CN107227169B - 裂解炉辐射段的炉顶保温隔热装置 - Google Patents

裂解炉辐射段的炉顶保温隔热装置 Download PDF

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Abstract

公开了一种裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，所述装置可包括：辐射盘管入口管，其设置在裂解炉炉顶板上，一端连接到裂解炉炉顶板开口，另一端连接到集合管；辐射盘管出口管，其设置在裂解炉炉顶板上，一端连接到裂解炉炉顶板开口，另一端连接到急冷换热器；炉顶密封构件，其包裹所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管；箱式保温隔热构件，其设置在所述炉顶密封构件的外部，对所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管以及所述急冷换热器进行保温隔热，其中，所述箱式保温隔热构件完全覆盖所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管的保温部分；以及其中，所述箱式保温隔热构件部分覆盖所述急冷换热器的散热部分。

Description

裂解炉辐射段的炉顶保温隔热装置
技术领域
本发明涉及石油化工领域，更具体地，涉及一种裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置以及使用该保温隔热装置的裂解炉。
背景技术
在石油化工领域，乙烯裂解炉是重要的石油化工设备，其炉管、急冷换热器等部位长期处在高温条件下运行。裂解炉的物料经对流段预热后，于炉顶处经入口集合管进入炉膛内的辐射盘管；物料在辐射盘管内完成裂解反应后进入急冷换热器。
图1A和图1B示出了现有技术中的裂解炉辐射段炉顶处的结构的横截面图。如图1A和图1B所示，裂解炉辐射段炉顶处设置开口用以布置辐射盘管，现有技术中普遍采用包裹陶瓷纤维材料和最外层包裹铁皮的方式(也即，常规炉顶密封构件101)对炉顶开口及相关进出口管线(也即，辐射盘管入口管102和辐射盘管出口管108)进行密封保温。受到操作温度、材质使用温度的限制，炉顶上部用以连接辐射盘管的急冷换热器104的下封头处无法实现保温。由于辐射盘管在高温下产生热膨胀，且入口管102与出口管108间存在膨胀差，故要求入口管102能够随出口管108的膨胀而自由向下移动。由于现有的常规炉顶密封构件101难以做到完全密封，在未完全密封的炉膛烟气管线及裸露的急冷换热器104下封头的共同作用下，炉顶部位易形成局部高温；且现有结构易对入口管102的向下自由移动造成影响。炉顶处的局部高温轻则影响工作人员的操作，重则对相关测量仪表的精度、稳定性造成不良影响；入口管102的自由移动受限会造成辐射炉膛内的炉管弯曲、影响炉管的使用寿命。
因此，有必要开发一种能够有效隔热的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置。
公开于本公开背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本公开提出了一种裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其能够有效隔热，从而减少辐射段炉顶处的散热损失、降低辐射段炉顶的温度；同时保证入口管的向下自由移动，以避免炉管弯曲、延长炉管使用寿命。
根据本公开的一方面，提出了一种裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，所述装置可以包括：辐射盘管入口管，其设置在裂解炉炉顶板上，一端连接到裂解炉炉顶板开口，另一端连接到集合管；辐射盘管出口管，其设置在裂解炉炉顶板上，一端连接到裂解炉炉顶板开口，另一端连接到急冷换热器；炉顶密封构件，其包裹所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管；箱式保温隔热构件，其设置在所述炉顶密封构件的外部，对所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管以及所述急冷换热器进行保温隔热，其中，所述箱式保温隔热构件完全覆盖所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管的保温部分；以及其中，所述箱式保温隔热构件部分覆盖所述急冷换热器的散热部分。
