CN208154460U - 一种底燃立式连续加热炉 - Google Patents

Abstract

一种底燃立式连续加热炉，其特征在于：包括炉体和位于炉体内部的燃烧室；燃烧室下方与燃烧器相连，上方开口于高温扩散区；在炉体和燃烧室之间设有换热器组；换热器组的换热管下端与瓦斯入口相连通，上端与设置在炉体内部的内炉体瓦斯通道相连通，内炉体瓦斯通道与位于炉体上方的高温瓦斯出口相连通；在换热器组的下方设有烟气出口。本实用新型结构温度波动小，加热稳定，可提高干馏装置产油率；内部多段烟气紊流燃烧实现燃气充分燃烧，放热量高，有利于烟气环保处理达标排放；采用多组立式换热结构，换热器组中的烟管及箱体整体受热消除了纵、横向产生的热应力，有效解决了内应力对炉体管板造成的破坏，增加了加热炉使用寿命及安全性。

Description

一种底燃立式连续加热炉

技术领域

本实用新型属于加热炉技术领域，具体涉及一种油母页岩干馏炉用底燃立式连续加热炉。

背景技术

目前在抚顺干馏工艺中，其加热介质为高温气体，该气体大多数是采用间歇蓄热式加热炉供热方式，即采用自产的干馏瓦斯燃烧先将加热炉内蓄热体（格子砖）加热到一定温度后切断燃烧气体在通入循环瓦斯将热量带入干馏炉内进行页岩干馏，当加热炉内蓄热体温度下降到一定温度后必须将循环瓦斯切换到另一台加热炉上，同时对低温加热炉在进行燃烧加热反复切换进行。这种供热方式需要2-3台加热炉进行不断切换运行向干馏炉内供热，占地面积相对较大，而且在切换过程中不仅会产生循环热载体温度波动较大影响产油率，而且在切换过程中炉体腔内残留的瓦斯必须排入大气，对环境产生污染和热能损失。

随着社会的不断进步，人们已逐步认识到充分利用好有限的资源，保护好环境是当今社会企业以及每个公民应尽的责任，特别是对油母页岩干馏工艺以及干馏设备要求向环保型、高产油率方向发展。因此在油母页岩干馏工艺快速发展过程中，环保型连续式加热炉在干馏技术上的应用必将取代现有间歇蓄热式加热炉供热方式，必将推动抚顺干馏工艺走上新台阶，促进环保型干馏技术不断向前发展，对进一步提升抚顺干馏工艺，杜绝污染源，保护好环境对企业和社会具有深远意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种底燃立式连续加热炉，以解决现有技术中的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种底燃立式连续加热炉，其特征在于：包括炉体和位于炉体内部的燃烧室；燃烧室下方与燃烧器相连，上方开口于高温扩散区；在炉体和燃烧室之间设有换热器组；换热器组的换热管下端与瓦斯入口相连通，上端与设置在炉体内部的内炉体瓦斯通道相连通，内炉体瓦斯通道与位于炉体上方的高温瓦斯出口相连通；在换热器组的下方设有烟气出口。

进一步的：所述燃烧室从下至上分为第一紊流燃烧段、第二紊流燃烧段和第三紊流燃烧段，在相邻两段之间交错设有拱台。

进一步的：所述燃烧器设有燃烧器燃料气体入口和燃烧器助燃风入口。

进一步的：在炉体上方还设有防爆孔。

进一步的：在炉体上方还设有内外炉体温差波纹补偿器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构采取加热炉高温烟气与循环瓦斯气隔离并连续间接换热新型结构方式，温度波动小，加热稳定，可提高干馏装置产油率；中心高温火道采用简单的交错拱台结构，形成多段烟气紊流燃烧实现燃气充分燃烧，放热量高，有利于烟气环保处理达标排放；采用多组立式换热结构，换热器组中的烟管及箱体整体受热以及波纹补偿器的作用消除了纵、横向产生的热应力，有效解决了内应力对炉体管板造成的破坏，增加了加热炉使用寿命及安全性；由于本实用新型换热部分结构是由多组独立的换热器组组成，并将内炉体的整体重量上、中下分别作用在外炉体、内炉体承重墙和承重平台之上，结构受力合理，不仅便于换热器组的检查、检修和更换，而且可实现换热器组工厂化生产制造，可提高换热器组加工制造的产品质量，同时减小了现场工程施工难度和工程量；当加热炉换热器组内产生积碳时，可以进行通风烧焦处理，又可以替换处理，较好的解决了积碳堵塞后较难处理的技术问题；由于本实用新型结构采取加热炉高温烟气与干馏气隔离并连续间接换热新型结构方式，不仅避免了间歇蓄热式加热炉在切换过程中炉体腔内残留的瓦斯必须排入大气，对环境产生污染和热能损失，而且避免了需要每小时依靠人工切换一次加热炉的操作程序，节省了运行人工成本，自动化程度运行大幅度提高。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为图1中A处剖视图；

