CN201413027Y - 蓄热式加热炉 - Google Patents

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韩放
何永光
鲍明福
肇永辉
高健
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Abstract

本实用新型公开了一种蓄热式加热炉，包括壳体，壳体内腔被挡墙分为燃烧室及蓄热室；燃烧室的中部设有干馏热瓦斯出口，下部分别设有燃烧瓦斯入口及助燃空气入口；蓄热室的下部分别设有干馏冷瓦斯入口及烟气出口，蓄热室内设有气体通道，气体通道的上端与燃烧室相通，下端分别与干馏冷瓦斯入口及烟气出口相通。本实用新型具有如下优点：1.燃烧室产生的高温烟气采用蓄热及换热的方式，对干馏瓦斯进行间歇、分别的加热，干馏瓦斯被加热时不具备爆炸条件，保证了加热炉的安全运行；2.先蓄热、后换热的加热方式，传热过程以热传导为主，辐射、对流传热为辅，故热效率较高，可达到75％，属于高效型的工业窑炉。

Description

蓄热式加热炉
一、技术领域
本实用新型属于干馏技术领域，具体涉及一种蓄热式加热炉。
二、背景技术
传统的干馏工艺对油页岩的炼制是采用低温干馏的原理，即在绝氧的条件下，将油页岩加热到500-600℃，以得到页岩油与瓦斯等干馏产物。干馏所需热量，由干馏后的页岩半焦中所含固定碳燃烧放出的热量供给60-70％，而剩余部分，是将分离油后的一部分干馏瓦斯加热到600-650℃后，作为热载体来供给。油页岩的干馏过程及页岩半焦的燃烧过程均是在内燃式干馏炉中进行的，而对干馏瓦斯的加热过程则需在一个加热炉中进行，所以加热炉是为油页岩炼油提供热源的主要设备。目前，采用最多为管式加热炉，其是利用燃料气燃烧后的烟气对被加热介质进行间接加热，高温烟气走壳程，被加热介质走管程。但将该种管式加热炉应用于油页岩干馏工艺，存在以下两个问题：1、因被加热介质即干馏瓦斯为易燃、易爆气体，且其中含有硫化氢、氨等腐蚀性气体，一旦管线被腐蚀出现损坏发生泄漏时，极易引发爆炸而发生大的安全事故；2、因管式加热炉的工作方式为连续式，两种介质之间的传热方式以热辐射传热为主，对流传热为辅，故热效率较低，仅为50％-60％。
三、发明内容
本实用新型的目的是提供一种蓄热室加热炉，采用该种加热炉为干馏瓦斯加热不但能够避免因爆炸而引发的安全事故，而且传热效果好，热效率高。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：其包括壳体，其特点是：壳体内腔被挡墙分为燃烧室及蓄热室；燃烧室的中部设有干馏热瓦斯出口，下部分别设有燃烧瓦斯入口及助燃空气入口；蓄热室的下部分别设有干馏冷瓦斯入口及烟气出口，蓄热室内设有气体通道，气体通道的上端与燃烧室相通，下端分别与干馏冷瓦斯入口及烟气出口相通。使用时分为两个阶段：1、蓄热阶段：将干馏热瓦斯出口及干馏冷瓦斯入口关闭，通过燃烧瓦斯入口及助燃空气入口分别向燃烧室内输入燃烧瓦斯及助燃空气，燃烧产生的1000-1200℃高温烟气经蓄热室的气体通道为蓄热室预热后，从烟气出口排出；2、加热阶段：将烟气出口及燃烧瓦斯入口及助燃空气入口关闭，通过干馏冷瓦斯入口向蓄热室输入干馏冷瓦斯，干馏冷瓦斯经过蓄热室内的气体通道时，被蓄热室加热后从干馏热瓦斯出口输出，为干馏炉提供热量。由于该加热炉是间歇工作的，所以需选用两台或两台以上，才能为干馏炉连续、稳定地提供热量。本实用新型具有如下优点：1、燃烧室产生的高温烟气采用蓄热及换热的方式，对干馏瓦斯进行间歇、分别的加热，干馏瓦斯被加热时不具备爆炸条件，保证了加热炉的安全运行；2、先蓄热、后换热的加热方式，传热过程以热传导为主，辐射、对流传热为辅，故热效率较高，可达到75％，属于高效型的工业窑炉。
