CN106398744B - 加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加热炉，包括：炉体，该炉体的下部具有辐射室；多个中间隔墙，其设置在辐射室内部，该多个中间隔墙将辐射室分隔成多个分辐射区；多组底烧燃烧器，其分别设置在炉体的底部，每组底烧燃烧器对应设置在辐射室的分辐射区内；以及多组辐射盘管单元，其分别设置在辐射室的分辐射区的周围。该加热炉的炉膛空间利用率高，实现加热炉大型化的同时减少了加热炉的占地面积，提高了炉膛体积热强度。

Description

加热炉

技术领域

本发明涉及石油炼制与化工设备领域，特别涉及一种加热炉。

背景技术

为了满足国内对成品油日益剧增的需求，并适应集约化管理，炼油装置的处理量急剧增加，例如常减压装置，其处理量已从上世纪80年代的100万吨/年增加到本世纪的1500万吨/年。与此同时，装置大型化要求其加热炉随之大型化，以适应工艺生产的需求。

目前，装置处理量增加后，在很多工况下，加热炉大型化一般采用个体加热炉的叠加来实现，即多台相同的加热炉并联。但是，通过此种方式改进的加热炉，具有炉膛空旷、体积热强度低、占地面积大、工程量多、逻辑控制点繁杂和操作维护成本高等缺点。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热炉，炉膛空间利用率高，实现加热炉大型化的同时减少了加热炉的占地面积，提高了炉膛体积热强度。

为实现上述目的，本发明提供了一种加热炉，包括：炉体，该炉体的下部具有辐射室；多个中间隔墙，其设置在辐射室内部，该多个中间隔墙将辐射室分隔成多个分辐射区；多组底烧燃烧器，其分别设置在炉体的底部，每组底烧燃烧器对应设置在辐射室的分辐射区内；以及多组辐射盘管单元，其分别设置在辐射室的分辐射区的周围。

优选地，多个中间隔墙在辐射室内部呈横向和/或纵向设置。

优选地，辐射盘管单元设置在辐射室的内壁和中间隔墙的外壁上。

优选地，辐射盘管单元由炉管纵向环绕形成，该纵向环绕的炉管布满辐射室的内壁和中间隔墙的外壁。

优选地，辐射盘管单元由单排管构成。

优选地，炉管的上部悬吊在辐射室的顶面或炉管的下部固定在炉体的底面。

优选地，每组底烧燃烧器包括1至16台燃烧器。

优选地，该加热炉还包括对流室，对流室设置在辐射室上方，对流室与辐射室通过烟道连通。

优选地，对流室的顶部设有烟囱或者烟道。

优选地，一部分炉管布置在辐射室的侧墙，该布置在侧墙部分的炉管在辐射室的侧墙上部壁板处通过支撑件而进行侧面支撑悬吊。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过在辐射室内设置多个中间隔墙，将辐射室分隔成多个独立的辐射区域，每个区域配置辐射盘管单元和其内部的底烧燃烧器构成的独立传热单元，充分利用炉膛空间，实现加热炉大型化的同时减少了加热炉的占地面积，提高了炉膛体积热强度，提高了每个辐射区域内部的燃烧器的操作性能及加热炉内烟气传热的均匀性，提高炉管利用率和辐射室传热效率。

附图说明

图1是根据本发明的加热炉的结构示意图；

图2是根据本发明的加热炉中辐射室的横截面示意图；

图3是根据本发明的加热炉中单个辐射盘管单元的示意图。

主要附图标记说明：

1-炉体，11-辐射室，12-对流室，2-底烧燃烧器，3-中间隔墙，4-辐射盘管单元。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种加热炉，包括炉体1、多个中间隔墙3、多组底烧燃烧器2和多组辐射盘管单元4。其中炉体1的下部具有辐射室11，多个中间隔墙3设置在辐射室11内部，该多个中间隔墙3将辐射室11分隔成多个分辐射区(参见图2)。另外，多组底烧燃烧器2分别设置在炉体1的底部，每组底烧燃烧器2对应设置在辐射室11的分辐射区内(参见图2)，多组辐射盘管单元4分别设置在辐射室11的分辐射区的周围。

作为一种优选实施例，多个中间隔墙3在辐射室11的内部呈横向和/或纵向设置。也即中间隔墙3在横向上排列，也可以纵向排列，或者横纵交叉排列，将整个辐射室11分隔成若干方形的区域，每个区域变成一个独立的辐射空间，每个独立的辐射空间内布置相同的底烧燃烧器2和辐射盘管单元4，充分利用炉膛空间。

在具体的应用中，通过设置中间隔墙3可以将辐射室11在水平方向分隔为1-10个区域，优选的为2-5个，沿辐射室11径深方向分隔为1-6个区域，优选的为2个区域，相应地，辐射盘管单元4在水平方向布置2-5组，在径深方向布置2组。每组辐射盘管单元4内布置4-6台底烧燃烧器2。

