻射室2、一個(gè)對(duì)流室5和一個(gè)煙 7組成。梯形輻射室2截面形狀呈上小下大的梯形，輻射室底部尺寸大于輻射室上部尺寸。對(duì)流室5在梯形輻射室2的上部，煙 7在對(duì)流室5的頂部。梯形輻射室2和輻射室爐管3的壁上有非金屬保溫隔熱材料的爐體襯里4。對(duì)流室5內(nèi)縱向水平排列若干對(duì)流室爐管6，對(duì)流室5的底部遮蔽管為光管。梯形輻射室2內(nèi)有輻射室爐管3，輻射室爐管3與對(duì)流室爐管6連通。在梯形輻射室2的底部設(shè)置有燒燃燒器1，燒燃燒器I靠近兩側(cè)爐墻，火焰沿爐墻斜向上燃燒。實(shí)施例2:參閱圖2。實(shí)施例2與實(shí)施例I不同點(diǎn)是梯形輻射室2有四個(gè)，四個(gè)梯形輻射室2排列為一行，四個(gè)梯形輻射室2的上部有一個(gè)對(duì)流室5。四個(gè)梯形輻射室2內(nèi)的輻射室爐管3與對(duì)流室爐管6連通。在裝置加工量波動(dòng)較小的情況下，操作時(shí)采用在線清焦手段，保證加熱爐長(zhǎng)周期運(yùn)行，該組合形式加熱爐總投資最少。實(shí)施例3 :參閱圖3。實(shí)施例3與實(shí)施例I不同點(diǎn)是梯形輻射室2有六個(gè)，六個(gè)梯形輻射室2排列為一行,六個(gè)梯形輻射室2的上部有兩個(gè)對(duì)流室5 ;兩個(gè)對(duì)流室5公用ー個(gè)煙囪7。六個(gè)梯形輻射室2內(nèi)的輻射室爐管3分成平均兩組，一組輻射室爐管3與一個(gè)對(duì)流室爐管6連通；另一組輻射室爐管3與另ー個(gè)對(duì)流室爐管6連通。六個(gè)梯形輻射室2與兩個(gè)對(duì)流室5組合的底燒式梯形加熱爐，產(chǎn)量下降到50%的情況下可停一半加熱爐操作；能采用在線清焦或在線水力機(jī)械清焦手段，保證加熱爐長(zhǎng)周期運(yùn)行?！?br> 權(quán)利要求1.一種底燒式梯形加熱爐，主要由梯形輻射室(2)、對(duì)流室(5)和煙囪(7)組成；其特征在于對(duì)流室(5)在梯形輻射室(2)的上部，煙囪(7)在對(duì)流室(5)的頂部；梯形輻射室(2)和輻射室爐管(3)的壁上有爐體襯里⑷；對(duì)流室(5)內(nèi)縱向水平排列若干翅片或?qū)α魇覡t管(6)，對(duì)流室(5)的底部遮蔽管為光管；梯形輻射室(2)內(nèi)有輻射室爐管(3)，輻射室爐管(3)與對(duì)流室爐管(6)連通；在梯形輻射室(2)的底部設(shè)置有燒燃燒器(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的底燒式梯形加熱爐，其特征是所述的梯形輻射室(2)有I 8個(gè)，I 8個(gè)梯形輻射室(2)的上部有一個(gè)對(duì)流室(5) ;1 8個(gè)梯形輻射室(2)內(nèi)的輻射室爐管(3)與對(duì)流室爐管(6)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的底燒式梯形加熱爐，其特征是所述的梯形輻射室(2)有I 8個(gè)，I 8個(gè)梯形輻射室(2)的上部有兩個(gè)并列的對(duì)流室(5) ;1 8個(gè)梯形輻射室(2)內(nèi)的輻射室爐管(3)分成兩組，一組輻射室爐管(3)與一個(gè)對(duì)流室爐管(6)連通；另一組輻射室爐管(3)與另ー個(gè)對(duì)流室爐管(6)連通。
專利摘要底燒式梯形加熱爐，是應(yīng)用于石油加工中用于加工劣質(zhì)重油的延遲焦化的加熱爐。對(duì)流室在梯形輻射室的上部，煙囪在對(duì)流室的頂部；梯形輻射室和輻射室爐管的壁上有爐體襯里；對(duì)流室內(nèi)縱向水平排列若干翅片或?qū)α魇覡t管，對(duì)流室的底部遮蔽管為光管；梯形輻射室內(nèi)有輻射室爐管，輻射室爐管與對(duì)流室爐管連通；在梯形輻射室的底部設(shè)置有燒燃燒器。效果是輻射室內(nèi)溫度場(chǎng)分布更加均勻，在提高輻射爐管表面平均熱強(qiáng)度的同時(shí)，降低了輻射爐管表面峰值熱強(qiáng)度，使?fàn)t管內(nèi)被加熱的原料油有穩(wěn)定的溫升梯度，延長(zhǎng)加熱爐運(yùn)行周期。
文檔編號(hào)C10G9/20GK202595046SQ201220177430
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者董罡, 魏學(xué)軍, 劉杰, 謝崇亮, 尹恩杰, 范海玲, 顏峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣華東勘察設(shè)計(jì)研究院