图3为图1中B处剖视图。

图中序号说明：1.循环瓦斯入口、2.低温联通管、3.中低温换热器组、3-1.中低温换热器烟管、3-2.中低温换热器折流板、4.隔热保温层、5.中高温换热器联通管、6.高温换热器组、6-1.高温换热器烟管、7.高温联通管、8.管板隔热保护层、-1.高温耐火砖、8-2.硅酸铝石棉毡、9.内炉体、9-1.内炉体瓦斯通道、9-2.内炉体高温保护层、10.高温瓦斯出口、11.波纹补偿器、12.安全防爆孔、13.外炉体、14.温控元件、15.人孔、16.高温扩散区、17.第三紊流燃烧段、18.换热器组承重墙、19.第二流燃烧段、20.第一紊流燃烧段、21.烟气汇集区、22.承重平台、23.烟气出口、4.燃烧器、24-1.燃烧器检修人孔、24-2.燃烧器燃料气体入口、24-3.燃烧器助燃风入口、25.拱台。

具体实施方式

如图1、2和3所示为本实用新型一种底燃立式连续加热炉，包括炉体和位于炉体内部的燃烧室；燃烧室下方与燃烧器相连，上方开口于高温扩散区；在炉体和燃烧室之间设有换热器组；换热器组的换热管下端与循环瓦斯入口1相连通，上端与设置在炉体内部的内炉体瓦斯通道相连通，内炉体瓦斯通道与位于炉体上方的高温瓦斯出口相连通；在换热器组的下方设有烟气出口。

优选的：所述燃烧室从下至上分为第一紊流燃烧段、第二紊流燃烧段和第三紊流燃烧段，在相邻两段之间交错设有拱台25，所述拱台上交错设有通气口，既能使烟气通过，又能在通过的过程中对其进行扰流，使烟气的流动方向发生变化，提高了燃烧的效率。

优选的：所述燃烧器设有燃烧器燃料气体入口和燃烧器助燃风入口，还包括用于检修的燃烧器检修人孔24-1。

优选的：在炉体上方还设有防爆孔，防爆孔为一圆形管，下端与内炉体固定相连，并可开口于高温扩散区，上部与外炉体滑接，在顶部设有泄压阀。

优选的：在炉体上方还设有内外炉体温差波纹补偿器，补偿器下端与外炉体固定，上端与防爆孔的圆形管上部固定，通过波纹的形变补偿内外炉体之间的形变，防止炉体产生应力。

实施例1

一种底燃式连续加热炉，包括承重平台22，外炉体13和内炉体9，内外炉体之间设有隔热保温层4，内炉体上部重量作用在外炉体13的支撑框架之上，高温换热器组6的重量作用在换热器组承重墙18之上，中低温换热器组3的重量作用在承重平台22之上，高温换热器组6和中低温换热器组3分别组合成上下两段圆形内炉体（炉体与燃烧室之间的部分），上下换热器组之间设有瓦斯气体联通管5，内炉体中心设有燃烧室，燃烧室内圆形燃烧火通道，燃烧火通道内由下向上设有n个交错拱台形成数个紊流燃烧段（如图所示为三段，分别为第一紊流燃烧段20、第二紊流燃烧段19和第三紊流燃烧段17，），内炉体中心火道与承重平台的下方与燃烧器24连接，在承重平台的下方还设有烟气出口23；在内炉体上部设有半球形高温扩散区16，顶部设有高温瓦斯气体出口10、安全防爆孔12、人孔15、内外炉体温差波纹补偿器11和测温元件14，在上部半球体内侧设有内炉体高温隔热保护层9-2，外侧设有内炉体瓦斯通道9-1，在内炉体高温换热器组上部还设有管板隔热保护层8。

优选的：所述的管板隔热保护层，是由硅酸铝石棉毡和高温耐火砖8-1构成。

优选的：所述的内炉体中心设有圆形燃烧火通以及拱台是由高温耐火砖8-1构成。

优选的：所述的内炉体以及高低温换热器组壳体是由耐热钢构成。

优选的：所述的内炉体上部半球体内侧设有高温隔热保护层是由耐高温浇筑料构成。

优选的：所述的内外炉体之间设有隔热保温层是由硅酸钙绝热板、硅酸铝石棉毡8-2以及气凝胶构成。

优选的：所述的换热器组在烟管内以及壳层内设有金属蜂巢。

优选的：所述的中低温换热器组3包括中低温换热器烟管3-1、中低温换热器折流板3-2，中低温换热器折流板相互交错设置，且与中低温换热器烟管相互垂直，增加了烟气的运行路，延长了热交换的时间，提高了热交换效率；同理，所述的高温换热器组6包括高温换热器烟管6-1和高温换热器折流板。

