CN107523324B - 炼油用重整反应加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼油用重整反应加热炉，包括：加热炉本体，其为双层壁的箱式结构，包括储热室，所述储热室为所述加热炉本体的双层壁构成的夹层；燃烧器，所述燃烧器设置在所述加热炉本体的内层壁上，并且所述燃烧器的燃烧口设置有气流单向阀；蜂窝对流室，所述蜂窝对流室设置在所述加热炉本体内层壁围成的空腔内，所述蜂窝对流室内设置有多个横截面为蜂窝状的辐射管；空气循环系统，所述空气循环系统设置在所述加热炉本体外部，包括送风通道和引风通道，所述送风通道连接储热室，所述引风通道连接蜂窝对流室。能够增加辐射管受热面积，使辐射管内的原料介质均匀受热，安全性能高，将燃料循环利用，提高燃料的利用率。

Description

炼油用重整反应加热炉

技术领域

本发明涉及石油化工领域，更具体地说，本发明涉及一种炼油用重整反应加热炉。

背景技术

炼油用重整反应加热炉是石油化工领域常见的二次加工设备之一，通常包括燃烧机构、管排式辐射机构和通风系统，将燃料燃烧释放的能量传递给管排内被加热介质，使介质达到一定的反应温度并在催化剂的作用下发生反应，得到产物，重整反应的介质原料一般为石油初级产品石脑油，得到产物烯烃、芳烃或高辛烷值汽油等。在这个过程中，如何使管排内的原料介质受热均匀，同时使燃料燃烧释放的能量利用达到最大效率，是化工领域需要考虑的问题，由此可见，开发一种安全性能高，不仅能够高效利用燃料热能，同时能够均匀加热原料介质的炼油用重整反应加热炉是很有必要的。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种炼油用重整反应加热炉，其安全性能高，不仅能够增加传热面积，均匀加热原料介质，而且能够高效利用燃料热能。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种炼油用重整反应加热炉，包括：

加热炉本体，其为双层壁的箱式结构，包括储热室，所述储热室为所述加热炉本体的双层壁构成的夹层。

燃烧器，所述燃烧器设置在所述加热炉本体的内层壁上，并且所述燃烧器的燃烧口设置有气流单向阀，所述气流单向阀垂直于所述内层壁并对称设置在所述燃烧器周围。

蜂窝对流室，所述蜂窝对流室设置在所述加热炉本体内层壁围成的空腔内，所述蜂窝对流室内设置有多个横截面为蜂窝状的辐射管，所述辐射管在竖直方向和水平方向上均平行排列。

空气循环系统，所述空气循环系统设置在所述加热炉本体外部，包括送风通道和引风通道，所述送风通道连接储热室，所述引风通道连接蜂窝对流室。

优选的是，还包括燃气管道，所述燃气管道设置在所述加热炉本体的双层壁夹层内，与所述燃烧器连通，并且所述燃气管道在加热炉本体外部管道段设置有阀门。

优选的是，所述送风通道内设置有风机，所述风机设置在送风通道的入风口，所述入风口处设置有过滤纱网，并且沿所述入风口的圆周设有凹槽，还设置有与所述凹槽匹配的可拆卸圆箍，所述圆箍将过滤纱网固定在入风口处。

优选的是，所述送风通道内还设置有高温空气预热器，所述高温空气预热器为上下连通的管排式结构，所述管排内和管排之间均设置有气流单向阀。

优选的是，所述引风通道与送风通道的交汇处设置有烟气排出管，并且在所述引风通道、送风通道和烟气排出管三者交汇处设置有换向阀，所述换向阀的下端通过滚轴铰接固定在所述烟气排出管壁下方，并可沿所述滚轴切换竖直和水平方向。

优选的是，所述烟气排出管道内还设置有余热回收系统，所述余热回收系统与所述烟气排出管壁贴合固定，并且所述余热回收系统内设置有螺旋状吸热器，所述螺旋状吸热器外壁与所述烟气排出管壁相切并固定设置，并且所述螺旋状吸热器内壁涂有吸热膜层。

