[实用新型]一种废热锅炉气体入口分布器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种废热锅炉气体分布装置，特别是涉及一种新型急冷废热锅炉气体入口分布器，适合于乙烯裂解装置所使用的立式急冷废热锅炉。 

背景技术

废热锅炉又称余热锅炉，是利用生产过程中的高温物流作为热源来生产蒸汽的换热器，它既是工艺流程中高温物流的冷却器,又是利用余热提供蒸汽的动力装置。如在乙烯装置中，将从裂解炉出来的裂解气(温度高达800～900℃)直接送入急冷废热锅炉，在50ms内温度降到350～600℃，这样既可以防止因过度裂解而降低乙烯收率，又可生产10MPa以上的高压蒸汽,对提高整个工厂的热效率和经济效益起着重要作用。 

由于裂解炉辐射段和废热锅炉入口裂解气温度高，必须在极短的时间内降至350～600℃，以阻止二次反应发生产生高沸点组份和减轻焦化现象。新型的“浴缸”式立式急冷废热锅炉，它集中了双管换热器和管壳式换热器的最佳特点，其入口封头呈浴缸型，换热管布置为椭圆型。但是其入口气体分布器在实际工况下仍然存在一些明显问题：气体分布到各换热管的均匀性不尽如意、流场湍流较强、分布器被风侧有焦炭沉积。 

裂解气不均匀的分布到废热锅炉的各换热管中，会使得气体流速低的换热管结焦严重，烃类在炉管内结焦，使管壁传热系数降低。同时焦化物的形成也使管内径变小，增加流体压降，减少装置处理量，影响废热锅炉的运行周期。急冷废热锅炉进口流场的湍流强度高，结焦严重。气体分布器背风面裂解气流动速度较低，这些地方在生产过程中会有焦炭蓄积下来，在废热锅炉烧焦过程中，会因蓄积的焦炭燃烧使分布器局部温度过高而损坏。 

为解决上述问题，“浴缸”式废热锅炉气体分布器截面形状已从原先的正方形改为圆形。但是由于目前该型废热锅炉为进口产品，国内研究单位很少开展废热锅炉的研究，大型工况分布器的设计和性能测试都需要投入大量的人力和物力。目前，国内外乙烯装置急冷废热锅炉气体分布器的设计和研发，在理论上还不够成熟。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型急冷废热锅炉气体入口分布器的结构形式，能够解决急冷废热锅炉入口流场的气体分布不均匀性、流场湍流强和焦炭在分布器被风侧沉积的问题，达到延长急冷废热锅炉的运行周期，提高烃类裂解收率的技术效果。 

本发明的气体入口分布器适用于 “浴缸”式立式急冷废热锅炉，特别适合于乙烯裂解装置所使用的“浴缸式”四进口急冷废热锅炉。 

本发明所采用的技术方案如下： 

一种废热锅炉气体入口分布器，包括废热锅炉下箱体中的平行排列的挡杆，其特征在于：所述的挡杆截面形状为椭圆形，椭圆度a为1.1～1.5；入口分布器的相对距离0.23≤ δ≤0.28。

所述的挡杆垂直于进口气流方向，分为两组以上平行排列，相邻两组挡杆之间交错排列。所述的挡杆优选为2～3组。 

所述的挡杆其截面椭圆的长轴与进口气流方向一致。 

所述的椭圆度a是指椭圆的长轴与短轴之比。椭圆度a优选为1.25～1.45。 

所述的入口分布器的相对距离δ是指最上排分布器挡杆中心到扩压器出口的距离与下部箱体气体分配空间（即下管箱）的高度之比。相对距离优选为0.24≤δ≤0.27。 

本实用新型通过改进分布器的结构形式，使得气体分布到各换热管的不均匀性显著降低（51.9%），进口处流场湍流强度明显降低，同时分布器背面焦炭蓄积也得到有效地控制。本实用新型可以有效地提高分布器的综合性能，用于乙烯裂解装置急冷废热锅炉气体入口，可以延长废热锅炉的运行周期，增大烃类裂解收率。 

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细描述。本实用新型的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。 

附图说明

图1  废热锅炉下部结构图。 

其中：1-废热锅炉下管板；2-气体入口分布器；3-气体进口管；9-废热锅炉下管箱。 

图2  废热锅炉下部结构仰视图。 

图3  气体入口分布器结构示意图Ⅰ。 

图4  气体入口分布器结构示意图Ⅱ。 

其中：1-废热锅炉下管板；3-气体进口管（简化为1个）；8-挡杆；9-废热锅炉下管箱。 

图5  实验装置图。 

其中：1-废热锅炉下管板（陶瓷填料）；2-气体分布器；3-气体进口管；4-流量计(2个)；5-罗茨鼓风机Ⅰ；6-罗茨鼓风机Ⅱ（为两个只有一半气体通道的进口管供气）；7-测速平面(4个)。 

具体实施方式