专利名称：一种管式加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油炼制与化工设备，更具体地说是一种用于石油炼制与化工装 置中加热原料的加热炉。
背景技术：
管式加热炉是炼油化工装置的核心设备，它决定了整个装置的操作周期和能耗水平。现有技术卧管加热炉基本特征见图2，主要包括底烧燃烧器7、辐射室直墙8、炉管 9、辐射室顶部烟道10、对流室11，目前主要有有3种常见炉型(1)单面辐射箱式炉，辐射室炉墙为直墙结构，炉管靠炉墙布置，燃烧器位于炉膛 中间，火焰及热烟气对炉管呈单面辐射传热方式。单面辐射容易导致炉管周向不均勻系数 增大，受热不均。(2)双面辐射单室单管程箱式炉，辐射室炉墙为直墙结构，炉管布置在炉膛中间， 管排两侧布置燃烧器，燃烧器位于炉墙与炉管中间位置，火焰及热烟气对炉管呈双面辐射 传热方式，与单面辐射管式加热炉相比，双面辐射管式加热炉炉管周向均勻系数减小，单根 炉管周向受热均勻性提高。(3)双面辐射多室双管程箱式炉，辐射室炉墙为直墙结构，炉管和燃烧器排布方式 同双面辐射单室单管程箱式炉，单一辐射室由火墙隔成两室排两排炉管，提高了单一辐射 室的处理量，但由于两室不是完全独立，各自烟气流动相互干扰，对传热不利。以上三种传统的管式加热炉型，虽各有特点，但由于其辐射室炉墙均为直墙结构， 且燃烧器均排布在炉墙与炉管之间，高温烟气主体沿炉膛高度方向上升过程中左右摆动明 显，使得沿炉膛高度方向传热不均勻。同时由于受到构造等方面因素的限制，大多采用底烧 燃烧器，烟气在炉膛内的扰动存在局部不均勻的现象，影响体积热强度的均勻性，使得沿高 度方向和长度方向炉管吸热不均，局部过热现象明显，局部管内结焦趋势明显，减短了管式 加热炉的操作周期。
实用新型内容本实用新型的目的是通过改进的炉型结构以及采用匹配的附墙燃烧器，提高管式 加热炉内烟气传热的均勻性、改善炉管局部过热和减少管内结焦，提高炉管平均热强度，提 高管式加热炉辐射室传热效率，延长管式加热炉操作周期。本实用新型的目的通过采用如下技术方案来实现本实用新型的管式加热炉，主要包括炉底燃烧器1、辐射室、炉管4、辐射室顶部烟 道5、对流室6，其特征在于所叙的管式加热炉辐射室炉墙由辐射室直墙2和辐射室斜墙3组合而成；炉底烧 燃烧器1为附墙扁平火焰燃烧器；所述的炉底烧燃烧器1在辐射室下方靠近辐射室直墙2，辐射室斜墙3在紧接辐射室直墙2的上方；辐射室直墙2高度H为0. 5 5m，辐射室斜墙3和辐射室直墙2之间夹 角θ为1 45°。在具体实施中，所述的炉底燃烧器1的附墙扁平火焰燃烧器喷孔7截面与辐射室 直墙2的角度α为1 45°，炉底燃烧器1中心线与辐射室直墙2距离D为0.05 0.8m;所述的辐射室为单室或多室并列；所述的辐射室顶部烟道5设在辐射室顶部，烟气经所述的辐射室顶部烟道5进对 流室6。更具体说，这种管式加热炉的特征在于所叙的管式加热炉辐射室炉墙由一段辐 射室直墙2和一段辐射室斜墙3组合而成。炉底烧燃烧器1是采用附墙燃烧的结构，高温 烟气直接附墙流动。由于辐射室采用直墙与斜墙相结合的阶梯炉型，使得辐射室沿炉膛高 度方向空间容积逐渐减小，提高辐射室上部区域烟气的体积热强度，同时辐射室上部的斜 墙结构，使得上部烟气逐渐向炉管区域流动，增强了炉管与烟气之间的对流换热，提高了辐 射室内上部炉管的吸热强度。采用与上述炉型相匹配的附墙扁平焰气体燃烧器，使高温烟 气稳定的附墙流动，燃烧器与炉管之间形成稳定的烟气回流区域，减小烟气偏流，使上下部 炉管获得均勻的辐射热强度。烟气由辐射室顶部出辐射室的设计有利于减小出口烟气流动 对辐射室烟气流动扰动影响。本实用新型的效果是优化的管式加热炉辐射室组合截面之新炉型可以使炉膛内 沿高度方向烟气传热趋于均勻，附墙扁平火焰燃烧器的设置以及高温烟气由辐射室顶部离 开的设计使得烟气在炉膛内扰动趋于均勻。上述特点使管式加热炉的操作特性更加符合炼油化工工艺对加热炉的要求。减少 炉管的局部过热、提高炉管的平均热强度，有利于减缓结焦倾向，延长加热炉操作周期，进 而提高装置的经济效益。
