CN218469572U - 一种高温气体加热炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了石油化工技术领域中的一种高温气体加热炉，其包括燃烧器、辐射炉膛、辐射炉管、辐射炉膛烟气出口，其特征在于：还包括工艺介质进口集合管、工艺介质出口集合管、对流换热模块和烟气排放口，所述燃烧器布置在辐射炉膛为加热炉提供传热所需热量，辐射炉管位于辐射炉膛内，所述工艺介质进口集合管和工艺介质出口集合管与辐射炉管连接，且位于辐射炉膛顶部炉外；其中工艺介质入口集合管与辐射炉膛烟气出口处于同侧；对流换热模块位于汇合烟道上方，所述烟气排放口在对流换热模块上方。采用本实用新型有效改善加热炉辐射炉膛传热效率，一定程度上降低辐射炉管管壁温度，进而解决炉管内结焦和热裂解风险、造价高和运行能耗高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工领域的一种高温气体加热炉，尤其是轻烃裂解反应加热炉和重整反应加热炉领域。
背景技术
石油化工领域中高温气体加热炉应用广泛，如轻烃脱氢制烯烃装置反应器进料加热炉、重整反应进料加热炉等。这些气体加热炉工艺介质温度高，热裂解倾向大，对应的加热炉局部区域辐射炉管管壁温度高，给正常运行带来安全风险，也会影响工艺产品收率。
基于上述高温气体加热炉的关键问题，现有技术方案主要有两个，一是降低炉管热强度使管壁温度降低，二是在管壁高温区域设置陶纤隔热覆盖物使管壁降低。前者辐射炉管热强度整体降低后，高合金炉管用量增大，造成装置造价高。后者方案有两个影响，一是降低传热效率，造成加热炉能耗增加；二是炉管表面的套现隔热覆盖物运行中有脱落可能，有一定的运行风险。
实用新型内容
本实用新型提出一种高温气体加热炉结构，可以有效改善加热炉辐射炉膛传热效率，一定程度上降低辐射炉管管壁温度，进而减小炉管内热裂解和结焦风险，能够节省高合金炉管用量降低投资，减少燃料用量实现节能降耗。
本实用新型是通过以下技术手段实现上述目的。
一种高温气体加热炉，其包括燃烧器、辐射炉膛、辐射炉管、辐射炉膛烟气出口，其特征在于：还包括工艺介质进口集合管、工艺介质出口集合管、对流换热模块和烟气排放口，所述燃烧器布置在辐射炉膛为加热炉提供传热所需热量，辐射炉管位于辐射炉膛内，所述工艺介质进口集合管和工艺介质出口集合管与辐射炉管连接，且位于辐射炉膛顶部炉外；其中工艺介质入口集合管与辐射炉膛烟气出口处于同侧；对流换热模块位于汇合烟道上方，所述烟气排放口在对流换热模块上方。
本实用新型一种高温气体加热炉，其进一步特征在于：还包括过渡烟道，所述过渡烟道起始于辐射炉膛烟气出口，最后在进入对流换热模块前汇集到汇合烟道。
本实用新型一种高温气体加热炉，其进一步特征在于：所述对流换热模块是是由炉管组成在工业炉对流段进行换热的对流盘管。
本实用新型一种高温气体加热炉，其进一步特征在于：所述燃烧器布置在辐射炉膛侧面或侧面和底部为加热炉提供传热所需热量。
本实用新型一种高温气体加热炉，其进一步特征在于：所述辐射炉管一端与工艺介质进口集合管相连，另一端与工艺介质出口集合管相连，辐射炉管位于辐射炉膛内部，工艺介质进出口集合管位于辐射炉膛顶部炉外。
本实用新型一种高温气体加热炉，其进一步特征在于：所述辐射炉膛顶部设置2个或多个辐射炉膛烟气出口，且辐射炉膛烟气出口与工艺介质进口集合管处于同侧。
本实用新型一种高温气体加热炉，其进一步特征在于：所述对流换热模块在汇合烟道上方，烟气排放口在对流换热模块上方。
本实用新型一种高温气体加热炉，其进一步特征在于：所述辐射炉管结构形式为正U型。
本实用新型根据高温气体加热炉的工艺、结构和传热特点，其可以有效改善加热炉辐射炉膛传热效率，一定程度上降低辐射炉管管壁温度，进而解决炉管内结焦和热裂解风险、造价高和运行能耗高等问题。
附图说明
图1所示为本实用新型一种高温气体加热炉结构示意图；
图2所示为附图1的A-A剖视图；
图3所示为本实用新型另一种高温气体加热炉结构示意图。
图中所示附图标记说明：1-燃烧器、2-辐射炉管、3-辐射炉膛、4-辐射炉膛烟气出口、5-过渡烟道、6-汇合烟道、7-对流换热模块、8-烟气排放口、9-工艺介质进口集合管、10-工艺介质出口集合管。
