[发明专利]一种介质参与性辐射加热气化装置的改良结构

说明书

本发明涉及一种介质参与性辐射加热气化装置的改良结构，包括在卧式大筒体内以大筒体横截面上经过轴心的水平轴为对称轴，一下一上对称布置的加热流道和冷却流道，加热流道由布置于大筒体横截面上经过轴心的竖直轴两侧的火筒和烟气管束构成，冷却流道由布置于大筒体横截面上经过轴心的竖直轴两侧的前冷却流道和后冷却流道构成，大筒体与加热流道和冷却流道的管壁之间的空间用于填充中间载热介质，前冷却流道和后冷却流道之间具有竖直设置的导板。与现有技术相比，本发明加热气化效率可提高约3‑4％，而且结构简单，投资小，极易推广使用。

技术领域

本发明属于油气加热装置技术领域，涉及一种在天然气供应流程中对天然气及LNG进行加热气化的装置，尤其是涉及一种介质参与性辐射加热气化装置的改良结构。

背景技术

实现以天然气为主的能源结构调整的优点是不言而喻的，天然气的资源、产量、输送、市场和消费组成统一产业链，其中一个环节断的话，整个产业链都会受到极大的影响，比如天然气或液化天然气使用过程中的加热和气化环节。

通常，天然气加热气化采用中间载热介质间接加热的方式。其结构为，在卧式大筒体内布置火筒、烟气管束等加热受热面和多回程对流管束等冷却受热面，筒内充注中间载热介质作为加热和冷却受热面之间的传热媒介，帮助冷热两种流体达到传热的目的。通常，加热和冷却受热面以大筒体圆截面中心轴呈轴对称布置，火筒和烟气管束位于水平轴的下方，对称布置于垂直轴的左右侧；多回程对流管束位于水平轴的上方，各回程也对称布置于垂直轴的左右侧。

燃料在火筒内燃烧，释放化学能，燃烧后的烟气流经火筒和烟气管束，最后经烟囱排出。燃烧后的高温烟气以辐射与对流的方式将热量传递给火筒和烟气管束的壁面，然后加热中间载热介质。对流管束位于加热炉的上方，浸于中间载热介质中。被加热天然气在对流管束内流动，以强制对流换热的方式吸收热量，使温度升高。显然，中间载热介质与火筒、烟气管束和对流管束的传热形式是影响天然气加热气化热效率的关键。

由于认识的不足，现有研究和应用技术只针对介质的对流传热流场，而完全忽视介质参与性辐射的存在。在此基础上提出的旋转型与导流型结构，在解决常规布置形式不利于形成有效传热流场的缺陷时，效果非常有限，有时还会人为削弱了介质参与性辐射量，甚至导致天然气加热气化效率降低、启动慢、能耗高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种介质参与性辐射加热气化装置的改良结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种介质参与性辐射加热气化装置的改良结构，包括在卧式大筒体内以大筒体横截面上经过轴心的水平轴为对称轴，一下一上对称布置的加热流道和冷却流道，加热流道由布置于大筒体横截面上经过轴心的竖直轴两侧的火筒和烟气管束构成，冷却流道由布置于大筒体横截面上经过轴心的竖直轴两侧的前冷却流道和后冷却流道构成，大筒体与加热流道和冷却流道的管壁之间的空间用于填充中间载热介质，前冷却流道和后冷却流道之间具有竖直设置的导板。

本发明通过沿流道设置的竖直导板，有效阻挡了前冷却流道和后冷却流道之间由于温差而产生的局部流动对冲，引导组织吸收了下方加热流道内高温烟气热量的中间载热介质向上流动，经过上方冷却流道放热后回流，保证上下流道间流动通道通畅的同时，介质参与性辐射也得到不同程度的增强，消除原有技术虽能使热流场得到一些改善但也人为阻挡并削弱了介质参与性辐射的缺陷，热交换充分，从而提高了耦合传热效率，降低能耗，经测试可以取得良好的加热气化效果。

优选地，所述的导板为竖直平板，且沿大筒体轴向分布多块。虑到大筒体的轴向长度较长，介质沿轴向的流动分布，以及竖板的刚性，因此，沿轴向将竖板分割成多块，以利于制作加工和方便使用。

优选地，所述的竖直平板的尺寸随实际使用场合进行调整。针对不同的介质种类及大筒体尺寸，调整竖直平板高度和长度，从而获得更好的耦合传热效果。