优选的是，所述引风通道与蜂窝对流室通过加热炉本体的内层壁的顶部连通，并且在连接处设置有气流单向阀。

优选的是，所述加热炉本体内层壁包括底板和侧板，所述侧板包括与蜂窝状辐射管平行的两个对称设置的竖直侧板，所述竖直侧板上均对称设置有燃烧器。

优选的是，所述加热炉本体的内层壁底板通过圆柱形桩基支撑悬浮以留足底部空间。

优选的是，所述换向阀连接有远程定时装置。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过设置双层壁的加热炉本体，并在双层壁夹层设置储热室；在所述加热炉本体的内层壁上设置燃烧器，并在所述燃烧器的燃烧口设置气流单向阀；设置蜂窝对流室，并在所述蜂窝对流室内设置多个横截面为蜂窝状的辐射管，原料介质在辐射管内流动，所述储热室有储热功能，其内部的高温气体通过燃烧口进入蜂窝对流室内并充满整个空腔，经燃烧器点燃均匀燃烧，当所述蜂窝对流室内部气压过大时，所述气流单向阀自动关闭隔离所述储热室与蜂窝对流室，同时封闭燃烧口，中断燃烧，使加热炉的安全性能得到保障；所述辐射管的蜂窝状设计增加了辐射管的传热面积，是同等长度的常规辐射管传热面积的至少3倍，使辐射管内的原料介质均匀受热；设置空气循环系统，使烟气携带的未燃尽的高温燃气能够得到循环利用，标准情况下，燃料中有效成分的利用率最高可达90％。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述炼油用重整反应加热炉的结构示意图；

图2为本发明所述余热回收系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1和图2所示，本发明提供一种炼油用重整反应加热炉，包括：

加热炉本体1，其为双层壁的箱式结构，包括储热室2，所述储热室2为所述加热炉本体1的双层壁构成的夹层。

燃烧器3，所述燃烧器3设置在所述加热炉本体1的内层壁4上，并且所述燃烧器3的燃烧口设置有气流单向阀5，所述气流单向阀5垂直于所述内层壁4并对称设置在所述燃烧器2周围。

蜂窝对流室6，所述蜂窝对流室6设置在所述加热炉本体1内层壁4围成的空腔内，所述蜂窝对流室6内设置有多个横截面为蜂窝状的辐射管7，所述辐射管7在竖直方向和水平方向上均平行排列。

空气循环系统8，所述空气循环系统8设置在所述加热炉本体1外部，包括送风通道9和引风通道10，所述送风通道9连接储热室2，所述引风通道10连接蜂窝对流室6。

在上述方案中，本发明通过设置双层壁的加热炉本体1，并在双层壁夹层设置储热室2；在所述加热炉本体1的内层壁4上设置燃烧器3，并在所述燃烧器3的燃烧口设置气流单向阀5；设置蜂窝对流室6，并在所述蜂窝对流室6内设置多个横截面为蜂窝状的辐射管7，原料介质在辐射管7内流动，所述储热室2有储热功能，其内部的高温气体通过燃烧口进入蜂窝对流室7内并充满整个空腔，经燃烧器3点燃均匀燃烧，当所述蜂窝对流室7内部气压过大时，所述气流单向阀5自动关闭隔离所述储热室2与蜂窝对流室6，同时封闭燃烧口，中断燃烧，使加热炉的安全性能得到保障；所述辐射管7的蜂窝状设计增加了辐射管7的受热面积，是同等长度的常规辐射管传热面积的至少3倍，使辐射管7内的原料介质均匀受热；设置空气循环系统8，使烟气携带的未燃尽的高温燃气能够得到循环利用，燃料中有效成分的利用率最高可达90％。

一个优选方案中，还包括燃气管道11，所述燃气管道11设置在所述加热炉本体1的双层壁夹层内，与所述燃烧器3连通，并且所述燃气管道11在加热炉本体外部管道段设置有阀门12。

