CN206739882U - 一种新型高温、高压氢气加热炉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型高温、高压氢气加热炉装置，包括炉体，炉体的顶端通过螺栓安装可拆分的自立式烟囱，炉体外侧安装有用于支撑其的支架，炉体的表面套装有一个余热回收桶，余热回收桶的侧壁设置有一外接的余热排放口，炉体的内部分别设置有对流管、遮蔽段和辐射段，且对流管、遮蔽段和辐射段依次排列在炉体的内部，炉体的底端安装有燃烧器，炉体的侧壁连接有冷风入口，炉体的内部设置有热管式空气预热器和列管式空气预热器，热管式空气预热器和列管式空气预热器均与热风出口相连通。在加热炉处于低负荷运行时候，设置的空气冷风旁路将启用，避免出现底负荷时排烟温度过低或出现硫腐蚀的情况。

Description

一种新型高温、高压氢气加热炉装置

技术领域

本实用新型涉及一种保护罩，具体为一种新型高温、高压氢气加热炉装置。

背景技术

由于化工及炼厂中一些临氢用加热炉物流中含有氢气，有的还含有硫化氢等腐蚀性介质，传统苯加氢行业、合成氨及其他行业中应用的氢气加热炉出口温度大约在300-500℃，操作压力在3～10Mpa,通常采用TP321H或TP347H作为炉管材料。而本文中氢气加热炉操作压力在7.8Mpa,出口温度高达650℃，由于长期处在高温或高温高压的环境中，其操作条件相当恶劣苛刻，国内目前缺少相同条件运行的加热炉，而不锈钢等材料在高温高压临氢条件下会发生氢腐蚀，一旦发生设备失效，后果相当严重。对于氢腐蚀，温度和压力被认为是其发生的重要条件和影响因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型高温、高压氢气加热炉装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型高温、高压氢气加热炉装置，包括炉体，所述炉体的顶端通过螺栓安装可拆分的自立式烟囱，所述炉体外侧安装有用于支撑炉体的支架，所述炉体的表面套装有一个余热回收桶，所述余热回收桶的侧壁上设置有外接的余热排放口，所述炉体的内部分别设置有对流管、遮蔽段和辐射段，且所述对流管、遮蔽段和辐射段从上到下依次分布在炉体的内部，所述炉体的底端面安装有燃烧器，所述炉体的侧壁连接有冷风入口，所述炉体的内部设置有热管式空气预热器和列管式空气预热器，所述热管式空气预热器和列管式空气预热器均与热风出口相连通，所述炉体的内部安装有出口多路小直管，且所述炉体外侧设置有与出口多路小直管相连通的介质入口，所述出口多路小直管的一端设有出口集合管且出口多路小直管与出口集合管相连通。

优选的，所述对流管为列管结构，所述遮蔽段为盘管结构，所述辐射段为对流型立式圆筒结构。

优选的，所述炉体的内部设置有炉膛，且炉膛的内部设置有用于排入高温烟气的对流室。

优选的，所述烟囱的入口处设置有自动的烟囱挡板。

优选的，所述余热回收桶为环形结构。

本实用新型所达到的有益效果是：

1、可满足高温、高压氢气介质加热的要求，有效解决氢腐蚀的问题。同时整个氢气加热炉设计紧凑，有效地降低了成本。在辐射炉管前部分管段采用Incoloy 800H，后半部分管段采用镍基Inconel 625材料，可解决高温、高压临氢操作的难点，有效的降低氢腐蚀，出口炉管采用多路小管径并联结构，在满足工程应用的同时，极大节约了制造成本，相比全采用镍基Inconel 625材料可降低成本50％以上。同时，在炉顶设置管式+热管组合式空预器余热回收系统。烟气通过管式空气预热器降低一定烟气温度后再进入热管空气预热器，可大大减少热管不凝性气体的产生，有利于热管长周期运行。在加热炉处于低负荷运行时候，设置的空气冷风旁路将启用，避免出现底负荷时排烟温度过低或出现硫腐蚀的情况。

2、对流管低温部位采用TP304H材料，在高温的辐射段部位采用Incoloy 800H结合Inconel 625材料的立式圆筒型结构，由于合金材料价格极其昂贵，在解决材料氢腐蚀的条件下，为降低成本采用多路小管径并联结构，满足工艺要求的同时降低了成本；同时在对流管顶部设置列管式加热管式的组合式预热器结构，可大大延长热管式空气预热器的寿命，整体设计加热炉效率达到90％以上。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型炉体内部结构示意图；

