CN201672257U

CN201672257U - 原油加热炉

Info

Publication number: CN201672257U
Application number: CN2010202982399U
Authority: CN
Inventors: 张宝祯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-08-19

Abstract

本实用新型涉及加热炉领域，公开了各种类型的原油加热炉，主体结构包括辐射炉体、辐射炉管、对流室和燃烧器等。辐射炉体内前部通过支座连接有高能辐射罩，与辐射炉体同轴，高能辐射罩上布满数十个孔洞；高能辐射罩尾部设置烟气分流挡板，分流挡板与高能辐射罩同轴。本实用新型用于各种类型立式、卧式原油加热炉，使燃料油、燃气高效、充分燃烧，将燃烧放出的热能有效地传递给辐射炉管，大大地提高了加热炉的燃烧效率，减少了污染物的排放。

Description

原油加热炉

技术领域

本实用新型涉及加热炉领域，特别涉及各种类型的原油加热炉。

背景技术

原油的长输是依靠管道输送的。为了使原油在输送过程中不致凝结(顺利流动)，保证其流速、流量，实现安全运输，需要对管道中的原油介质进行加热。目前用于原油加热的设备种类繁多，有立式、卧式等各种系列加热炉。加热炉的主体结构包括：底座、辐射室、对流室和燃烧器等组成。辐射室结构由炉墙和辐射炉管组成，内部形成中空炉膛。气体燃料或油品燃料通过燃烧器从辐射室前端喷入火焰，在辐射室形成高温燃烧区。该区域为主要加热区，辐射炉管沿炉墙内壁设置，管内流动介质吸收高温区辐射热量。辐射区后部为对流区，对流区结构由炉墙和对流管组成。当辐射区高温烟气的余热进入对流区后，被对流受热面再吸收，达到输送原油加热的目的，保证了原油长距离安全输送。

由于原油在管道内长距离输送，进入加热炉的介质温度只有30℃左右，出炉温度应达到60℃左右，这样就需要较强的热交换能力，但是炉膛内平均温度只有700℃左右，在这种环境中运行，使用的燃气或各种油品经常会出现燃料雾化不佳的状况，同时辐射室内的高温烟气流速过快致使燃烧不充分、不完全，排烟温度高，甚至不少加热炉出现冒黑烟的现象，从而造成加热炉实际运行时热效率达不到设计参数，不但造成燃料的浪费，还对大气环境造成了严重的污染。

实用新型内容

本实用新型是一项全新的节能减排燃烧技术，其目的是为各种原油加热炉提供高效燃烧、提高热效率、实现节能降耗、安全环保的综合技术。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种原油加热炉，原油加热炉可为各种常用加热炉类型，通常为立式、卧式等类型。原油加热炉主体结构包括：辐射室炉体、辐射炉管、对流室和燃烧器等。

所述辐射室炉体可为常用的各种形状，优选圆形或方形。

所述辐射室内部为中空的炉膛；所述辐射室炉体前端中心有一燃油、燃气进口；所述辐射炉体前端燃油、燃气进口处中心安装有燃烧器为燃料火焰喷射口。

所述辐射炉管位于所述炉膛内并沿所述辐射室炉体的内壁设置；所述辐射室后端为高温烟气出口，与对流区连接。所述辐射炉管为蛇形管或螺旋盘管。

所述辐射室炉体内设置高能辐射罩，通过支座与炉体连接。所述高能辐射罩与辐射炉体同轴，所述高能辐射罩上布满导流孔洞，导流孔洞数量根据实际情况选择，通常为数十个。所述孔洞直径为20～40mm，相邻孔洞之间距离为150～200mm。

所述高能辐射罩可为常用的各种形状，优选方形或圆形，高能辐射罩为多功能耐火砼或金属材料制成。

所述高能辐射罩尾部设置烟气分流挡板，所述烟气分流挡板与高能辐射罩同轴。所述烟气分流挡板为锥形，锥形角度为20°～160°，优选60°～120°，最优选90°，烟气分流挡板为多功能耐火砼或金属材料制成。

本实用新型高新技术优点是：

1.本实用新型各种类型原油加热炉，由于辐射室炉体内设置了高能辐射罩，辐射罩与辐射室炉体同轴，辐射罩上布满数十个孔洞。辐射炉管沿辐射室炉体内壁设置，运行时，燃料通过燃烧器点火后，向高能辐射罩内喷入火焰，火焰在高能辐射罩中燃烧，高能辐射罩将热量积蓄成温度高达1300℃等高温的燃烧室。根据阿累尼乌斯定律：燃烧化学反应速度与温度的关系，燃烧环境的温度每升高10℃，燃烧物的燃烧反应速度加快1～2倍；因此，高能辐射罩的加入，加快了燃料的燃烧速度与燃烧强度，使燃料在高温环境中高效燃烧，实现燃尽，提高了燃烧效率和燃料利用率，减少了污染的排放量。根据斯蒂芬--玻尔兹曼定律：辐射体辐射热量与辐射体自身温度的四次方成正比，高能辐射罩成为了强大的辐射源，它对内辐射，造就了一个全新的燃烧环境和“均等高温”的燃烧室，使燃料更加充分燃烧；它对外由原来的可见光辐射改变为红外线电磁波辐射，通过红外线热传导将热量辐射给辐射炉管，提高了热传导和工质的受热量。高能辐射罩的安装使炉膛内的高温烟气温度迅速提高，提高了炉膛的平均温度和热传导效率，增加了辐射室的高温烟气与辐射炉管的热交换强度，辐射炉管内流动的原油以对流方式不断获取所增加的热量，同时明显降低了排烟温度和有害气体的排放。最终达到加热炉节能减排的明显效果。