上述方案中，底烧燃烧器2的火焰垂直向上并具有一定火焰长度和火焰直径，以向各辐射盘管单元4内的炉管提供热量，使得每个独立的辐射空间内的辐射盘管单元4和其内部的底烧燃烧器2构成独立的传热单元，每个辐射盘管单元4相对独立，每个辐射盘管单元4内部的底烧燃烧器2调整操作方便，与其临近辐射盘管单元4内部底烧燃烧器2不发生任何干涉扰动，实现加热炉大型化的同时减少了加热炉的占地面积，提高了炉膛体积热强度，提高加热炉内烟气传热的均匀性，辐射室传热效率高，降低了操作调整的难度，减少炉墙的热损失。

作为一种优选实施例，辐射盘管单元4设置在辐射室11的内壁和中间隔墙3的外壁上，辐射盘管单元4围成的内部空间为过火通道，底烧燃烧器2发生的火焰处于该过火通道内。

作为一种优选实施例，辐射盘管单元4由炉管纵向环绕形成，该纵向环绕的炉管布满辐射室11的内壁和中间隔墙3的外壁。其中辐射盘管单元4可以由单排管构成，即采用单排管单面辐射的形式进行热传递，此时，底烧燃烧器的火焰处于炉管的内侧面。另外，炉管的上部可以悬吊在辐射室11的顶面或炉管的下部固定在炉体的底面(即辐射盘管单元4支撑并固定在炉底111上)。此外，所述炉管布置在辐射室侧墙的部分炉管，可在辐射室侧墙上部壁板处通过支撑件而进行侧面支撑悬吊。

作为一种优选实施例，每组底烧燃烧器2包括1至16台燃烧器。也即辐射室11的每个分辐射区内至少设置一台燃烧器，本实施例以4台燃烧器为例进行说明(参见图3)。

上述技术方案在具体的应用中，各个辐射盘管单元4中的炉管的直管段长度可以选用为5米至18.3米，各个中间隔墙3的高度为3米至12米，各个中间隔墙,由非金属耐火材料(如耐火砖)构成或者由耐热钢部件构成。

另外，该加热炉还包括对流室12，对流室12设置在辐射室11上方，对流室12与辐射室11通过烟道13连通，对流室12的顶部设有烟囱(烟道)14。

综上，本实施例通过在炉体1的辐射室11内设置多个中间隔墙3，将辐射室11分隔成多个独立的辐射区域，每个区域配置辐射盘管单元4和其内部的底烧燃烧器2构成的独立传热单元，充分利用炉膛空间，实现加热炉大型化的同时减少了加热炉的占地面积，提高了炉膛体积热强度，提高了每个辐射区域内部的燃烧器的操作性能及加热炉内烟气传热的均匀性，提高炉管利用率和辐射室传热效率。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种加热炉，其特征在于，包括：

炉体，该炉体的下部具有辐射室；

多个中间隔墙，其设置在所述辐射室内部，该多个中间隔墙将所述辐射室分隔成多个分辐射区；

多组底烧燃烧器，其分别设置在所述炉体的底部，每组底烧燃烧器对应设置在所述辐射室的分辐射区内；以及

多组辐射盘管单元，其分别设置在所述辐射室的分辐射区的周围；

所述多个中间隔墙在所述辐射室内部呈横向和/或纵向设置；

所述多个中间隔墙的高度为3米至12米。

2.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，所述辐射盘管单元设置在所述辐射室的内壁和所述中间隔墙的外壁上。

3.根据权利要求2所述的加热炉，其特征在于，所述辐射盘管单元由炉管纵向环绕形成，该纵向环绕的炉管布满所述辐射室的内壁和所述中间隔墙的外壁。

4.根据权利要求3所述的加热炉，其特征在于，所述辐射盘管单元由单排管构成。

5.根据权利要求4所述的加热炉，其特征在于，所述炉管的上部悬吊在所述辐射室的顶面，或者所述炉管的下部固定在所述炉体的底面。

6.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，每组底烧燃烧器包括1至16台燃烧器。

7.根据权利要求1所述的加热炉，其特征在于，该加热炉还包括对流室，所述对流室设置在所述辐射室上方，所述对流室与所述辐射室通过烟道连通。

8.根据权利要求7所述的加热炉，其特征在于，所述对流室的顶部设有烟囱或者烟道。

9.根据权利要求4所述的加热炉，其特征在于，一部分炉管布置在辐射室的侧墙，该布置在侧墙部分的炉管在辐射室的侧墙上部壁板处通过支撑件而进行侧面支撑悬吊。