[实用新型]一种焦化加热炉双级燃烧控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及焦化加热炉设计领域，特别是涉及一种针对焦化加热炉炉膛内炉管受热不均匀，易造成炉管结焦，从而缩短炉管使用寿命，影响焦化装置长周期安全运行而提出的能够改善焦化加热炉炉膛的燃烧状况，改善炉管受热的不均匀性，从而延长焦化加热炉炉管的寿命、保证焦化装置长周期安全运行的焦化加热炉双级燃烧控制系统。

背景技术

焦化加热炉是原料油加热或重油裂解的重要设备之一，为了延长设备的寿命，保证下游工序精馏分离的质量，要求严格控制焦化加热炉油品出口指标的变化，工艺上只允许在±2％以内波动。大量的生产数据表明：对于某一种固定的油品来说，影响焦化加热炉炉管内结焦速率的关键参数为管内最高油膜温度和油品在管内的停留时间。而辐射室是焦化加热炉的主要传热部位，其吸热量约为总吸热量的65-75％，其中在辐射室内约80％以上的热量是由热辐射来完成，其余部分则是由高温烟气和炉管的对流传热来完成。为了减少炉管结焦的几率，需要保证焦化加热炉辐射室炉膛温度分布的均匀性，通常选用专门的燃烧器来实现减小沿炉管长度方向热强度的不均匀系数，增加火焰到达炉管的距离，减少火焰直接冲击炉管的几率，以延长焦化设备的使用周期。

在传统的焦化装置中，焦化加热炉炉膛多为卧管底烧立式炉型式。其工艺过程阐述如下：燃料通过燃烧器在焦化加热炉炉膛内进行完全燃烧，产生高温烟气，通过热辐射和热传导等传热方式，将热量传递给焦化加热炉炉管内的油品。并采用将高压蒸汽(或水)注入油品的方式提高焦化加热炉炉管内油品的流动的速度。使得焦化加热炉炉管内的油品在短时间内吸收热量达到焦化反应温度，即在规定的时间里被加热到500±5℃，然后送至焦炭塔内进行下一步的裂解缩合反应。

在实际生产中，焦化加热炉炉底的燃烧器要求对称布局，短火焰、齐火焰、热量均匀。燃烧器是使用燃料油的要保证雾化好，是使用燃料气的则要求压力平稳。当燃烧器的燃料性质变化时要及时调整，以保证炉膛明亮，燃烧充分。同时在焦化加热炉内还设置多个管壁热电偶以准确测定炉膛内各个部位炉管的温度，为焦化装置的安全运行提供参考。

由于传统的焦化加热炉是采用炉膛底烧技术设计，也就是将燃烧器均匀分布的设置在炉膛的底部。通过工艺计算出加热炉所需要的放热量，结合单台燃烧器的功率以确定燃烧器的个数。并根据炉膛的界面大小来确定燃烧器的分布型式。其中炉膛的高度和炉管的分布型式是选用燃烧器要考虑的因素。

然而，对于焦化加热炉无论是单排炉管还是双排炉管的受热方式，其设计的目的都要使得焦化加热炉炉管具有一个最适合的热强度，从而保证炉管内的油品在适当的停留时间内以合适的流速经过焦化加热炉的炉膛，并在出口处达到要求的出口温度，再被送至下游的工艺设备。由于传统的底烧燃烧器的布局，是将一种专门的燃烧器均匀分布的设置在炉膛底部。而这样的设计会使炉膛辐射室内在高度方向上的炉管受热不均匀，从而造成炉管结焦，影响油品出口指标，甚至影响炉管的寿命，为企业的生产带来安全隐患。

由此可见，上述现有的焦化加热炉在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有合适的结构能够解决上述问题，这些显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的焦化加热炉双级燃烧控制系统，使其能够提高焦化加热炉炉膛燃烧的均匀性，改善炉管的受热不均匀性，从而最大程度的保证炉管受热良好，减少结焦，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有的焦化加热炉存在的缺陷，而提供一种新型结构的焦化加热炉双级燃烧控制系统，所要解决的技术问题是使其通过在炉膛内增加附墙燃烧器来改善炉膛受热不均匀的状况，实现焦化加热炉炉管的受热均匀，减少结焦的发生，并根据油品出口温度实现对各燃料器燃料气的用量的调节，从而最终实现对焦化加热炉的油品出口温度的准确控制，非常适于实用。