一种多炉膛结构的新型加热炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多炉膛结构的新型加热炉，属于石油化工和煤化工领域。
【背景技术】
[0002]加热炉，是石油、化工、冶金、电力和天然气工业中广泛使用的一种加热设备，其作用是以燃油或燃气为燃料，将对油品或其它介质进行加热。以满足下游设备对工艺物流的温度要求。在石油化工行业中，管式加热炉作为提供石油化工生产对热能需要的一种供热手段得到了广泛运用。
[0003]管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及通风系统五部分所组成。辐射室和对流室内装有炉管，这个部分直接受到火焰烧烤，温度最高，必须充分考虑炉管内结焦的可能性。在辐射室的底部、侧室或顶部装有火嘴，在烟囱内装有挡板。低温物料先流进对流室炉管，再流经辐射室炉管，在炉膛内吸热后成为高温物料而流出。
[0004]炉管是加热炉进行热量传递的重要构件。炉管在苛刻的条件下运行，直接见火。由于设计上不可能留有很高的安全系数(否则，炉管会过厚)，因此比厂内的其他通用设备容易损坏。炉管损坏的主要形态有:管壁减薄、变形、破裂、鼓包、内外腐蚀等。
[0005]降低检修周期，甚至损坏加热炉管是多种因素的综合作用造成的，其中管内腐蚀和结焦是主要原因。腐蚀是指被加热介质含有的酸性或碱性物质对炉管造成的化学腐蚀；结焦是炉管内的油品温度超过一定界限后发生热裂解，变成游离炭，堆积到炉管上的现象。
[0006]近年来，随着原油开采量的不断增加和常规原油储量的不断减少，原油劣质化趋势越来越严重。原油和原油直接蒸馏得到的中间馏分油及焦化、催化裂化等二次加工得到的中间馏分的S、N含量逐渐升高，烃分子链逐渐变长，这就对加热炉和加热炉管的性能提出了更大的考验。煤液化和油煤混炼等工艺处理的是分子量更大，S、N含量更高的介质，因此，这些工艺也面临着同样的易腐蚀、结焦的问题。
[0007]如何解决因炉管腐蚀和结焦带来的操作不稳定、开工负荷低、甚至频繁停车检修等问题成为了研究热点。目前，研究的重点主要是在如何减少炉管因腐蚀和结焦带来的损害，比如有相关专利提出通过改造加热炉炉管形式，在炉管内、外侧涂耐热层，加防护配件等方法延长炉管使用寿命，这固然能够减少腐蚀和结焦等因素对炉管造成的损害，但是并未解决因定期清理加热炉管内的结焦物而造成装置停车的问题。目前的化工厂和炼油厂多数采取设置备用加热炉的方式来弥补加热炉不能长周期运行的缺陷，这种做法使得投资和占地面积大大增加，并且加热炉的预热和切换操作非常繁琐。
[0008]保证装置安全稳定运行是工程设计的指导思想，延长设备的检修周期则是关键所在。
【实用新型内容】
[0009]为解决现有技术的问题，本实用新型提出一种多炉膛结构的新型加热炉，在一个炉膛内的加热炉管因腐蚀、结焦和堵塞等因素影响操作时，自动或手动切换到另外一个炉膛，实现连续操作，这就根本上解决了因炉管结焦造成装置停车的问题。
[0010]本实用新型的技术方案如下:
[0011]—种多炉膛结构的新型加热炉，包括进料管道、燃烧器、炉体、出口管道，其特征在于所述燃烧器为I个，所述炉体内包括至少2个、优选为2-3个炉膛；每个炉膛的入口包括可开闭的隔热的切换板；每个炉膛分别在入口和出口之间设置远传压差计；所述燃烧器与炉膛之间包括进料空间，所述进料管道通入所述进料空间；每个炉膛分别包括出口管道，相邻的炉膛之间包括隔热填料。
[0012]所述燃烧器优选为强混燃烧器。
[0013]优选的所述远传压差计压降超过0.05-lMPa时关闭正在使用的炉膛的切换板，开启另一个炉膛。
[0014]不同炉膛的切换板可通过炉膛自动或手动双重切换系统来进行切换。
[0015]炉膛内介质的状态为纯液相、纯气相、气液两相流、气、液、固体三相流或在炉内产生相变化。
[0016]技术效果:
[0017]本实用新型在使用时，首先开启其中一个炉膛的切换板，原料通过进料管道先进入进料空间然后通过开启的切换板进入该炉膛，所述燃烧器对开启的炉膛进行加热；通过远传压差计监控开启的炉膛内的压降，当压降超过设定值时，对另一个炉膛进行预热；然后所述另一个炉膛的出口管道打开；然后原使用炉膛的切换板关闭，同时所述另一个炉膛切换板打开；再关闭原使用炉膛的出口管道阀门；吹扫原使用炉膛，冷却，进行检修，同时所述另一个炉膛进行工作。
[0018]本实用新型的多炉膛结构的新型加热炉，在一个炉膛内的加热炉管因腐蚀、结焦和堵塞等因素影响操作时，自动或手动切换到另外一个炉膛，实现连续操作，这就根本上解决了因炉管结焦造成装置停车的问题。其中燃烧器为强混燃烧器，数量仅须I台，单个炉膛的进出口设置远传压差计，以检测炉管内的堵塞情况，压降超过设定值(0.05-lMPa)时启动切换板，即可切换炉膛。炉膛关闭以后，会对炉膛使用蒸汽吹扫，工厂风吹扫，自然冷却至常温，再进行检修。由于切换板绝热且炉膛之间也包括隔热填料，因此另一个开启的炉膛的加热并不会影响已关闭炉膛的检修。
[0019]本实用新型在不改变炉管构型、炉管材质、燃烧器数量的条件下，在一个炉膛出现问题的情况下可以及时切换至另一个炉膛进行加热，不用对整体加热炉进行停车检修，延长了因加热炉检修造成装置停车的周期，提高了装置运行的稳定性，而且不用设置更多的备用炉，大幅度的降低成本。
