述上供 热段与所述下供热段直墙段之间。
[0071] 所述上供热段底部以及所述下供热段底部各沿其侧炉墙内壁设置垂直于侧墙的 水平面，其长度等于炉膛两侧炉墙之间的距离，其宽度大于或等于燃烧器最宽底边的宽度， 上供热段底部的为上底面，下供热段底部的为下底面；
[0072] 所述上部燃烧器3位于所述上底面上而所述下部燃烧器2位于所述下底面上。
[0073] 所述上部燃烧器3风道紧靠所述下供热段斜墙段顶部以预热燃烧空气。
[0074] 所述下部燃烧器2的风道安装在裂解炉底部。
[0075] 所述上部燃烧器3的供热负荷占总供热负荷的比例为R，R -般根据辐射盘管4炉 管构型的不同进行调整，本实施例的辐射盘管4为两程炉管，R=O. 4,所述上供热段内炉膛 两侧各设置一排上部燃烧器。
[0076] 所述上部燃烧器3的上底面的底面距离辐射段1炉底的高度为H1，炉膛高度，即 辐射段1顶部到辐射段1底部的距离为H，所述下供热段的斜墙段内壁所在平面与所述下 供热段的直墙段内壁所在平面所呈锐角的角度为Θ，下供热段侧炉墙的内壁与外壁平行。 下供热段侧炉墙的斜墙段的高度为H 2，下供热段侧炉墙的直墙段内设置耐火砖衬里，下供 热段内衬里高度为H3，所述上部燃烧器3的上底面的底部距离辐射段1炉底的高度为H 1, H1-H2彡H3。具体选择依据供热比例而定。
[0077] 本实施例中，炉膛上供热段由垂直于地面的直墙段结构组成，其中，H=13. 5m， ^=6. 5m，H2=l. 5m，H3=4m，θ =20° ,该双段供热结构的乙烯裂解炉在炉膛中部6. 5m处两侧各 设置一排36台火焰向上的燃烧器，上部燃烧器3与下部燃烧器2均采用气体燃料。
[0078] 本发明的结构能够满足强吸热裂解反应的苛刻工艺要求，提高裂解目标产物的收 率，延长辐射段炉管的使用寿命。
[0079] 本发明的辐射段1炉膛下供热段设置斜墙段，向炉膛内倾斜，避免下部高温烟气 涡流区的出现及提高烟气对流传热效果，同时通过导向及上部燃烧器3射流卷吸作用的 影响，使得辐射段1炉膛内形成稳定、合理的流场形式，供热曲线优于传统供热方式的裂解 炉，助燃空气在进入上部燃烧器3之前与斜墙段侧炉墙进行换热，提高助燃空气温度，降低 炉墙温度，有利于进一步节能降耗。两种供热方案工况数据对比见表1。
[0080] 表1本发明实施例1与传统底侧联合供热方案对比
[0081]
【主权项】
1. 一种双段供热结构的乙烯裂解炉，其包括辐射段（1)、对流段（5)、辐射盘管（4)、急 冷锅炉（6)、高压汽包（7)、引风机（8)，所述急冷锅炉（6)与所述辐射盘管（4)相连接，所述 引风机（8)连接于所述对流段（5)顶部，所述高压汽包（7)与所述急冷锅炉（6)连接，其特 征在于： 所述乙烯裂解炉采用所述辐射段（1)内上供热段与下供热段的两段联合供热结构； 所述上供热段内设置供热设备为上部燃烧器（3)，下供热段内设置供热设备为下部燃 烧器（2)，所述上部燃烧器（3)与所述下部燃烧器（2)均为火焰方向朝向所述辐射段（1)顶 部的燃烧器； 所述上供热段侧炉墙包括垂直于地面的直墙段； 所述下供热段根据侧炉墙与地面所呈角度不同，分为斜墙段和直墙段，所述斜墙段由 下至上向炉膛内倾斜，所述直墙段与地面垂直，所述下供热段的斜墙段位于所述上供热段 与所述下供热段直墙段之间。
2. 根据权利要求1所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述上供热段侧炉墙还包括斜墙段，所述斜墙段由下至上向炉膛内倾斜，所述上供热 段的斜墙段位于所述辐射段（1)的上部。
3. 根据权利要求2所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述下供热段的斜墙段内壁所在平面与所述上供热段的斜墙段内壁所在平面相互平 行。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述上供热段底部以及所述下供热段底部各沿其侧炉墙内壁设置垂直于侧墙的水平 面，其长度等于炉膛两侧炉墙之间的距离，其宽度大于燃烧器最宽底边的宽度，上供热段底 部的为上底面，下供热段底部的为下底面； 上部燃烧器（3)位于所述上底面上而下部燃烧器（2)位于所述下底面上； 所述上部燃烧器（3)的供热负荷占总供热负荷的比例为R，当辐射盘管（4)为两程炉管 时，0. 3彡R彡0. 6,当辐射盘管（4)为单程炉管时，0. 15彡R彡0. 5。