在上述方案中，所述燃气管道11在加热炉本体1的双层壁夹层内的管道段使用绝热材料，所述燃气管道11为燃烧器3提供正压燃气，使燃气从燃烧口喷如加热炉本体内部，与高温气体混匀燃烧，所述阀门12用于调节燃气喷出量。

一个优选方案中，所述送风通道9内设置有风机13，所述风机13设置在送风通道9的入风口，所述入风口处设置有过滤纱网，并且沿所述入风口的圆周设有凹槽，还设置有与所述凹槽匹配的可拆卸圆箍，所述圆箍将过滤纱网固定在入风口处。

在上述方案中，所述风机13将空气持续鼓入送风通道9，并由送风通道9进入储热室2，维持储热室2内正压，在入风口处设置有过滤纱网，可防止空气中的灰尘或固体杂质进入所述送风通道9内造成损失，所述过滤纱网通过可拆卸的圆箍固定在所述入风口处，方便更换。

一个优选方案中，所述送风通道内还设置有高温空气预热器14，所述高温空气预热器14为上下连通的管排式结构，所述管排内和管排之间均设置有气流单向阀。

在上述方案中，所述高温空气预热器14对送风通道9内即将进入储热室2的空气进行预加热，以令储热室内2的空气温度达到燃烧器3内燃气的燃点，管排式结构能更好地将引风通道10内的高温烟气与送风通道9内的新鲜空气混合，设置气流单向阀可防止混合后的正压气体逆向流入引风通道10，影响锅炉正常运转。

一个优选方案中，所述引风通道10与送风通道9的交汇处设置有烟气排出管15，并且在所述引风通道10、送风通道9和烟气排出管15三者交汇处设置有换向阀16，所述换向阀16的下端通过滚轴铰接固定在所述烟气排出管15的下壁，并可沿所述滚轴切换竖直和水平方向。

在上述方案中，所述引风通道10将蜂窝对流室6内燃气燃烧所产生的烟气引入烟气排出管15，并且在所述引风通道10、送风通道9和烟气排出管15三者交汇处设置有换向阀16，所述换向阀16能够切换烟气走向，一个走向是连通引风通道10与烟气排出管15，另一个走向是连通引风通道10与送风通道9，使高温烟气中未燃尽的燃料由送风通道9进入储热室2，再由燃烧口的单向阀5进入蜂窝对流室6内得到重复利用。

一个优选方案中，所述烟气排出管15内还设置有余热回收系统17，所述余热回收系统17与所述烟气排出管15壁贴合固定，并且所述余热回收系统17内设置有螺旋状吸热器18，所述螺旋状吸热器18外壁与所述烟气排出管15壁相切并固定设置，并且所述螺旋状吸热器18内壁涂有吸热膜层。

在上述方案中，上述余热回收系统17用以回收有烟气排出管内高温烟气所携带的余热，将烟气余热再次利用，进一步提高燃料能量的利用效率，所述螺旋状吸热器18采用比热容较大的材料，其内壁涂有吸热膜层，不仅能够增加烟气在所述余热回收系统内的行程，更好的回收烟气余热，防治烟气余热倒流，还能够防止烟气中夹杂的固体灰烬排放到空气中造成固体颗粒物污染。

一个优选方案中，所述引风通道10与蜂窝对流室6通过加热炉本体1的内层壁4的顶部连通，并且在连接处设置有气流单向阀。

在上述方案中，上述引风通道10与蜂窝对流室6的连接处设置有气流单向阀，当引风通道内的烟气压力大于蜂窝对流室内燃气压力时，所述气流单向阀闭合，防止烟气倒流。

一个优选方案中，所述加热炉本体1内层壁4包括底板和侧板，所述侧板包括与蜂窝状辐射管7平行的两个对称设置的竖直侧板，所述竖直侧板上均对称设置有燃烧器3。

在上述方案中，所述燃烧器3对称设置所述竖直侧板上，所述燃烧器3包括燃烧口，储热室2内的高温气体从气流单向阀5流入加热炉本体1内部，并均匀分布在蜂窝对流室6，所述燃烧口喷出燃气燃烧，可增加气体流动性，使蜂窝对流室6内空气温度分布更加均匀。