[0020]1、大大延长了加热炉整体的检修时间，有利于炉子安全运行；
[0021]2、炉膛切换的自动化程度高，便于操作；
[0022]3、保留手动切换，更加安全；
[0023]4、相比于并联设置备用加热炉，由于燃烧器等造价高昂的设备被节省，因此可节省设备投资30-50%，节省工程投资40-70% ；
[0024]5、相比于并联设置备用加热炉，节省占地60%以上。
[0025]由于渣油加氢和油煤混炼等工艺处理的是分子量更大，S、N含量更高的介质，因此，这些工艺更易发生腐蚀、结焦的问题，炉膛的检修率高，因此本实用新型特别适用于以上工艺的加热程序，相比起并联设置加热炉其效果更加明显。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型双炉膛实施例的简图。
[0027]图中各标号列示如下:
[0028]1-进料管道，2-燃烧器，3-A炉膛，4-B炉膛，5_A炉膛出口管道，6_B炉膛出口管道，7-炉膛出口总管道，8-A炉膛炉管压差计，9-B炉膛炉管压差计，1-A炉膛切换板，Il-B炉膛切换板，12-燃烧气进料口，13-进料空间。
【具体实施方式】
[0029]为了更好的解释本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的解释。
[0030]实施例
[0031]本实施例如图1所示，应用于渣油加热。炉体内包括A炉膛3和B炉膛4 ;燃烧器2为I个强混燃烧器，包括燃烧气进料口 12，对两个炉膛都能进行加热。每个炉膛分别在入口和出口之间设置A炉膛炉管压差计8和B炉膛炉管压差计9，进料管道I通入炉体后与炉膛的入口之间为进料空间13，也即燃烧器2与两个炉膛之间的炉体内的空间，待加热的物料从进料管道I进入炉体后首先进入进料空间13，每个炉膛的入口分别包括绝热的、可开闭的A炉膛切换板10和B炉膛切换板11，当切换板开启时，物料从进料空间进入对应的开启的炉膛，每个炉膛分别包括A炉膛出口管道5和B炉膛出口管道6并汇总为炉膛出口总管道7。炉膛之间设置有3层的隔热填料，隔热填料采用耐高温的航天陶瓷材料，能够做到未使用炉膛的温度为常温，能够实现隔热的温度范围可高达1200°C -1750°C。
[0032]初始状态:A炉膛3加热。
[0033]切换条件:A炉膛炉管压差计8数值超过0.1MPa时；
[0034]切换准备:将B炉膛4利用少量燃烧气进行预热；
[0035]切换过程:⑴压差计将信号传递给B炉膛出口管道阀门压力变送器，B炉膛出口管道6打开；(2)压差计将信号传递给炉膛切换板变送器，A炉膛切换板10关闭，同时B炉膛切换板11打开；⑶关闭A炉膛出口管道5阀门；
[0036]切换完成:吹扫A炉膛3，自然冷却，进行检修，同时B炉膛4进行加热。按照上述程序循环。
[0037]以上所述仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，例如炉膛数量、尺寸，切换板的形式，管路的形式和连接方式等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种多炉膛结构的新型加热炉，包括进料管道、燃烧器、炉体、出口管道，其特征在于所述燃烧器为I个，所述炉体内包括至少两个炉膛；每个炉膛的入口包括可开闭的隔热的切换板；每个炉膛分别在入口和出口之间设置远传压差计；所述燃烧器与炉膛之间为进料空间，所述进料管道通入所述进料空间；每个炉膛分别包括出口管道，相邻的炉膛之间包括隔热填料。2.根据权利要求1所述的一种多炉膛结构的新型加热炉，其特征在于所述炉膛为2-3个。3.根据权利要求1所述的一种多炉膛结构的新型加热炉，其特征在于所述燃烧器为强混燃烧器。4.根据权利要求1所述的一种多炉膛结构的新型加热炉，其特征在于所述远传压差计压降超过0.05-lMPa时关闭正在使用的炉膛的切换板，开启另一个炉膛。5.根据权利要求1所述的一种多炉膛结构的新型加热炉，其特征在于包括炉膛自动和手动双重切换系统。6.根据权利要求1所述的一种多炉膛结构的新型加热炉，其特征在于炉膛内介质的状态为纯液相、纯气相、气液两相流、气、液、固体三相流或在炉内产生相变化。
【专利摘要】一种多炉膛结构的新型加热炉，包括进料管道、燃烧器、炉体、出口管道，所述燃烧器为1个，所述炉体内包括至少两个炉膛；每个炉膛的入口包括可开闭的隔热的切换板；每个炉膛分别在入口和出口之间设置远传压差计；所述燃烧器与炉膛之间为进料空间，所述进料管道通入所述进料空间；每个炉膛分别包括出口管道，相邻的炉膛之间包括隔热填料。本实用新型在不改变炉管构型、炉管材质、燃烧器数量的条件下，在一个炉膛出现问题的情况下可以及时切换至另一个炉膛进行加热，不用对整体加热炉进行停车检修，延长了因加热炉检修造成装置停车的周期，提高了装置运行的稳定性，而且不用设置更多的备用炉，大幅度的降低成本。
【IPC分类】F27B17/00
【公开号】CN204787801
【申请号】CN201520367413
【发明人】李苏安, 邓清宇, 王坤朋
【申请人】北京中科诚毅科技发展有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月1日