图1本实用新型的结构示意图图2传统炉型结构示意图图3附墙燃烧器结构示意图图4炉墙结构示意图
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
，如图1、3及4所示此新型管式加热炉主要包括附墙扁平焰燃烧器1、辐射室直墙2、辐射室斜墙3、炉 管4、辐射室顶部烟道5、对流室6，其特征在于所叙的新型管式加热炉底烧燃烧器1是采 用附墙燃烧的结构(见图2)，燃烧器喷孔7截面与辐射室直墙2的角度α控制在1 45°， 燃烧器中心线与辐射室直墙2距离D控制在0. 05 0. 8m，高温烟气直接附墙流动；辐射室 炉墙采用辐射室直墙2与辐射室斜墙3的组合结构(见图3)，辐射室直墙2高度H控制在 0.5 5m，辐射室斜墙3和辐射室直墙2之间夹角θ控制在1 45°，提高辐射室上部烟 气的体积热强度；辐射室顶部烟道5设在辐射室顶部，有利于减小出口烟气流动对辐射室 烟气流动的扰动。
权利要求一种管式加热炉，包括炉底燃烧器(1)、辐射室、炉管(4)、辐射室顶部烟道(5)、对流室(6)，其特征在于所叙的管式加热炉辐射室炉墙由辐射室直墙(2)和辐射室斜墙(3)组合而成；炉底烧燃烧器(1)为附墙扁平火焰燃烧器。
2.根据权利要求1所述的新型管式加热炉，其特征在于所述的炉底烧燃烧器(1)在辐射室下方靠近辐射室直墙(2)，辐射室斜墙(3)在紧接辐 射室直墙(2)的上方；辐射室直墙(2)高度H为0. 5 5m，辐射室斜墙(3)和辐射室直墙 ⑵之间夹角θ为1 45°。
3.根据权利要求1所述的新型管式加热炉，其特征在于所述的炉底燃烧器(1)的扁平火焰燃烧器喷孔(7)截面与辐射室直墙(2)的角度α 为1 45°，炉底烧燃烧器(1)中心线与辐射室直墙⑵距离D为0. 05 0. Sm。
4.根据权利要求1所述的新型管式加热炉，其特征在于所述的辐射室为单室或多室并列。
5.根据权利要求1所述的新型管式加热炉，其特征在于所述的辐射室顶部烟道(5)设在辐射室顶部，烟气经所述的辐射室顶部烟道(5)进对 流室(6)。
6.根据权利要求3所述的新型管式加热炉，其特征在于所述的辐射室为单室或多室并列；所述的辐射室顶部烟道(5)设在辐射室顶部，烟气经所述的辐射室顶部烟道(5)进对 流室(6)。
专利摘要本实用新型为一种管式加热炉。所述的管式加热炉辐射室炉墙由辐射室直墙(2)和辐射室斜墙(3)组合而成；炉底烧燃烧器(1)为附墙扁平火焰燃烧器。所述的炉底烧燃烧器(1)在辐射室下方靠近辐射室直墙(2)，辐射室斜墙(3)在紧接辐射室直墙(2)的上方；辐射室直墙(2)高度H为0.5～5m，辐射室斜墙(3)和辐射室直墙(2)之间夹角θ为1～45°。这种辐射室采用直墙与斜墙相结合的阶梯炉型，且采用与上述炉型相匹配的附墙燃烧结构，相对于目前国内用的各种炉型，具有沿炉膛高度方向烟气传热均匀的特点，以及高温烟气在炉膛内扰动趋于均匀的优点，有利于减缓管内结焦倾向，延长加热炉操作周期，进而提高装置的经济效益。
文档编号F27B17/00GK201688694SQ20102014864
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者冯永生, 周桂娟, 孙毅, 罗莹, 蔡建光 申请人:中国石油化工集团公司;中国石化工程建设公司