根据本公开的另一方面，提出了一种裂解炉，所述裂解炉可以采用如上所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置。
本公开的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本公开的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1A和图1B示出了现有技术中的裂解炉辐射段炉顶处的结构的横截面图。
图2示出了根据本公开的一个实施例的保温隔热装置的示意图。
图3示出了根据本公开的另一个实施例的保温隔热装置的示意图。
图4示出了根据本公开的另一个实施例的保温隔热装置的示意图。
图5示出了根据本公开的另一个实施例的保温隔热装置的示意图。
图6A和图6B示出了根据本公开的一个实施例的保温隔热装置的横截面图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
图2根据本公开的一个实施例的保温隔热装置的示意图。
在该实施例中，根据本公开的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置可以包括：辐射盘管入口管202，其设置在裂解炉炉顶板207上，一端连接到裂解炉炉顶板207的开口，另一端连接到集合管203；辐射盘管出口管208，其设置在裂解炉炉顶板207上，一端连接到裂解炉炉顶板207开口，另一端连接到急冷换热器204；炉顶密封构件201，其包裹所述辐射盘管入口管202和所述辐射盘管出口管208；箱式保温隔热构件206，其设置在所述炉顶密封构件201的外部，对所述辐射盘管入口管202和所述辐射盘管出口管208以及所述急冷换热器204进行保温隔热，其中，所述箱式保温隔热构件206完全覆盖所述辐射盘管入口管202和所述辐射盘管出口管208的保温部分；以及其中，所述箱式保温隔热构件206部分覆盖所述急冷换热器204的散热部分。
该实施例通过设置箱式保温隔热构件，实现了更有效的隔热，从而减少辐射段炉顶处的散热损失、降低辐射段炉顶的温度；同时保证入口管的向下自由移动，以避免炉管弯曲、延长炉管使用寿命。
下面详细说明根据本公开的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置。
如图2所示，在一个示例中，辐射盘管入口管202可以设置在裂解炉炉顶板207上，一端连接到裂解炉炉顶板207的开口，另一端连接到集合管203；辐射盘管出口管208设置在裂解炉炉顶板207上，一端连接到裂解炉炉顶板207开口，另一端连接到急冷换热器204；炉顶密封构件201可以包裹所述辐射盘管入口管202和所述辐射盘管出口管208。
为了更有效地保温隔热，可以将箱式保温隔热构件206设置在所述炉顶密封构件201的外部，对所述辐射盘管入口管202和所述辐射盘管出口管208以及所述急冷换热器204进行保温隔热。其中，箱式保温隔热构件206可以完全覆盖所述辐射盘管入口管202和所述辐射盘管出口管208的保温部分，这样可以在辐射盘管入口管202处及急冷换热器204入口处以下的部分形成封闭空间，从而减少炉顶处的散热损失。同时，箱式保温隔热构件206可以部分覆盖所述急冷换热器204的散热部分，从而减轻对流段205方向所受的热辐射影响，避免炉顶处的局部高温。
如图2所示，在一个示例中，在辐射盘管入口管202与辐射盘管出口管208集中布置的情况下，箱式保温隔热构件206在不同的辐射盘管出口管208处彼此独立，箱式保温隔热构件206在急冷换热器204的顶部和在水平方向的远离对流段205的一侧敞口，而在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于急冷换热器204的散热部分，该散热部分可以为急冷换热器204的下封头。这样，在急冷换热器204的顶部和在水平方向的远离对流段205的一侧敞口，不形成封闭空间，能够保证散热；在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于急冷换热器204的下封头，从而减轻对流段205方向所受的热辐射影响，避免炉顶处的局部高温。
在一个示例中，箱式保温隔热构件206可以为刚性结构。
图6A和图6B示出了根据本公开的一个实施例的保温隔热装置的横截面图。如图6A和图6B所示，箱式保温隔热构件206可以包括陶瓷纤维板601、外皮602以及支撑件603。其中，陶瓷纤维板601和外皮602可以构成箱式保温隔热构件206的主体结构，支撑件603可以支撑箱式保温隔热构件206与裂解炉炉顶板207之间的连接处。
