CN201242266Y - 管式加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管式加热炉，该管式加热炉为立式或卧式，底部设有燃烧室，燃烧室上部为对流室，对流室上部是烟气出口；燃烧室底部设有燃烧器，燃烧器设有空气助燃风机入口和煤气管道入口；在对流室内设有换热管束。所述的烟气出口通过循环管路接入燃烧室底部，在循环管路上设有循环风机。所述的燃烧室壁体为夹层结构，烟气出口通过循环管路接入燃烧室壁体的夹层结构内，在燃烧室上部为混风室，混风室侧部设有混风阀。优点是结构合理、节能、换热效率高、维护成本低。

Description

管式加热炉

技术领域

本实用新型涉及一种管式加热炉。

背景技术

管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热在炉管中流动的介质，使其达到工艺规定的温度，以供给介质在进行分馏、裂解或反应等工艺过程中所需要的热量，保证生产正常进行。与其它加热方式相比，管式加热炉的主要优点是加热温度高，传热能力大和便于操作管理。

管式加热炉普遍应用于化工、石油化工等领域，其炉体结构大致分为：炉体、燃烧器、辐射受热面、对流受热面、保温耐火材料等组成。

现有的管式加热炉存在以下缺陷：

(1)由于热量一部分来源于辐射热，一般圆筒立式加热炉(对于光管而言)辐射换热系数取α＝0.0011～0.0017KW/℃·h，而对流换热一般(对于光管而言)α＝20～25KW/℃·h；一般管式加热炉辐射段利用率很低，为满足自然排烟的要求，大部分辐射段空间处于空置状态，辐射段受热面为垂直布置或螺旋盘管形式，无论哪种形式，其换热效率都很低；

(2)由于其辐射段受热面为垂直布置，燃烧器布置在辐射段受热面下方，使受热面不能均匀受热，尽管现在辐射段结构有一些改进，比如在燃烧器上方布置挡火板，减少受热不均情况，但同一根管子受热不均还是存在的；盘管式虽然辐射受热能均匀一些，但由于盘管布置在辐射室内，直接受火，使用寿命仍然很低；

(3)辐射段受热面管束为垂直放置的蛇形管，在管束弯头处经常因为磨蚀而导致泄露，使用寿命降低且影响生产；

(4)辐射段受热面管子宜采用整根制造，一般长度都在11-18m之间，需特殊扎制，给制造带来不便；

(5)燃烧器设计取较大过剩系数，α＝1.2-1.4，大部分冷空气的吸入是通过炉底燃烧器上的百叶窗吸入，空气吸入量没有控制(正常取的空气过剩系数除外)，使实际燃烧温度大约在700～800℃左右；但是，就我们实际现场观察发现，无论加热介质为富油还是焦油中的蒽油，炉膛内温度在500～650℃范围内，也就是说，辐射段并未起到利用辐射热的作用。

(7)燃烧采用扩散燃烧方法，烧嘴数量多，不便于维护；

(8)采用圆盘式烧嘴，单个烧嘴燃烧能力小，占用空间大；

(9)炉体受热部分17m高、自然排风烟囱10m高，从设备的设计、制造、运输上增加了难度，炉体及烟囱支撑钢结构材料用量较大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构合理、节能、换热效率高、维护成本低的管式加热炉。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

管式加热炉，该管式加热炉为立式或卧式，底部设有燃烧室，燃烧室上部为对流室，对流室上部是烟气出口；燃烧室底部设有燃烧器，燃烧器设有空气助燃风机入口和煤气管道入口；在对流室内设有换热管束。

所述的烟气出口通过循环管路接入燃烧室底部，在循环管路上设有循环风机。

所述的燃烧室壁体为夹层结构，烟气出口通过循环管路接入燃烧室壁体的夹层结构内，在燃烧室上部为混风室，混风室侧部设有混风阀。

换热管束采用光管或高频螺旋翅片管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)将原辐射室作为燃烧室，在辐射段不再布置换热面，解决了垂直管束受热不均；管束垂直布置，弯头磨蚀严重，导致使用寿命下降的问题。

