一种分段式铸铁预热器的制作方法

本实用新型涉及加热炉烟气余热回收预热器领域，具体涉及一种分段式铸铁预热器。

背景技术：

在石油化工装置中，加热炉是装置的能量消耗大户，同时也是烟气排放的主要来源之一。加热炉的燃料来源主要是燃料油、燃料气等不可再生的化石能源，经过燃烧产生的烟气除CO₂、H₂O和N₂之外，同时还伴有NO_X和SO_X的生成。炼化行业历经半个多世纪建设，我国原油加工能力已超过5亿吨/年。随着科技的发展和人类对环境保护意识的逐渐增强，很多现役加热炉的能耗和排放已成为关注的重点。

炼油装置中通常设置烟气余热回收系统以提高加热炉的热效率，一般采用空气预热器实现热烟气与冷空气的热交换从而降低加热炉的排烟温度。与传统预热器相比，烟气温度在露点温度附近操作时，板翅式铸铁预热器具有更长的在线寿命，可以将排烟温度显著降低，提高加热炉燃料热效率。

铸铁预热器为直接式预热器，与间接式预热器的烟气与空气通过第三种媒介交换热量不同，铸铁预热器的烟气侧与空气侧通过铸铁板直接换热，烟气与空气呈垂直流动状态分别通过铸铁板的两侧，形成较交错流换热。高温热烟气放热后为低温冷烟气，低温冷空气吸热后为高温热空气，冷空气进口及冷烟气出口处铸铁板温度最低，烟气侧铸铁板易形成低温露点腐蚀，且污垢易沉积、堆积于此处。当冷烟气侧铸铁板发生露点腐蚀直至泄漏，或污垢堵塞铸铁板造成烟气流通面积减小后，需更换铸铁式预热器，但实际上除局部腐蚀泄露或局部堵塞之外，铸铁板其余位置仍可继续使用。

虽然板翅式铸铁预热器展示出良好的耐低温烟气露点腐蚀能力，但由于装置操作波动、燃料不可避免的含硫、对降低排烟温度的极致追求都会导致板翅式铸铁空气预热器的局部腐蚀。因此，亟需提供一种能够提高加热炉的热效率，同时又便于局部拆装和检修的铸铁预热器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种分段式铸铁预热器，该分段式铸铁预热器可实现局部的拆卸和更换，避免了预热器因局部损坏而整体报废所造成的资源浪费。

本实用新型采用的解决方案如下：

本实用新型提供一种分段式铸铁预热器，该分段式铸铁预热器包括分段式预热器本体、分段式框架、空气输送管道、烟气输送管道、空气连接管道和烟气连接管道；

其中，所述分段式预热器本体的每段预热器本体通过所述分段式框架的每段框架支撑，形成为多个独立模块；

所述空气连接管道连接按空气气流方向相邻模块之间的空气侧，形成具有空气侧通道的空气侧串联模块组；所述烟气连接管道连接按烟气气流方向相邻模块之间的烟气侧，形成具有烟气侧通道的烟气侧串联模块组；

所述空气侧通道的入口、出口各自连接有所述空气输送管道；所述烟气侧通道的入口、出口各自连接有所述烟气输送管道。

优选地，所述分段式框架由分段式立柱和横撑架组成，每段立柱之间通过高强螺栓、腹板连接板和翼缘连接板强连接。

优选地，所述分段式铸铁预热器包括：至少一组空气侧串联模块组和至少一组烟气侧串联模块组。

优选地，所述分段式铸铁预热器包括：多组并联的空气侧串联模块组和多组并联的烟气侧串联模块组。

优选地，所述分段式铸铁预热器包括：一组空气侧串联模块组和一组烟气侧串联模块组。

优选地，所述空气输送管道与空气侧通道连接的一端设置有至少一个接口。

优选地，所述空气输送管道与空气侧通道连接的一端设置有多个接口，所述接口的数量与空气侧串联模块组的并联数量一致。

优选地，所述烟气输送管道与烟气侧通道连接的一端设置有至少一个接口。

优选地，所述烟气输送管道与烟气侧通道连接的一端设置有多个接口，所述接口的数量与烟气侧串联模块组的并联数量一致。

优选地，所述分段式预热器本体、分段式框架、空气输送管道、烟气输送管道、空气连接管道和烟气连接管道之间均为螺栓连接。

本实用新型以划分区域形成的模块思路，将冷烟气侧易腐蚀、易泄漏和易堵塞的区域进行独立设计，从而提供一种分段式铸铁预热器。本实用新型的铸铁预热器可进行局部拆卸、更换，使预热器可持续保证加热炉热效率在高位运行，避免了预热器因局部损坏而整体报废所造成的资源浪费。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

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。

图1为本实用新型的一种具体实施方式的分段式铸铁预热器的结构图。

图2为图1所示分段式铸铁预热器的拆解图。

图3为图1所示分段式铸铁预热器中分段式框架的结构图。

图4为图1所示分段式铸铁预热器的一种示例性局部更换结构图。

图5为本实用新型另一种具体实施方式的分段式铸铁预热器的结构图。

图6为本实用新型的一种优选实施方式中分段式框架的节点图。

附图标记说明

1、分段式预热器本体；2、分段式框架；3、空气输送管道；4、烟气输送管道；5、空气连接管道；6、烟气连接管道。

具体实施方式

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。

根据示例性的分段式铸铁预热器，如图1或图5所示，该分段式铸铁预热器包括分段式预热器本体1、分段式框架2、空气输送管道3、烟气输送管道4、空气连接管道5和烟气连接管道6；