2.本实用新型在各类原油加热炉加入布满孔洞的高能辐射罩后，从燃烧器喷入的初燃火焰在高能辐射罩内燃烧，在火焰向前运动的同时，辐射罩外的气流通过罩壁孔洞被吸入罩中，形成横向气流扰动，改变了火焰的燃烧状态，从燃烧器中喷出的火焰的流动形式由直流变为紊流，产生紊流效应，使燃料和空气更加充分混合，优化了燃烧工况，促进了燃料的高效燃烧并实现燃尽。

3.本实用新型在各类原油加热炉内设置高能辐射罩，火焰在高能辐射罩中燃烧，在高能辐射罩的调节作用下，使火焰均匀分布，不会出现偏烧现象。

4.本实用新型在各类原油加热炉中加入了高能辐射罩，使可燃物及燃烧产物限制在高能辐射罩内，使焦油，污垢在高能辐射罩内得到完全燃烧，这就避免了辐射炉管局部结焦、积垢以及局部过热、腐蚀所引起的辐射炉管不安全隐患，大大延长了炉管的安全性和使用寿命，降低了加热炉维修工作量和维修成本。

5.本实用新型在各类原油加热炉中加入了高能辐射罩，高能辐射罩是用多功能耐火砼或金属材料制成，耐火度达到1500℃，并且安装简单，安全可靠。

6.本实用新型在各类原油加热炉中加入了高能辐射罩，尾部设置了烟气分流挡板，其作用是：①增加烟气流动阻力，减缓烟气流速，延长了高温烟气在高能辐射罩内的停留时间，使燃料充分燃烧，降低了排烟温度；②锥形烟气分流挡板改变了火焰运动方向，火焰在高能辐射罩内由直线流动变为高能辐射罩外曲线流动，高温火焰更加靠近辐射炉管，强化了辐射炉管的热交换强度，在节约燃料的同时提高了锅炉的热效率。

附图说明

图1为本实用新型原油加热炉辐射室纵向剖视结构示意图

图2为本实用新型原油加热炉辐射室横向剖视结构示意图

图3为本实用新型原油加热炉辐射室中的高能辐射罩侧面展开结构示意图

图中，1--辐射室炉体；2--辐射炉管；3--烟气分流挡板；4--炉膛；5--高能辐射罩；6--燃烧器；7--支座；8--辐射室炉体底座；9--辐射室炉体与对流室连接口；10--孔洞。

其中，图1为摘要附图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述，以下仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型的范围。即凡是依本实用新型申请专利范围所作的变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

实施例1

为便于进一步了解本实用新型之目的手段，附以实施图例详细说明如下：

如图1、图2、图3所示，本实用新型各种类型立式、卧式原油加热炉，它包括圆形或方形的辐射室炉体1、辐射炉管2、烟气分流挡板3、辐射炉体内部为中空的炉膛4、辐射室内高能辐射罩5、燃料油、燃气进口燃烧器6、辐射室内高能辐射罩连接支座7、辐射炉体底座8和辐射室炉体与对流室连接口9；高能辐射罩5在辐射室炉体1内安装与辐射室炉体同轴，高能辐射罩5上面布满数十个孔洞10。

孔洞10的直径大小为20～40mm，相邻两孔10之间的距离为150～200mm。

辐射炉管2为蛇形管(如图1所示)。

辐射炉管2为螺旋盘管(为常规技术，未示)。

烟气分流挡板3为锥形结构，锥形角度为90°。

高能辐射罩5与烟气分流挡板3材料可以相同，也可以不同，通常是用多功能耐火砼或金属材料制成。

Claims

1.一种原油加热炉，主体结构包括：辐射室炉体(1)、辐射炉管(2)、对流室和燃烧器(6)，其特征在于，辐射室炉体内设置高能辐射罩(5)，通过支座(7)与辐射室炉体(1)连接。

2.根据权利要求1所述原油加热炉，其特征在于，辐射炉管为蛇形管或螺旋盘管。

3.根据权利要求1所述原油加热炉，其特征在于，高能辐射罩与辐射室炉体同轴。

4.根据权利要求1所述原油加热炉，其特征在于，高能辐射罩为方形或圆形。

5.根据权利要求1所述原油加热炉，其特征在于，高能辐射罩上布满导流孔洞。

6.根据权利要求5所述原油加热炉，其特征在于，导流孔洞直径为20～40mm，相邻孔洞之间距离为150～200mm。

7.根据权利要求1～6所述任意一种原油加热炉，其特征在于，高能辐射罩尾部设置烟气分流挡板(3)。

8.根据权利要求7所述原油加热炉，其特征在于，烟气分流挡板为锥形。

9.根据权利要求8所述原油加热炉，其特征在于，烟气分流挡板(3)的锥形角度为20°～160°。

10.根据权利要求7所述原油加热炉，其特征在于，烟气分流挡板与高能辐射罩同轴。