[发明专利]圆筒型管式加热炉

说明书

本发明涉及化工设备领域，公开了一种圆筒型管式加热炉，其中，所述管式加热炉包括辐射室(10)、中间炉墙(20)、第一燃烧器(30)、第二燃烧器(40)和多个第一炉管(50)，多个第一炉管围绕辐射室的周向排列在辐射室中，中间炉墙围成封闭环形并位于辐射室的中部，第一燃烧器设置在中间炉墙所围的空间内，第二燃烧器设置在辐射室内并位于中间炉墙和第一炉管之间，中间炉墙的高度低于第一炉管的高度。中间炉墙将辐射室内分为沿高度方向的两个供热区，第一燃烧器主要加热第一炉管的上部，第二燃烧器的主要加热第一炉管的下部，有效降低了第一炉管的热强度峰值，使得第一炉管沿高度方向的热强度分布更为均匀。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，具体地涉及圆筒型管式加热炉。

背景技术

管式加热炉是化工领域重要的加热设备。如图1所示，现有的圆筒型管式加热炉为单级集中供热方式，其中，圆筒型管式加热炉通常包括对流室60和辐射室10，辐射室10内设置有沿周向排列的垂直放置的第一炉管50以及沿圆周排列在辐射室内的燃烧器F，燃烧器F的热量通过辐射和对流的传热方式传递给四周的第一炉管50，以加热第一炉管50内的工艺介质。但是，第一炉管50仅受单面火焰及烟气的直接辐射，第一炉管50的平均热强度较低(约为15-25kW/m²)，并且，由于燃烧器通常安装在辐射室10的底部，热量集中在辐射室10的底部释放，导致辐射室10内沿高度方向的热强度分布极不均匀，具体的，辐射室10内中下部的局部热强度可达平均热强度的2-4倍。如需提高平均热强度，则需要增大燃烧器F的放热量，这将导致辐射室10中下部的局部热强度更高，引起第一炉管50中下部局部过热，当第一炉管50中的工艺介质为易结焦的类型或第一炉管50内压力较高时，极易导致第一炉管50局部结焦或炉管爆裂，严重影响管式加热炉的运行周期和操作安全。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的圆筒型管式加热炉的辐射室内炉管高度方向热强度不均匀的问题，提供一种圆筒型管式加热炉，该管式加热炉具有改善的热强度分布。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种圆筒型管式加热炉，其中，所述圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室、中间炉墙、第一燃烧器、第二燃烧器和多个第一炉管，多个所述第一炉管围绕所述辐射室的周向排列在所述辐射室中，所述中间炉墙围成封闭环形并位于所述辐射室的中部，所述第一燃烧器设置在所述中间炉墙所围的空间内并通过所述中间炉墙隔热，所述第二燃烧器设置在所述辐射室内并位于所述中间炉墙和所述第一炉管之间，所述中间炉墙的高度低于所述第一炉管的高度。

优选地，所述第一炉管沿竖直方向设置在所述辐射室中，所述第一炉管的长度与所述辐射室的高度相当，所述中间炉墙的高度不高于所述辐射室的高度的一半。

优选地，所述第一燃烧器的热负荷占所述管式加热炉的发热量的百分数大于50％，所述第二燃烧器的热负荷占所述管式加热炉的发热量的其余部分。

优选地：所述管式加热炉包括多个所述第一燃烧器，多个所述第一燃烧器沿所述中间炉墙的周向排布；并且/或者，所述管式加热炉包括多个所述第二燃烧器，多个所述第二燃烧器沿所述中间炉墙的周向排布。

优选地，所述第一燃烧器为圆形燃烧器并安装在所述辐射室的底部，所述第二燃烧器为扁平火焰燃烧器并安装在所述辐射室的底部，所述扁平火焰燃烧器设置为垂直燃烧或附墙燃烧。

优选地，所述中间炉墙具有膨胀缝和/或看火孔。

优选地，所述中间炉墙为直筒形，所述直筒形的横截面为圆形或正多边形。

优选地，多个所述第一炉管沿所述辐射室的周向成单排或局部双排排列，其中：单排的所述第一炉管贴壁设置；双排的所述第一炉管的靠近所述辐射室的侧壁的一排所述第一炉管贴壁设置。

优选地，所述第一炉管采用相同直径或多个直径。