组合式加热炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油化工加氢装置，特别涉及一种组合式加热炉。
【背景技术】
[0002]目前石油化工加氢装置的加热炉的常规、典型的组合操作形式如下:一台(或多台)纯辐射型加热炉F-1 (以一台为例)和一台辐射——对流型加热炉F-2同时操作。为节省燃料，节约能源，将加热炉F-1的辐射高温烟气引入到加热炉F-2的对流室下部，汇同加热炉F-2的辐射高温烟气共同加热加热炉F-2的对流介质，如图1所示。这种设计无疑是一种典型的有利于节约能源的设计。
[0003]具体来说，在图1所示的现有加热炉中，加热炉F-1为纯辐射型加热炉，从加热炉F-1的辐射室1流出的高温烟气先经过辐射转烟气集箱烟道7汇集到烟气集箱8中，再通过烟气集箱转烟囱烟道9汇集到加热炉F-1的烟囱中，然后经过热烟道3被引入加热炉F-2的对流室4下部。这种设计往往要把加热炉F-2的炉体设计制造得较高，势必要多消耗钢材和炉衬等材料。再加上与之相匹配的加热炉F-1的增高设计，以及其它的加固等辅助设施，必然导致更多的钢材、炉衬等材料的消耗。材料本身的消耗意味着相应的辅材、耗材和人工等成比例的消耗。如果这些是无谓的消耗，就等于浪费了大量一次性投资。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有加热炉高度和载荷较大、材料消耗量大的缺点。
[0005]本实用新型采用以下解决方案:
[0006]—种组合式加热炉，包括:
[0007]第一加热炉，所述第一加热炉从下向上依次包括第一辐射室、与所述第一辐射室连通的集合烟道和与所述集合烟道连通的烟囱；第二加热炉，所述第二加热炉从下向上依次包括相互连通的第二辐射室和对流室；以及热烟道；其中，所述烟囱通过所述热烟道连通至所述第二辐射室的上半部，所述热烟道与所述第二辐射室之间采用矩形接口，且所述矩形接口的竖直尺寸大于水平尺寸。
[0008]优选地，所述矩形接口的竖直尺寸与水平尺寸之间的比值大于或等于1.8。
[0009]本实用新型的优点是在保证加热炉工艺操作的前提下，有效地降低了加热炉的高度，降低了各种荷载，从而节省了材料和施工，降低了一次性投资。
【附图说明】
[0010]通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的附图标记通常代表相同部件。
[0011]图1是现有加热炉的结构图。
[0012]图2是根据示例性实施例的组合式加热炉的结构图。
[0013]附图标记说明:
[0014]F-1-加热炉，F-2-加热炉，1-辐射室，2-辐射室，3_热烟道，4_对流室，7_辐射转烟气集箱烟道，8-烟气集箱，9-烟气集箱转烟囱烟道，10-烟气集箱斜撑，11-对流室副框架；
[0015]F-101-加热炉，F-201-加热炉，101-辐射室，201-辐射室，301-热烟道，401-对流室，501-对流室斜撑，601-集合烟道，701-烟囱。
【具体实施方式】
[0016]下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以各种形式实现本实用新型，而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0017]图2是根据示例性实施例的组合式加热炉的结构图。组合式加热炉包括加热炉F-101、加热炉F-201和热烟道301。加热炉F-101是纯辐射型加热炉，加热炉F-201是辐射——对流型加热炉。加热炉F-101从下向上依次包括辐射室101、与辐射室101连通的集合烟道601和与集合烟道601连通的烟囱701。加热炉F-201从下向上依次包括相互连通的辐射室201和对流室401。烟囱701通过热烟道301连通至辐射室201的上半部，即辐射室201中间至顶部之间的部分。从而从加热炉F-101的辐射室101流出的高温烟气经过集合烟道601汇集到加热炉F-101的烟囱701中，再经过热烟道301被引入加热炉F-201辐射室201。当两炉的高度相差较大时，高温烟气经过热烟道301被引入加热炉F-201辐射室201的上半部。