本实用新型的工作过程如下：燃烧瓦斯通过下部燃烧器燃料气体入口24-2进入燃烧室，与经燃烧器助燃风入口24-3进入的助燃烧空气混合，在燃烧室燃烧产生的烟气经旋转向上进入中心高温火道的紊流燃烧段，在中心火道交错拱台的作用下，使垂直向上的热烟气形成紊流将烟气内未燃尽的可燃物与烟气中氧分子发生碰撞得到进一步充分燃烧释放热量后，继续向上进入高温扩散区，使高温烟气部分热量先通过内炉体上半球形表面耐高温保护层传导到内炉体外侧的瓦斯通道内被流动的瓦斯气体吸收使瓦斯气体进一步提高，高温烟气经球形扩散区向下进入高温换热器组耐高温陶瓷管6-3与换热区组壳层折流的瓦斯气体进行热交换后，再向下进入中低温换热器组的中低温换热器烟管3-1内进一步与壳层的低温瓦斯气体进行换热后的低温烟气进入烟气汇集区21经烟气出口23排除；低温冷瓦斯经入口进入中低温换热器组的下端，由下折流向上与管层内烟气逆流交换热量使瓦斯温度逐步升高后，从低温换热器组的上部出口经联通管进入高温换热器组的下端折流向上在与高温换热器组管层的烟管逆流进一步换热后导出，在经联通管（包括低温联通管2和高温联通管7）以及内炉体外侧的瓦斯通道加强换热成高温瓦斯气体汇集到加热炉顶部，由高温瓦斯出口导出进入干馏装置进行页岩干馏。

由于内炉体换热器组烟气与循环瓦斯气完全隔离解决了泄漏的安全隐患，同时采用多组立式换热结构，换热器组中的烟管及箱体整体受热以及波纹补偿器的作用消除了纵、横向产生的热应力，有效解决了内应力对炉体管板造成的破坏，增加了加热炉使用寿命及安全性；由于内炉体换热部分结构设计承重分别作用在外炉体、内炉体承重墙和承重平台之上，结构受力合理，不仅便于换热器组的检查、检修和更换，而且可实现换热器组工厂化生产制造，可提高换热器组加工制造的产品质量，同时减小了现场工程施工难度和工程量。

本实用新型结构具有如下优点：

（1）采取加热炉高温烟气与干馏气隔离并连续间接换热新型结构方式向干馏装置提供热能解决了间歇蓄热式加热炉在切换过程中炉体腔内残留的瓦斯必须排入大气，对环境产生污染和热能损失，以及因温度波动非常大，影响产油率和烟气排放环保时有不达标的技术问题；

（2）中心高温火道采用简单的交错拱台结构，形成多段烟气紊流燃烧实现燃气充分燃烧，解决了间歇蓄热式加热炉存在的非甲烷总烃时常不能充分燃烧，以致存在非甲烷总烃有时超标现象的技术问题；

（3）采用多组立式换热结构，换热器组中的烟管及箱体整体受热以及波纹补偿器的作用消除了纵、横向产生的热应力，有效解决了内应力对炉体管板造成的破坏，增加了加热炉使用寿命及安全性；

（4）由于本实用新型换热部分结构是由多组独立的换热器组组成，并将内炉体的整体重量分别作用在外炉体、内炉体承重墙和承重平台之上，结构受力合理，不仅便于换热器组的检查、检修和更换，而且可实现换热器组工厂化生产制造，可提高换热器组加工制造的产品质量，同时减小了现场工程施工难度和工程量；

（5）当加热炉换热器组内产生积碳时，可以进行通风烧焦处理，又可以替换处理，较好的解决了积碳堵塞后较难处理的技术问题；

（6）采取温度智能化自动控制设计实现加热炉自动化运行，避免了蓄热式加热炉需要每小时依靠人工切换一次加热炉的操作程序，节省了运行人工成本，自动化程度运行大幅度提高；

（7）相对蓄热式加热炉供热方式，可节省建造占地面积三分之一以上。

Claims (5)

1.一种底燃立式连续加热炉，其特征在于：包括炉体和位于炉体内部的燃烧室；燃烧室下方与燃烧器相连，上方开口于高温扩散区；在炉体和燃烧室之间设有换热器组；换热器组的换热管下端与瓦斯入口相连通，上端与设置在炉体内部的内炉体瓦斯通道相连通，内炉体瓦斯通道与位于炉体上方的高温瓦斯出口相连通；在换热器组的下方设有烟气出口。

2.根据权利要求1所述的底燃立式连续加热炉，其特征在于：所述燃烧室从下至上分为第一紊流燃烧段、第二紊流燃烧段和第三紊流燃烧段，在相邻两段之间交错设有拱台。

3.根据权利要求1所述的底燃立式连续加热炉，其特征在于：所述燃烧器设有燃烧器燃料气体入口和燃烧器助燃风入口。

4.根据权利要求1所述的底燃立式连续加热炉，其特征在于：在炉体上方还设有防爆孔。

5.根据权利要求1所述的底燃立式连续加热炉，其特征在于：在炉体上方还设有内外炉体温差波纹补偿器。