具体实施方式
下面结合附图1-3来说明本发明。
实施例1
如附图1所示本发明一种高温气体加热炉包括燃烧器1、辐射炉管2、辐射炉膛3、辐射炉膛烟气出口4、过渡烟道5、汇合烟道6、对流换热模块7、烟气排放口8、工艺介质进口集合管9和工艺介质出口集合管10。
燃烧器1安装于辐射炉膛3侧面，辐射炉管2位于辐射炉膛3内，工艺介质进口集合管9和工艺介质出口集合管10位于辐射炉膛3顶部炉膛外，且工艺介质进口集合管9连接辐射炉管2的一端，工艺介质出口集合管10连接辐射炉管2的另一端。辐射炉膛3顶部两侧各设置一个辐射炉膛烟气出口4，且分别与两个工艺介质进口集合管9处于同侧。过渡烟道5起始于辐射炉膛烟气出口4最后连接到汇合烟道6。对流换热模块7位于汇合烟道6上方，烟气排放口8位于对流换热模块7上方。辐射炉管结构形式为正U型。
实施例2
如图3实施例高温气体加热炉包括燃烧器1、辐射炉管2、辐射炉膛3、辐射炉膛烟气出口4、汇合烟道6、对流换热模块7、烟气排放口8、工艺介质进口集合管9、工艺介质出口集合管10。
燃烧器1安装于辐射炉膛3侧面，辐射炉管2位于辐射炉膛3内，工艺介质出口集合管10和工艺介质进口集合管9位于辐射炉膛3顶部炉膛外，且工艺介质进口集合管9连接辐射炉管2的一端，工艺介质出口集合管10连接辐射炉管2的另一端。辐射炉膛顶部中间设置一个辐射炉膛烟气出口4，且同时与两个工艺介质进口集合管9都处于同侧。汇合烟道6起始于辐射炉膛烟气出口4最后连接到对流换热模块7。烟气排放口8位于对流换热模块7上方。实施例1和实施例2高温气体加热炉通过CFD仿真计算结果表明，相比同类型加热炉，在所有边界条件相同的条件下，实施例高温气体加热辐射炉管壁最高温度降低5～10℃，燃料消耗量减少1％～2％。
以上描述为本新型的实施例，故均为示例性，并非穷尽性的。不能因此而理解为对本发明的专利范围的限制。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本新型专利的保护应以权利要求为准。
Claims (8)
1.一种高温气体加热炉，其包括燃烧器、辐射炉膛、辐射炉管、辐射炉膛烟气出口，其特征在于：还包括工艺介质进口集合管、工艺介质出口集合管、对流换热模块和烟气排放口，所述燃烧器布置在辐射炉膛为加热炉提供传热所需热量，辐射炉管位于辐射炉膛内，所述工艺介质进口集合管和工艺介质出口集合管与辐射炉管连接，且位于辐射炉膛顶部炉外；其中工艺介质入口集合管与辐射炉膛烟气出口处于同侧；对流换热模块位于汇合烟道上方，所述烟气排放口在对流换热模块上方。
2.根据权利要求1所述的高温气体加热炉，其特征在于：还包括过渡烟道，所述过渡烟道起始于辐射炉膛烟气出口，最后在进入对流换热模块前汇集到汇合烟道。
3.根据权利要求1所述的高温气体加热炉，其特征在于：所述对流换热模块是是由炉管组成在工业炉对流段进行换热的对流盘管。
4.根据权利要求1所述的高温气体加热炉，其特征在于：所述燃烧器布置在辐射炉膛侧面或侧面和底部为加热炉提供传热所需热量。
5.根据权利要求1所述的高温气体加热炉，其特征在于：所述辐射炉管一端与工艺介质进口集合管相连，另一端与工艺介质出口集合管相连，辐射炉管位于辐射炉膛内部，工艺介质进出口集合管位于辐射炉膛顶部炉外。
6.根据权利要求1所述的高温气体加热炉，其特征在于：所述辐射炉膛顶部设置2个或多个辐射炉膛烟气出口，且辐射炉膛烟气出口与工艺介质进口集合管处于同侧。
7.根据权利要求1所述的高温气体加热炉，其特征在于：所述对流换热模块在汇合烟道上方，烟气排放口在对流换热模块上方。
8.根据权利要求1所述的高温气体加热炉，其特征在于：所述辐射炉管结构形式为正U型。
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2022
- 2022-08-31 CN CN202222301091.5U patent/CN218469572U/zh active Active
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