[0018]辐射室201内部靠墙竖向排布着密集的工艺管排，外部墙上也布置着许多门孔类、仪表嘴子等其它附件，内部的工艺管排和外部的附件都需躲避开口。尤其是内部的工艺管排，此时在高度上占据着开口的空间，就需要在此处横向拉开距离以躲避，从而导致加热炉F-201结构本体及附件布局均会受到影响。所以，当开口的水平尺寸(宽)越小，上述影响也就会越小。
[0019]优选地，为尽量减少因烟气入口的几何形状对加热炉F-201结构本体及附件布局带来的影响，又因两炉的高度相差较大，热烟道301与加热炉F-201的辐射室201之间的接口采用形状为瘦高型的矩形接口，即矩形接口的竖直尺寸(高)大于水平尺寸(宽)；且接口的高、宽尺寸的比值宜大一些，其比值以大于或等于1.8为更佳。
[0020]与现有设计相比，在示例性实施例的组合式加热炉中，高温烟气经热烟道301流入加热炉F-201的辐射室201的上半部，而不是流入对流室的下部，从而大大降低了热烟道301的位置高度。此外，在示例性实施例的组合式加热炉中将现有设计中的辐射转烟气集箱烟道7、烟气集箱8和烟气集箱转烟囱烟道9合并简化为单一的集合烟道601，取消了烟气集箱斜撑10。此时加热炉F-2辐射室2顶端至热烟道3底端的“多2000”的净空要求也可以取消，从而有效地降低了对流室401的高度。也正因如此，复杂的对流室副框架11也可以改为简单的对流室斜撑501，用于辅助支撑对流室401。经过这一系列的改变，可以节省大量的钢材和炉衬耐火材料。
[0021]以某厂160万吨/年汽柴油加氢装置为例，经计算，当采用本实用新型的组合式加热炉时，节省的钢材量约为17.6吨，节省的炉衬材料量约为18.9m3(按体积密度750kg/m3浇注料计，约核14.2吨)。核减重量合计约32吨。
[0022]按当前碳钢价3000元/吨计，钢材可节省约5.3万元，炉衬材料按价格6500元/m3计可节省约12.3万元，核减主材费合计约17.6万元。
[0023]以上仅为主材费部分。如果考虑由于各种荷载降低而导致的土建基础核减量，以及材料的运输、检验、制作安装、辅材耗材、产品验收、人工时等许多附加费用，则节省的费用还要大幅度增加。这些费用的计算与统计，因地区和项目而异，无法给出具体数据，其实也不必给出具体数据，但可以肯定累计起来是一笔可观的一次性投资。
[0024]以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理和实际应用，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。
【主权项】
1.一种组合式加热炉，其特征在于，包括: 第一加热炉(F-101)，所述第一加热炉(F-101)从下向上依次包括第一辐射室(101)、与所述第一辐射室(101)连通的集合烟道￠01)和与所述集合烟道￠01)连通的烟囱(701); 第二加热炉(F-201)，所述第二加热炉(F-201)从下向上依次包括相互连通的第二辐射室(201)和对流室(401);以及 热烟道(301)； 其中，所述烟囱(701)通过所述热烟道(301)连通至所述第二辐射室(201)的上半部，所述热烟道(301)与所述第二辐射室(201)之间采用矩形接口，且所述矩形接口的竖直尺寸大于水平尺寸。2.根据权利要求1所述的组合式加热炉，其特征在于，所述矩形接口的竖直尺寸与水平尺寸之间的比值大于或等于1.8。
【专利摘要】一种组合式加热炉，包括：第一加热炉(F-101)，第一加热炉(F-101)从下向上依次包括第一辐射室(101)、与第一辐射室(101)连通的集合烟道(601)和与集合烟道(601)连通的烟囱(701)；第二加热炉(F-201)，第二加热炉(F-201)从下向上依次包括相互连通的第二辐射室(201)和对流室(401)；以及热烟道(301)；其中，烟囱(701)通过热烟道(301)连通至第二辐射室(201)的上半部，热烟道(301)与第二辐射室(201)之间采用矩形接口，且矩形接口的竖直尺寸大于水平尺寸。该组合式加热炉在保证加热炉工艺操作的前提下，有效地降低了加热炉的高度，降低了各种荷载，从而节省了材料和施工，降低了一次性投资。
【IPC分类】C10G45/02
【公开号】CN205088189
【申请号】CN201520867305
【发明人】艾国, 张晓筠, 罗亮, 罗莹, 王怡, 赵薇, 袁成志, 刘涛, 张莉
【申请人】中国石化工程建设有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月2日