5. 根据权利要求4所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 当辐射盘管（4)为两程炉管时，0. 4 < R < 0. 5 ; 当辐射盘管（4)为单程炉管时，0. 2彡R彡0. 4。
6. 根据权利要求4所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述上部燃烧器（3 )风道紧靠所述下供热段斜墙段顶部以预热燃烧空气。
7. 根据权利要求4所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述上供热段内炉膛两侧各设置一排上部燃烧器。
8. 根据权利要求4所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述上部燃烧器（3)的上底面的底面距离辐射段（1)炉底的高度为H1，炉膛高度，即辐 射段（1)顶部到辐射段（1)底部的距离为H，H1与H的关系为0· 3彡H1M彡0· 7。
9. 根据权利要求8所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述H1与H的关系为0· 4彡H1M彡0· 55。
10. 根据权利要求2所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述炉膛的上供热段侧炉墙的斜墙段内壁所在平面与所述直墙段内壁所在平面所呈 锐角的角度为β，〇°彡β < 40°。
11. 根据权利要求10所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述炉膛的上供热段侧炉墙的斜墙段内壁所在平面与所述直墙段所在平面内壁所呈 锐角的角度β为5° < β <30°。
12. 根据权利要求4所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 上供热段侧炉墙的斜墙段的高度为H6，上供热段侧炉墙的直墙段内设置耐火砖衬里， 上供热段内衬里高度为H5，所述上部燃烧器（3)的上底面的底部距离辐射段（1)炉顶的高 度为 H4, H4-H6 彡 Η5。
13. 根据权利要求1所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述下供热段的斜墙段内壁所在平面与所述下供热段的直墙段内壁所在平面所呈锐 角的角度为θ，〇°〈Θ <40°。
14. 根据权利要求13所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 所述下供热段的斜墙段内壁所在平面与所述下供热段的直墙段内壁所在平面所呈锐 角的角度Θ为5°〈Θ <30°。
15. 根据权利要求4所述的双段供热结构的乙烯裂解炉，其特征在于： 下供热段侧炉墙的斜墙段的高度为H2，下供热段侧炉墙的直墙段内设置耐火砖衬里， 下供热段内衬里高度为H3，所述上部燃烧器（3)的上底面的底部距离辐射段（1)炉底的高 度为 H1, H1-H2 彡 H3。
【专利摘要】本发明提供了一种双段供热结构的乙烯裂解炉，其包括辐射段（1）、对流段（5）、辐射盘管（4）、急冷锅炉（6）、高压汽包（7）、引风机（8），所述急冷锅炉（6）与所述辐射盘管（4）相连接，所述引风机（8）连接于所述对流段（5）顶部，所述高压汽包（7）与所述急冷锅炉（6）连接，所述乙烯裂解炉采用所述辐射段（1）内上供热段与下供热段的两段联合供热结构。本发明双段供热结构的乙烯裂解炉简化燃烧器布置和燃料管线配管设计，避免炉膛内燃烧火焰翻卷舔炉管和火焰之间的干扰，保持辐射段炉膛内高度方向热量的均匀分布，同时降低了NOx的排放。
【IPC分类】C10G9-20, C07C4-04, C07C11-04
【公开号】CN104560114
【申请号】CN201310522776
【发明人】何细藕, 李进锋, 李昌力, 邵晨, 申海女, 赵永华, 侯瑞, 王海靖
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石化工程建设有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日