在一个示例中，箱式保温隔热构件206与所述炉顶密封构件201之间填充有陶瓷纤维散棉材料604。如图6A和图6B所示，箱式保温隔热构件206可以与炉顶密封构件201相互独立，二者间的空隙采用陶瓷纤维散棉材料604进行填充。但本领域技术人员应当理解，本公开并不限制于此，可以在箱式保温隔热构件206可以与炉顶密封构件201之间填充本领域公知的各种柔性保温隔热材料。
在一个示例中，在辐射盘管入口管202和辐射盘管出口管208在热态下产生位移的部位，箱式保温隔热构件206与炉顶密封构件201之间采用柔性连接。如图6A和图6B所示，在辐射盘管热态下有位移的部位，其竖直方向采用柔性连接，避免辐射盘管入口管206与辐射盘管出口管208的自由移动相互影响。这样，可以避免由于辐射盘管出入口管202向下的自由移动受限而造成辐射炉膛内的炉管弯曲，从而延长炉管使用寿命。
图3示出了根据本公开的另一个实施例的保温隔热装置的示意图。如图3所示，在所述辐射盘管入口管302与所述辐射盘管出口管308集中布置的情况下，箱式保温隔热构件306在不同的辐射盘管出口管308处彼此独立，箱式保温隔热构件306在水平方向的接近对流段305的一侧覆盖并高于所述急冷换热器304的散热部分，而在所述急冷换热器304的顶部和在水平方向的另外三个方向上敞口。这样，在水平方向的接近对流段305的一侧覆盖并高于所述急冷换热器304的散热部分(下封头)，从而减轻对流段305方向所受的热辐射影响，避免炉顶处的局部高温；在急冷换热器304的顶部和在水平方向的远离对流段305的一侧敞口，不形成封闭空间，能够保证散热。
图3的所示的保温隔热装置的其他部件与图2相同。
图4示出了根据本公开的另一个实施例的保温隔热装置的示意图。如图4所示，在所述辐射盘管入口管402与所述辐射盘管出口管408交错布置的情况下，所述箱式保温隔热构件406在所述辐射盘管出口管408处形成贯通的整体区域，所述箱式保温隔热构件406的端面在下方的所述辐射盘管出口管408处成阶梯状布置，箱式保温隔热构件406在急冷换热器404的顶部和在水平方向的远离对流段405的一侧敞口，而在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于所述急冷换热器404的散热部分。这样，在急冷换热器404的顶部和在水平方向的远离对流段405的一侧敞口，不形成封闭空间，能够保证散热；在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于急冷换热器404的下封头，从而减轻对流段405方向所受的热辐射影响，避免炉顶处的局部高温。
图4的所示的保温隔热装置的其他部件与图2相同。
图5示出了根据本公开的另一个实施例的保温隔热装置的示意图。如图5所示，在所述辐射盘管入口管502与所述辐射盘管出口管508交错布置的情况下，所述箱式保温隔热构件506可以在所述辐射盘管出口管508处形成贯通的整体区域，所述箱式保温隔热构件506的端面在下方的所述辐射盘管出口管508处成同一垂直平面，所述箱式保温隔热构件506在急冷换热器504的顶部和在水平方向的远离对流段505的一侧敞口，而在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于所述急冷换热器504的散热部分。这样，在急冷换热器504的顶部和在水平方向的远离对流段505的一侧敞口，不形成封闭空间，能够保证散热；在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于急冷换热器504的下封头，从而减轻对流段505方向所受的热辐射影响，避免炉顶处的局部高温。
图5的所示的保温隔热装置的其他部件与图2相同。
根据本发明的各个实施例的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，能够有效隔热，从而减少辐射段炉顶处的散热损失、降低辐射段炉顶的温度；同时保证入口管的向下自由移动，以避免炉管弯曲、延长炉管使用寿命。
本发明具有的优点在于：1)简单易行，便于安装，适应性强，可重复使用从而节省投资；2)与现有技术比，能有效减少散热损失；3)有效降低炉顶特定部位受到的热辐射强度，降低操作空间温度、改善操作环境，保证炉顶部位测量仪表不受到环境高温的影响；4)消除了入口管与出口管之间的相互影响，并消除了现有技术保温对入口管向下移动的限制；5)可防止雨水进入炉膛。
本领域技术人员应理解，上面对本公开的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本公开的实施例的有益效果，并不意在将本公开的实施例限制于所给出的任何示例。
实施例2
根据本公开的实施例，提供了一种裂解炉，所述裂解炉可以采用如上所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置。
