[实用新型]一种双面辐射螺旋盘管加热炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于石油炼制、石油化工与煤化工的管式加热炉领域，具体的是一种双面辐射螺旋盘管加热炉。

背景技术

现有的加氢裂化反应进料加热炉主流炉型均采用180°急弯弯头连接的水平卧管双面辐射供热的炉型。对于管内介质为高固含率、高流速、高压的油（水）煤浆加氢裂化反应进料加热炉来说，在急弯弯头外拱内侧会产生严重磨损，即便是采用弯头外拱加厚也是属于被动抗磨损的作法，潜在着严重不安全的事故隐患。若采用螺旋盘管由于弯径比大就可以从根本上防止管内磨损。但是传统的螺旋盘管加热炉被公认为是只有在负荷非常小、对热效率无要求、单面辐射时才采用的炉型。由于单排炉管双面辐射的平均热强度是单面辐射的平均热强度的1.5倍，其计算出炉管总长度只有单面辐射的66%。

在国外铬镍合金炉管日渐涨价，国内一般碳钢产能过剩的背景下，对于高压加氢炉而言均采用价格昂贵的奥氏体不锈钢，为此，设计出给螺旋盘管双面辐射均匀供热，使炉管表面平均热强度得以提高，进而节省近1/3合金炉管用量，延长炉管使用寿命是对加氢裂化反应进料加热炉降低运行成本和减少设备投资最优化设计。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够供热均匀，从而使炉管受热均匀，并且提高炉管表面热强度和加热炉体积热强度加热炉。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种双面辐射螺旋盘管加热炉，包括钢构、外环辐射墙、螺旋盘管、内环辐射墙和火焰燃烧器，所述外环辐射墙附于钢构内部，所述螺旋盘管置于该外环辐射墙内侧；所述内环辐射墙置于所述螺旋盘管内侧；所述火焰燃烧器至少为两个，且分别置于所述内辐射墙和外辐射墙上。

本实用新型的有益效果是：所述的螺旋盘管与现有的急弯弯头连接的水平卧管相比，由于螺旋盘管无连接用的180°的弯头，避免了管内高含固率介质对弯管内壁的磨损，延长了炉管使用寿命，排除了由于炉管壁磨损减薄引起的不安全隐患。

所述的螺旋盘管由于采用双面辐射墙供热与现有一般底烧燃烧器相比，减小了炉管受热不均匀性，经计算其表面平均热强度越发接近受限的最高表面热强度，减少了炉管换热面积，节省了昂贵的高合金炉管用量，具有降低加热炉投资费用的突出经济效益。

所述的螺旋盘管由于供热均匀，缩短了炉管水力长度减少炉管的沿程阻力又不存在局部阻力降，由此在压降允许的限度内，尽可能提高的流速，足够高的流速能给提供尚未固着的初期疏松焦层排出的动能，又增大内膜传热系数使管壁温度降低，有效避免炉管结焦，延长炉管的使用寿命，保证长周期安全运行；

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步，所述的外环辐射墙的内表面和内环辐射墙的外表面均为圆筒状。

采用上述进一步方案的有益效果是：螺旋盘管结合内、外圆筒式双面辐射墙的加热的炉型，可使螺旋盘管两面都受热均匀，可大幅提高炉管表面平均热强度，进而减少炉管用钢量。

进一步，所述火焰燃烧器为扁平附墙火焰燃烧器和/或辐射墙式无焰燃烧器。

采用上述进一步方案的有益效果是：该扁平附墙火焰燃烧器和/或辐射墙式无焰气体燃烧器，扁平附墙的火焰气体燃烧器的火焰直接附墙，高温火焰紧贴炉墙向上燃烧，将炉墙加热成为高温辐射体，再由炉墙间接将热量辐射给炉管，同时，也减少了火焰直接冲击炉管的几率。侧烧辐射墙式无焰气体燃烧器并无明火，因而不会冲击炉管，且具有优越的供热均匀性，可分区调节供热温度，使用上述两种火焰燃烧器的双面辐射墙供热的效果如下：①使螺旋盘管在高度、长度、圆周三向几乎不存在火焰局部高温区，可提高炉管表面热强度；减少炉管水力长度，节省昂贵炉管用量；②炉管总长度减少后，可在限定的压降范围内尽可能提高流速，能对管内初期疏松焦焦层提供剥离的动能，利于防止结焦；④增加流速可提高内膜传热系数，能降低炉管金属壁温，更低于介质结焦临界温度，也有利于防止管内结焦；⑤分区调节各区温度。

对于进一步采用所述的底烧扁平附墙火焰气体燃烧器加热内外环辐射墙形成高温辐射体对螺旋盘管供热，通常受到5-6m高度限制，在内外环辐射墙上部设置一排以上辐射墙式无焰气体燃烧器。形成多种类型燃烧器的组合供热方式。

该进一步方案的有益效果是：既保证沿炉膛高度方向供热均匀，还可分区供热，又节省了占地面积，更有利于工厂模块化供货。

进一步，所述的内环辐射墙、外环辐射墙都为两层以上阶梯状，每层内、外环辐射墙底部分别设有扁平附墙火焰燃烧器。

采用进一步方案的有益效果是：可以采用阶梯炉型将该加热炉布置成两层以上的阶梯炉，既保证沿炉膛高度方向供热均匀，又节省了占地面积，更有利于工厂模块化供货。