一种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，特别是一种以燃料气为燃料、火焰垂直向上、低NOx排放的燃烧器排布结构，适用于乙烯裂解炉上。
【背景技术】
[0002]乙烯裂解炉所需要热量由燃烧器燃烧供给，燃烧器根据其安装位置分为底部燃烧器和侧壁燃烧器。裂解炉的供热方式通常分为3类:全部侧壁燃烧器供热方式、侧壁和底部燃烧器联合供热方式和全部底部燃烧器供热方式。
[0003]早期的裂解炉多采用全部侧壁燃烧器供热方式，侧壁燃烧器采用半预混燃烧形式，燃烧火焰贴壁，其优点是供热均匀、炉膛宽度可以适当减小，但侧壁燃烧器数量较多，燃料气管线复杂，操作和维护工作量大，目前已经逐步趋于淘汰。
[0004]为克服侧壁燃烧器数量过多，操作维护工作量大等缺点，20世纪70年代后多采用侧壁和底部燃烧器联合供热方式，这种配置可获得较均匀的炉管轴向温度分布。不同的裂解炉设计其底部和侧壁供热所占比例也不同，一般底部供热比例在50%_90%。侧壁燃烧器相对能力较小，放置在炉侧墙上部，布置的排数也随供热比例的变化而不同，通常侧烧布置1-5排。
[0005]已有许多裂解炉采用全部底部燃烧器供热方式，大幅减少了燃烧器的数目，操作简单，维护费用少。但相对来讲，单台燃烧器能力较大，且供热的均匀性较差，对燃烧器的设计要求较高。
[0006]随着裂解炉的大型化及对环保要求的重视和提高，同时为了降低建设和维护费用，减少燃烧器数目，合理布置燃烧器，开发长火焰低NOx燃烧器势在必行。
[0007]目前采用的侧壁和底部联合供热方式，由于侧壁燃烧器采用半预混附墙燃烧，能力较小，如果减少侧壁燃烧器数量，底部供热比例势必增大，单台底烧能力相应也增大，不利于裂解炉的NOx排放以及热流密度分布。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，它在裂解炉获得良好的火焰形状、火焰长度、火焰刚性以及热流密度分布同时，氮氧化物排放更低。
[0009]本实用新型的目的是这样实现的:一种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，其特征在于底部燃烧器布置在裂解炉的底部，侧壁燃烧器布置在裂解炉的侧墙中部并且为单排，底部燃烧器和侧壁燃烧器火焰垂直向上。
[0010]本实用新型的底部侧壁供热比例在7:3到3:7范围内。底部燃烧器和侧壁燃烧器的数量比可为1:1、2:3、3:2、3:4或4:3。
[0011]本实用新型并不特别确定侧壁燃烧器布置在裂解炉侧墙中部的具体位置，可根据炉膛和燃烧器的具体结构以及供热比例来设计。如可以是在裂解炉侧墙中部平行方向设有一排孔洞，将侧壁燃烧器插入孔洞中，喷孔紧贴侧壁并垂直向上。在使用本实用新型时，最好采用计算流体动力学(CFD)方法进行炉膛流动、传热以及燃烧的模拟，以获得令人满意的火焰形状和热通量分布。
[0012]具有本实用新型排布结构的乙烯裂解炉燃烧器，底部燃烧器和侧壁燃烧器最好均采用长火焰低NOx燃烧器，在满足裂解炉热流密度分布的同时，降低NOx排放。
[0013]本实用新型提供了一种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，与目前常用的燃烧器排布结构相比，燃烧器数量较少，底部燃烧器能力相对降低;侧壁燃烧器能力相对提高，燃烧火焰垂直向上且较长，火焰温度峰值降低，NOx排放低。而且，裂解炉在维护和控制上更加简单，允许裂解炉的操作者在优化和稳定的热通量特性下操作。
[0014]本实用新型的其它和更深一步的目标、特征和优点通过下面的【具体实施方式】和附图中进行进一步描述。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型燃烧器排布结构的示意图。
[0016]图2是图1的侧视示意图。
[0017]图中:1-侧壁燃烧器，2-底部燃烧器，3-侧墙。
【具体实施方式】
[0018]图1所示是一种应用本实用新型的用于乙烯裂解炉的燃烧器排布结构，底部燃烧器(2)布置在裂解炉的底部，侧壁燃烧器(I)布置在裂解炉相对的两面侧墙(3)中部并且为单排，位于底部燃烧器上方。在裂解炉侧墙中部平行方向设有一排孔洞，将侧壁燃烧器插入孔洞中，喷孔紧贴侧壁并垂直向上。它仅是本实用新型的一种形式，本实用新型并不仅限于此。
[0019]参阅图1、图2，底部燃烧器和侧壁燃烧器均采用长火焰低NOx燃烧器，火焰垂直向上。
[0020]参阅图1、图2，底部侧壁供热比例为5: 5。
[0021 ]参阅图1、图2，底部燃烧器和侧壁燃烧器的数量比为I: I。
【主权项】
1.一种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，其特征在于底部燃烧器布置在裂解炉的底部，侧壁燃烧器布置在裂解炉的侧墙中部并且为单排，底部燃烧器和侧壁燃烧器的火焰垂直向上。2.根据权利要求1所述乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，其特征在于底部燃烧器和侧壁燃烧器布局使底部侧壁供热比例在7: 3到3:7范围内。3.根据权利要求1所述乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，其特征在于底部燃烧器和侧壁燃烧器的数量比可为1:1、2:3、3:2、3:4或4:3。4.根据权利要求1所述乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，其特征在于底部燃烧器和侧壁燃烧器均采用长火焰低NOx燃烧器。5.根据权利要求1所述乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，其特征在于在裂解炉侧墙中部平行方向设有一排孔洞，将侧壁燃烧器插入孔洞中，喷孔紧贴侧壁并垂直向上。
【专利摘要】本实用新型提供了一种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，其特征在于底部燃烧器布置在裂解炉的底部，侧壁燃烧器布置在裂解炉的侧墙中部并且为单排，底部燃烧器和侧壁燃烧器均可形成垂直向上的长火焰。该种乙烯裂解炉燃烧器的排布结构，可有效地减少侧壁燃烧器数量，进而降低建设和维护成本，同时还满足裂解炉燃烧能力、火焰形状、NOx排放以及热流密度分布的要求。
【IPC分类】C10G9/18
【公开号】CN205328948
【申请号】CN201520895806
【发明人】李金科, 张建, 刘韫砚, 毛小亮, 李宁
【申请人】天华化工机械及自动化研究设计院有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年11月11日