其中，所述分段式预热器本体1的每段预热器本体通过所述分段式框架2的每段框架支撑，形成为多个独立模块；

所述空气连接管道5连接按空气气流方向相邻模块之间的空气侧，形成具有空气侧通道的空气侧串联模块组；所述烟气连接管道6连接按烟气气流方向相邻模块之间的烟气侧，形成具有烟气侧通道的烟气侧串联模块组；

所述空气侧通道的入口、出口各自连接有所述空气输送管道3；所述烟气侧通道的入口、出口各自连接有所述烟气输送管道4。

根据本实用新型，所述分段式立柱根据分段式预热器本体的分段进行分段。所述分段式框架与分段式预热器本体相匹配，安装分段式铸铁预热器时，可按照先安装支撑该段预热器本体的框架，再完成该段预热器本体的原则依次进行安装。每段立柱之间通过强连接以保证框架强度。

作为优选的实施方案，如图3所示，所述分段式框架2可由分段式立柱和横撑架组成；如图6所示，每段立柱之间通过高强螺栓、腹板连接板和翼缘连接板强连接。

根据本实用新型，所述分段式铸铁预热器包括：至少一组空气侧串联模块组和至少一组烟气侧串联模块组。空气侧串联模块组和烟气侧串联模块组的数量可以根据需要进行设置。

作为优选的实施方案，所述分段式铸铁预热器包括：多组并联的空气侧串联模块组和多组并联的烟气侧串联模块组。

作为优选的实施方案，所述分段式铸铁预热器包括：一组空气侧串联模块组和一组烟气侧串联模块组。

另外，所述分段式铸铁预热器可以包括：一组空气侧串联模块组和多组并联的烟气侧串联模块组。

或者，所述分段式铸铁预热器可以包括：多组并联的空气侧串联模块组和一组烟气侧串联模块组。

本实用新型中，所述“多组”是指两组以上。

根据本实用新型，所述空气输送管道3的作用是将分段式铸铁预热器的空气侧连接于加热炉余热回收系统的风道中，因此，所述空气输送管道3的一端与空气侧通道的入口或出口连接，另一端与所述加热炉余热回收系统的风道连接。

根据本实用新型，所述空气输送管道3与空气侧通道连接的一端设置有至少一个接口。该接口的数量可以根据所述空气侧串联模块组的组数进行确定。

作为一种优选的实施方案，所述空气输送管道3与空气侧通道连接的一端可以设置有多个接口，所述接口的数量与空气侧串联模块组的并联数量一致。

根据本实用新型，所述烟气输送管道4的作用是将分段式铸铁预热器的烟气侧连接于加热炉余热回收系统的烟道中，因此，所述烟气输送管道4的一端与烟气侧通道的入口或出口连接，另一端与所述加热炉余热回收系统的烟道连接。

根据本实用新型，所述烟气输送管道4与烟气侧通道连接的一端设置有至少一个接口。该接口的数量可以根据所述烟气侧串联模块组的组数进行确定。

作为一种优选的实施方案，所述烟气输送管道4与烟气侧通道连接的一端可以设置有多个接口，所述接口的数量与烟气侧串联模块组的并联数量一致。

作为优选的实施方案，所述分段式预热器本体1、分段式框架2、空气输送管道3、烟气输送管道4、空气连接管道5和烟气连接管道6之间均采用螺栓连接；这样，在安装或检修过程中便于现场操作，具有较强的灵活性。

本实用新型中，所述分段式铸铁预热器可实现分段安装、拆卸，在预热器局部损坏时，能够进行分段更换。具体实施过程中，所述分段式框架2在分段式预热器本体1局部更换时，可以在不拆卸框架整体结构直接更换，也可以将框架逐段拆卸，待预热器更换后逐段安装。

下面通过实施例详细说明本实用新型，但本实用新型不受实施例的限制。

实施例1

如图1和图2所示，所述分段式预热器本体1的每段预热器本体通过所述分段式框架2的每段框架支撑，形成为4个独立模块。

如图3所示，所述分段式框架2根据分段式预热器本体1的分段情况在高度方向分为三段，以配合预热器本体的分段安装。

分段式铸铁预热器包括两组并联的空气侧串联模块组和两组并联的烟气侧串联模块组，空气侧串联模块组和烟气侧串联模块组分别包括两个模块。烟气自上向下垂直流动，空气水平流动，烟气侧、空气侧均为一管程。

空气输送管道3的一端具有与加热炉余热回收系统风道相连一个接口，另一端具有与空气侧通道的入口、出口相连的两个接口。烟气输送管道4的一端具有与加热炉余热回收系统烟道相连一个接口，另一端具有与烟气侧通道的入口、出口相连的两个接口。

分段式框架2在分段式预热器本体1更换时，采用如图4所示的更换方式，在不拆卸框架结构直接更换。

实施例2

如图5所示，所述分段式预热器本体1包括两个独立模块。分段式框架2根据分段式预热器本体1的分段情况在高度方向分为三段，以配合预热器本体的分段安装。

分段式铸铁预热器包括一组空气侧串联模块组和一组烟气侧串联模块组，空气侧串联模块组和烟气侧串联模块组分别包括两个模块。烟气自上向下垂直流动，空气水平流动，烟气侧为一管程、空气侧均为两管程。

空气输送管道3的一端具有与加热炉余热回收系统风道相连一个接口，另一端具有与空气侧通道的入口、出口相连的一个接口。烟气输送管道4的一端具有与加热炉余热回收系统烟道相连一个接口，另一端具有与烟气侧通道的入口、出口相连的一个接口。

分段式铸铁预热器可进行局部拆卸和更换，灵活性强，方便维修。

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实施例。在不偏离所说明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。