2)换热管束完全靠对流换热，将管束置于对流段，管束水平布置；其中，所有换热管采用高频螺旋焊翅片管或光管，增大了换热面积。

3)将过热蒸汽受热面管子由原来的φ159、φ133、φ127等大管径改为φ51、φ45、φ38、φ32小管径，在相同的空间内布置更多的换热管，增大了换热面积；

4)换热管长度1～5m长，不再需要特殊轧制或因管子太长而带来的接缝、探伤等工序；

5)焦炉煤气热值较高，取正常的过剩系数α＝1.05～1.1，焦炉煤气能充分燃烧，实际炉膛温度能达到2000℃。

6)通过在排烟管道上引入的混风阀混入冷空气，将烟气温度控制在在200℃以下，保证风机的安全运行；同时将排烟循环使用，节省煤气的用量。

7)采用燃料灵活性；可为焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气。

8)助燃空气通过助燃风机吹入，空气量按计算比例兑入，燃烧完全且合理。

9)采用一套燃烧器，占用空间少。

10)底部采用燃烧器集中加热，燃烧充分且完全，便于维护。

11)炉体及烟囱体积明显减小，所需钢材量减少。

12)烟气通过风机循环利用，能源得到充分利用，但一定时期需通过旁通烟道或炉门定期排烟，以免炉体或烟道内残存CO等有毒气体。

附图说明

图1是管式加热炉实施例1的结构示意图。

图2是管式加热炉实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

见图1，管式加热炉，该管式加热炉为立式结构，底部设有燃烧室2，燃烧室2上部为对流室3，对流室3上部是烟气出口，在对流室3内设有换热管束，本技术方案将过热蒸汽受热面管子由原来的φ159、φ133、φ127的大管径改为φ51、φ45、φ38、或φ32小管径，减少空间，在相同的空间内增大了换热面积；燃烧室2底部设有燃烧器10，燃烧器10设有空气助燃风机入口和煤气管道入口；由煤气管道入口进入焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气，由空气助燃风机入口接入助燃风机1。

烟气出口通过循环管路11接入燃烧室2底部，在循环管路11上设有循环风机5和混风阀4。在烟气出口设有调节阀6，在循环管路11底部设有调节阀6。

实施例2

见图2，管式加热炉，该管式加热炉为立式结构，底部设有燃烧室2，燃烧室2上部为混风室9，混风室9上部为对流室3，对流室3上部是烟气出口，在对流室3内设有换热管束，混风室9侧部设有混风阀4。换热管束采用光管或高频螺旋翅片管。

燃烧室壁体为夹层结构8，烟气出口通过循环管路11接入燃烧室壁体的夹层结构8内，燃烧室2底部设有燃烧器10，燃烧器10设有空气助燃风机入口和煤气管道入口；由煤气管道入口进入焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气，由空气助燃风机入口接入助燃风机1。

以上实施例的管式加热炉还可为卧式结构。

Claims (4)

1、管式加热炉，其特征在于，该管式加热炉为立式或卧式，底部设有燃烧室(2)，燃烧室(2)上部为对流室(3)，对流室上部是烟气出口；燃烧室(2)底部设有燃烧器(10)，燃烧器设有空气助燃风机入口和煤气管道入口；在对流室(3)内设有换热管束。

2、根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于，所述的烟气出口通过循环管路(11)接入燃烧室(2)底部，在循环管路上设有循环风机(5)。

3、根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于，所述的燃烧室(2)壁体为夹层结构(8)，烟气出口通过循环管路(11)接入燃烧室壁体的夹层结构(8)内，在燃烧室(2)上部为混风室(9)，混风室(9)侧部设有混风阀(4)。

4、根据权利要求1所述的管式加热炉，其特征在于，换热管束采用光管或高频螺旋翅片管。

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