一种小负荷撬装管式加热炉的制作方法

文档序号:28777331发布日期:2022-02-08 09:52阅读:301来源:国知局

1.本实用新型涉及一种管式加热炉,应用于所需负荷较小的工艺装置中,属于石化加热设备技术领域。


背景技术:

2.工艺装置中的管式加热炉主要用于提供热量,加热炉管内工艺介质,使其达到工艺的要求进入下游装置。管式加热炉主要由辐射段,对流段和烟囱(或烟道)组成。
3.辐射室内主要由燃烧器和辐射炉管组成,通过燃烧产生的高温烟气进行辐射传热,是热交换的主要场所,全炉负荷的70%~80%是由辐射室担负的,因此辐射室是加热炉的重要组成部分。
4.对流室内布置了多排炉管,由光管和扩面管组成。烟气以较高的流速通过炉管表面,与炉内的工艺介质进行对流传热,降低烟气温度,提高加热炉效率。对流室热负荷一般占全炉热负荷的20%~30%,对流室吸热量越大,全炉的热效率越高。
5.加热炉的炉型一般是根据热负荷,被加热炉介质的性质和运转周期等工艺操作要求来确定,主要是满足长周期运转,便于安装和检修,投资少的原则。一般设计负荷小于1mw时,采用纯辐射圆筒炉;设计热负荷为1~30mw时,采用立式圆筒炉;设计热负荷大于30mw时,应通过技术经济对比选用圆筒炉,箱式炉或其他有成熟设计,应用实例的炉型。
6.但是当加热炉负荷较小的时候受燃烧器燃烧的排布,火焰长度及炉管长度等因素的限制,加热炉设计时,加热炉辐射段炉管常常无法排满炉膛,加热炉辐射段空间利用不够,造成材料的浪费。
7.由于加热炉为非标准化设备,每次都需要根据加热炉工艺条件进行计算,图纸无法重复利用,造成加热炉工期较长,项目灵活度不高。


技术实现要素:

8.有鉴于此,本实用新型提供了一种小负荷撬装管式加热炉,能够在小热负荷的条件下节约燃料用量、提高加热炉热效率,降低装置能耗。
9.一种小负荷撬装管式加热炉,加热炉包括钢结构框架、炉体、烟囱、燃烧机、辐射盘管、对流盘管和电气控制柜;
10.所述钢结构框架的整体外形为矩形,钢结构框架对炉体进行支撑和保护;
11.所述炉体采用对流-辐射方箱炉型,其外形由下至上分为三段,上下两段为宽度尺寸不同的矩形空腔,中间段的两个侧面通过斜面与上下两段自然过渡;下方的矩形空腔为辐射段,中段和上段的空腔共同形成对流段;
12.所述烟囱可拆卸地安装在炉体上表面的安装孔上;
13.所述燃烧机可拆卸地安装在炉体的辐射段内部;
14.所述辐射盘管在炉体的辐射段内部采用水平管布置,辐射盘管采用单面或双面辐射;
15.所述对流盘管安装在炉体内的对流段内部。
16.所述电气控制柜具有显示和控制功能,显示功能包括加热炉运行状态,如工艺介质的进出口温度,加热炉各段的烟气温度,燃料量,空气量信息;控制功能包括启动,停止,复位,报警,急停,烟囱挡板调整,均可通过电气控制柜实现,同时电气控制柜可以实现本地和远程两种工作模式的切换。
17.进一步地,所述炉体一侧的端面上安装有辐射弯头箱,辐射弯头箱的作用是为了适应辐射盘管弯折角度的变化。
18.进一步地,所述辐射盘管的管径为到之间,根据压降管径采用变径设计,辐射盘管采用“u”型管布置时,弯管的曲率半径在1.2m~1.9m之间。
19.进一步地,所述电气控制柜对燃烧机的供油量进行调节,使得加热炉氮氧排放在30~100mg/nm3。
20.进一步地,所述对流盘管对应的工艺介质入口设置在对流段的侧上方,工艺介质出口设置在辐射段并从辐射弯头箱引出。
21.进一步地,当加热炉用于加热气体或要求工艺介质压降低时,辐射盘管采用多管程布置的“u”型管或倒“u”型管,集合管采用弹射吊架或滑动支座进行支撑。
22.进一步地,所述钢结构框架对应炉体对流段位置的空间用于存放拆解后的烟囱。
23.有益效果:
24.1、本实用新型的炉体采用对流-辐射方箱炉型,能够在小热负荷的条件下,节约燃料用量、减少烟气排放量、降低过剩空气系数、减少排烟热损失,提高加热炉热效率,降低装置能耗。
25.2、本实用新型的辐射盘管采用水平管布置,且炉管直径可调,可以有效地解决炉管内工艺介质的液节流,从而保证加热炉长周期稳定运行。
26.3、本实用新型的燃烧设备采用燃烧机,可以有效地降低加热炉氮氧化物排放量。
27.4、本实用新型的炉体设置了对流段,对流段用于预热工艺介质,能够提高加热炉热效率。
28.5、本实用新型的工艺介质进出口以及燃料气接口采用标准化及系列化设计,可以有效地缩短加热炉设计、制造和安装周期。
附图说明
29.图1为本实用新型小负荷撬装管式加热炉的结构示意图;
30.图2为本实用新型小负荷撬装管式加热炉的外部接口和现场布置图;
31.图3为本实用新型小负荷撬装管式加热炉包装状态示意图。
32.其中,1-烟囱、2-对流盘管、3-辐射弯头箱、4-钢结构框架、5-燃烧机、6-辐射盘管、7-工艺介质进口、8-工艺介质出口、9-燃料气接口、10-电气控制柜、11-基础承台、12-对流段、13-辐射段。
具体实施方式
33.下面结合附图并举实施例,对本实用新型进行详细描述。
34.如附图1所示,本实用新型提供了一种小负荷撬装管式加热炉,加热炉包括钢结构
框架、炉体、烟囱、燃烧机、辐射盘管、对流盘管和电气控制柜;
35.所述钢结构框架的整体外形为矩形,钢结构框架对炉体进行支撑和保护;
36.所述炉体采用对流-辐射方箱炉型,其外形由下至上分为三段,上下两段为宽度尺寸不同的矩形空腔,中间段的两个侧面通过斜面与上下两段自然过渡;下方的矩形空腔为辐射段,中段和上段的空腔共同形成对流段;
37.所述烟囱可拆卸地安装在炉体上表面的安装孔上;
38.所述燃烧机可拆卸地安装在炉体的辐射段内部;
39.所述辐射盘管在炉体的辐射段内部采用水平管布置,辐射盘管采用单面或双面辐射;
40.所述对流盘管安装在炉体内的对流段内部。
41.所述电气控制柜具有显示和控制功能,显示功能包括加热炉运行状态,如工艺介质的进出口温度,加热炉各段的烟气温度,燃料量,空气量信息;控制功能包括启动,停止,复位,报警,急停,烟囱挡板调整,均可通过电气控制柜实现,同时电气控制柜可以实现本地和远程两种工作模式的切换。
42.所述炉体一侧的端面上安装有辐射弯头箱,辐射弯头箱的作用是为了适应辐射盘管弯折角度的变化。
43.所述辐射盘管的管径为到之间,根据压降管径采用变径设计,辐射盘管采用“u”型管布置时,弯管的曲率半径在1.2m~1.9m之间。
44.所述电气控制柜对燃烧机的供油量进行调节,使得加热炉氮氧排放在30~100mg/nm3。
45.所述对流盘管对应的工艺介质入口设置在对流段的侧上方,工艺介质出口设置在辐射段并从辐射弯头箱引出。
46.当加热炉用于加热气体或要求工艺介质压降低时,辐射盘管采用多管程布置的“u”型管或倒“u”型管,集合管采用弹射吊架或滑动支座进行支撑。
47.所述钢结构框架对应炉体对流段位置的空间用于存放拆解后的烟囱。
48.综上所述,以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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