该实施例通过设置箱式保温隔热构件，实现了更有效的隔热，从而减少辐射段炉顶处的散热损失、降低辐射段炉顶的温度；同时保证入口管的向下自由移动，以避免炉管弯曲、延长炉管使用寿命。
本领域技术人员应理解，上面对本公开的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本公开的实施例的有益效果，并不意在将本公开的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，所述装置包括：
辐射盘管入口管，其设置在裂解炉炉顶板上，一端连接到裂解炉炉顶板开口，另一端连接到集合管；
辐射盘管出口管，其设置在裂解炉炉顶板上，一端连接到裂解炉炉顶板开口，另一端连接到急冷换热器；
炉顶密封构件，其包裹所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管；以及
箱式保温隔热构件，其设置在所述炉顶密封构件的外部，对所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管以及所述急冷换热器进行保温隔热，
其中，所述箱式保温隔热构件完全覆盖所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管的保温部分；以及
其中，所述箱式保温隔热构件部分覆盖所述急冷换热器的散热部分。
2.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，在所述辐射盘管入口管与所述辐射盘管出口管集中布置的情况下，所述箱式保温隔热构件在不同的辐射盘管出口管处彼此独立，所述箱式保温隔热构件在所述急冷换热器的顶部和在水平方向的远离对流段的一侧敞口，而在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于所述急冷换热器的散热部分。
3.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，在所述辐射盘管入口管与所述辐射盘管出口管集中布置的情况下，所述箱式保温隔热构件在不同的辐射盘管出口管处彼此独立，所述箱式保温隔热构件在水平方向的接近对流段的一侧覆盖并高于所述急冷换热器的散热部分，而在所述急冷换热器的顶部和在水平方向的另外三个方向上敞口。
4.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，在所述辐射盘管入口管与所述辐射盘管出口管交错布置的情况下，所述箱式保温隔热构件在所述辐射盘管出口管处形成贯通的整体区域，所述箱式保温隔热构件的端面在下方的所述辐射盘管出口管处成阶梯状布置，所述箱式保温隔热构件在急冷换热器的顶部和在水平方向的远离对流段的一侧敞口，而在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于所述急冷换热器的散热部分。
5.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，在所述辐射盘管入口管与所述辐射盘管出口管交错布置的情况下，所述箱式保温隔热构件在所述辐射盘管出口管处形成贯通的整体区域，所述箱式保温隔热构件的端面在下方的所述辐射盘管出口管处成同一垂直平面，所述箱式保温隔热构件在急冷换热器的顶部和在水平方向的远离对流段的一侧敞口，而在水平方向的另外三个方向上覆盖并高于所述急冷换热器的散热部分。
6.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，所述箱式保温隔热构件为刚性结构。
7.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，所述箱式保温隔热构件包括陶瓷纤维板、外皮以及支撑件。
8.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，所述箱式保温隔热构件与所述炉顶密封构件之间填充有陶瓷纤维散棉材料。
9.根据权利要求1所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置，其中，在所述辐射盘管入口管和所述辐射盘管出口管在热态下产生位移的部位，所述箱式保温隔热构件与所述炉顶密封构件之间采用柔性连接。
10.一种裂解炉，所述裂解炉采用权利要求1-9中的任意一项所述的裂解炉辐射段炉顶的保温隔热装置。
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