一个优选方案中，所述加热炉本体1的内层壁4底板通过圆柱形桩基18支撑悬浮以留足底部空间。

在上述方案中，所述加热炉本体1的内层壁4与外层壁之间留有夹层，通过圆柱形桩基18支撑以令所述内层壁4底板悬浮，留足底部空间供高温空气和燃气管道11通过。

一个优选方案中，所述换向阀16连接有远程定时装置。

在上述方案中，所述换向阀16由远程定时装置控制，可以设定换向阀16切换烟气走向的时限，所设时限以能够维持空气循环系统8内的高温气体在加热炉本体1内部循环一定的次数，保证烟气排出管15一次排出的烟气中未燃尽的燃料含量最低为准。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种炼油用重整反应加热炉，其特征在于，包括：

加热炉本体，其为双层壁的箱式结构，包括储热室，所述储热室为所述加热炉本体的双层壁构成的夹层；

燃烧器，所述燃烧器设置在所述加热炉本体的内层壁上，并且所述燃烧器的燃烧口设置有气流单向阀，所述气流单向阀垂直于所述内层壁并对称设置在所述燃烧器周围；

蜂窝对流室，所述蜂窝对流室设置在所述加热炉本体内层壁围成的空腔内，所述蜂窝对流室内设置有多个横截面为蜂窝状的辐射管，所述辐射管在竖直方向和水平方向上均平行排列；

空气循环系统，所述空气循环系统设置在所述加热炉本体外部，包括送风通道和引风通道，所述送风通道连接储热室，所述引风通道连接蜂窝对流室。

2.如权利要求1所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，还包括燃气管道，所述燃气管道设置在所述加热炉本体的双层壁夹层内，与所述燃烧器连通，并且所述燃气管道在加热炉本体外部管道段设置有阀门。

3.如权利要求1所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述送风通道内设置有风机，所述风机设置在送风通道的入风口，所述入风口处设置有过滤纱网，并且沿所述入风口的圆周设有凹槽，还设置有与所述凹槽匹配的可拆卸圆箍，所述圆箍将过滤纱网固定在入风口处。

4.如权利要求1所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述送风通道内还设置有空气预热器，所述空气预热器为上下连通的管排式结构，所述管排内和管排之间均设置有气流单向阀。

5.如权利要求1所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述引风通道与送风通道的交汇处设置有烟气排出管，并且在所述引风通道、送风通道和烟气排出管三者交汇处设置有换向阀，所述换向阀的下端通过滚轴铰接固定在所述烟气排出管的下壁，并可沿所述滚轴切换竖直和水平方向。

6.如权利要求1或5所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述烟气排出管道内还设置有余热回收系统，所述余热回收系统与所述烟气排出管壁贴合固定，并且所述余热回收系统内设置有螺旋状吸热器，所述螺旋状吸热器外壁与所述烟气排出管壁相切并固定设置，并且所述螺旋状吸热器内壁涂有吸热膜层。

7.如权利要求1所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述引风通道与蜂窝对流室通过加热炉本体的内层壁的顶部连通，并且在连接处设置有气流单向阀。

8.如权利要求1所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述加热炉本体内层壁包括底板和侧板，所述侧板包括与蜂窝状辐射管平行的两个对称设置的竖直侧板，所述竖直侧板上均对称设置有燃烧器。

9.如权利要求8所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述加热炉本体的内层壁底板通过圆柱形桩基支撑悬浮以留足底部空间。

10.如权利要求5所述的炼油用重整反应加热炉，其特征在于，所述换向阀连接有远程定时装置。