四、附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型内部结构及燃烧烟气流动状态图；
图3为本实用新型内部结构及循环瓦斯流动状态图。
五、具体实施方式
如图1、图2及图3所示，本实用新型包括壳体，壳体由钢质外壳2及由耐火砖砌成的内层4构成，在外壳2与内层4之间设有填砂层3。上述结构的壳体具有隔热、缓冲的作用，不但能有效地减少炉内热量的散失，而且还能避免炉内高温对钢质外壳2的损伤。壳体顶部设有带有进水口1的水封阀16，其水封高度是炉内瓦斯气体压力的2-2.5倍，正常生产时可保证炉内瓦斯气体不窜出。当炉内瓦斯气体压力波动或瓦斯燃烧剧烈而引发爆炸事故时，还可以起到泄压的作用，从而保护加热炉壳体不被损坏。壳体下部对称位置上设有两个人孔8，用于检查壳体内耐火砖使用情及对破损耐火砖进行更换、维修。燃烧室17的下部还设有用于观察燃烧情况的看火孔9；壳体内腔被由耐火砖砌成的挡墙5分为左侧的燃烧室17及右侧的蓄热室18，燃烧室17及蓄热室18分别占壳体内腔总容积的三分之一及三分之二。蓄热室18由若干个由蓄热单元构成，每个蓄热单元是由耐火砖交错砌筑而成，以增大蓄热面积；燃烧室17的中部设有干馏热瓦斯出口13，因干馏热瓦斯温度较高，可在连接该出口的管线上安装耐高温的水封阀14。水封阀14的抬落操作由位于外壳上部的驱动装置15控制。燃烧室17下部还分别设有燃烧瓦斯入口11及助燃空气入口12，它们是通过燃烧混合器10与燃烧室内腔相通的，燃烧混合器10的作用是：将燃烧瓦斯与助燃空气进行混合，再送回燃烧室内；蓄热室18的下部分别设有干馏冷瓦斯入口6及烟气出口7，蓄热室18内还设由耐火砖砌筑而成的气体通道19，气体通道19的上端与燃烧室17内腔相通，下端分别与干馏冷瓦斯入口6及烟气出口7相通。如上所述，本实用新型的内部结构均由耐火砖砌筑而成，可耐1000-1200℃的高温，不仅制造成本较低，而且还具有如下优点：1、可以抵抗瓦斯中硫化氢、氨等气体的腐蚀，降低了维护费用；2、瓦斯中所含的少量轻质油在加热炉内的高温状态下形成的油焦全部挂在耐火砖上，可通过烧焦的方法即可进行处理，不但处理方法简单、安全、易操作，而且对加热炉没有损伤，从而延长了加热炉的使用周期。本实用新型蓄热式加热炉的工艺参数：结构尺寸：总高22.799米，Φ6.55米；热负荷：1170万千卡/台.小时；热效率：大于75％；压力降：不大于100mmH2O；温度：燃烧室1000-1200℃，烟气80-120℃，热循环瓦斯500-800℃；燃烧瓦斯与燃烧空气配比：1∶(1.1-1.2)；切换频率：1次/小时；出动台数：2-3台次。

Claims (3)

1、一种蓄热式加热炉，包括壳体，其特征是：壳体内腔被挡墙(5)分为燃烧室(17)及蓄热室(18)；燃烧室(17)的中部设有干馏热瓦斯出口(13)，下部分别设有燃烧瓦斯入口(11)及助燃空气入口(12)；蓄热室(18)的下部分别设有干馏冷瓦斯入口(6)及烟气出口(7)，蓄热室(18)内设有气体通道(19)，气体通道(19)的上端与燃烧室(17)相通，下端分别与干馏冷瓦斯入口(6)及烟气出口(7)相通。
2、根据权利要求1所述的种蓄热式加热炉，其特征是：所述的燃烧室(17)及蓄热室(18)分别占壳体内腔总容积的三分之一及三分之二。
3、根据权利要求1或2所述的种蓄热式加热炉，其特征是：壳体由外壳(2)及由耐火砖砌成的内层(4)构成，在外壳(2)与内层(4)之间设有填砂层(3)。
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