图3为本实用新型出口多路小直管排列结构示意图。

图中：1、烟囱；2、炉体；3、余热回收桶；4、余热排放口；5、支架；6、燃烧器；7、对流管；8、遮蔽段；9、辐射段；10、冷风入口；11、热管式空预器；12、列管式空预器；13、热风出口；14、介质入口；15、出口多路小直管；16、出口集合管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种新型高温、高压氢气加热炉装置，包括炉体2，所述炉体2的顶端通过螺栓安装可拆分的自立式烟囱1，所述炉体2外侧安装有用于支撑炉体2的支架5，所述炉体2的表面套装有一个余热回收桶3，所述余热回收桶3的侧壁上设置有外接的余热排放口4，所述炉体2的内部分别设置有对流管7、遮蔽段8和辐射段9，且所述对流管7、遮蔽段8和辐射段9从上到下依次分布在炉体2的内部，所述炉体2的底端面安装有燃烧器6，所述炉体2的侧壁连接有冷风入口10，所述炉体2的内部设置有热管式空气预热器11和列管式空气预热器12，所述热管式空气预热器11和列管式空气预热器12均与热风出口13相连通，所述炉体2的内部安装有出口多路小直管15，且所述炉体2外侧设置有与出口多路小直管15相连通的介质入口14，所述出口多路小直管15的一端设有出口集合管16且出口多路小直管15与出口集合管16相连通。

优选的，对流管7为列管结构，遮蔽段8为盘管结构，辐射段9为对流型立式圆筒结构。

优选的，炉体2的内部设置有炉膛，且炉膛的内部设置有用于排入高温烟气的对流室。

优选的，烟囱1的入口处设置有自动的烟囱挡板。

优选的，余热回收桶3为环形结构。

本实用新型使用时，炉体2的内部设有对流管7、遮蔽段8和辐射段9的组合结构，三者的组成结构可对炉体2的炉膛强制鼓风；炉体2的内部由多根出口多路小直管15连接构成燃烧炉膛和辐射受热面；对流管7为列管结构，炉体2的顶端设置有可拆分的自立式烟囱1，两者之间通过螺栓连接，烟囱1的入口处设置自动的烟囱挡板。炉体2采用强制通风，炉膛2底部的燃烧器6燃烧产生的高温烟气，其向上运动经过燃烧炉膛进行辐射换热，继续向上进入对流管7内进行气冷却对流，然后通过烟囱1排入大气。被加热的氢气先进入对流管7的盘管吸热后进入辐射段9的炉管，被烟气和火焰加热到所需要的温度后排出。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种新型高温、高压氢气加热炉装置，包括炉体(2)，所述炉体(2)的顶端通过螺栓安装可拆分的自立式烟囱(1)，所述炉体(2)外侧安装有用于支撑炉体(2)的支架(5)，其特征在于，所述炉体(2)的表面套装有一个余热回收桶(3)，所述余热回收桶(3)的侧壁上设置有外接的余热排放口(4)，所述炉体(2)的内部分别设置有对流管(7)、遮蔽段(8)和辐射段(9)，且所述对流管(7)、遮蔽段(8)和辐射段(9)从上到下依次分布在炉体(2)的内部，所述炉体(2)的底端面安装有燃烧器(6)，所述炉体(2)的侧壁连接有冷风入口(10)，所述炉体(2)的内部设置有热管式空气预热器(11)和列管式空气预热器(12)，所述热管式空气预热器(11)和列管式空气预热器(12)均与热风出口(13)相连通，所述炉体(2)的内部安装有出口多路小直管(15)，且所述炉体(2)外侧设置有与出口多路小直管(15)相连通的介质入口(14)，所述出口多路小直管(15)的一端设有出口集合管(16)且出口多路小直管(15)与出口集合管(16)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种新型高温、高压氢气加热炉装置，其特征在于：所述对流管(7)为列管结构，所述遮蔽段(8)为盘管结构，所述辐射段(9)为对流型立式圆筒结构。

3.根据权利要求1所述的一种新型高温、高压氢气加热炉装置，其特征在于：所述炉体(2)的内部设置有炉膛，且炉膛的内部设置有用于排入高温烟气的对流室。

4.根据权利要求1所述的一种新型高温、高压氢气加热炉装置，其特征在于：所述烟囱(1)的入口处设置有自动的烟囱挡板。

5.根据权利要求1所述的一种新型高温、高压氢气加热炉装置，其特征在于：所述余热回收桶(3)为环形结构。