一种热媒加热炉制造技术

本发明专利技术涉及热媒加热炉技术领域，具体涉及了一种热媒加热炉，其中高温段内的热媒管道与高温段壳体为一个整体，使整个系统结构紧凑，高温段、中温段和预热段对高温烟气的利用，实现了热能的梯级高效利用，同时通过预热段使排烟温度低于150℃，达到节能环保的效果。在加热炉高温段部分，设有多个高温热媒紧急放空口，在突发停电的情况下，通过开启放空阀即可避免可能发生的事故。本发明专利技术提供的热媒加热炉，可有效提高燃料利用率，增加热媒加热炉的安全性，并减少原油输送过程中的碳排放。

Heat medium heating furnace

The present invention relates to the technical field of heating furnace, in particular to a heating furnace, wherein the heat mediumpipe in high temperature period and the high temperature segment of the shell as a whole, the whole system has the advantages of compact structure, high temperature, medium temperature and period of preheating section of high-temperature flue gas, the thermal energy cascade at the same time through the efficient use of the preheating section of the exhaust gas temperature is below 150 DEG C, achieve the effects of energy saving and environmental protection. In the heating furnace of high temperature, high temperature thermal medium is provided with a plurality of emergency vents, in the case of sudden power outages, by opening the vent valve to prevent possible accidents. The heat medium heater provided by the invention can effectively improve the utilization rate of fuel, increase the safety of the heat medium heating furnace, and reduce the carbon emission in the process of crude oil transportation.

【技术实现步骤摘要】
一种热媒加热炉
本专利技术涉及热媒加热炉
，尤其涉及一种热媒加热炉。
技术介绍
石油生产行业是产能大户，同时也是用能大户。我国原油具有高粘、低凝和偏重的特点，并且多数油田的开采已进入后期，原油以重油居多，因此，在油田集输与长距离管输过程中多采用加热的方式输送。在油田集输与管输首站以天然气为燃料，管输途中以原油为燃料，长距离管输过程中的能耗占到输油量的0.5％左右，导致管输过程中，在消耗天然气与石油资源的同时，也造成了环境污染。国内原油油田集输与长距离管输过程中，对原油的加热主要通过加热炉实现，使用最多的加热炉有水套加热炉、热煤加热炉和火筒式加热炉。其中，水套加热炉效率低，排烟温度高，由于结构简单，导致不完全燃烧又造成对能源浪费与环境污染。另外，热煤加热炉由于原油不直接通过加热炉炉管，不会因偏流等原因引起结焦，热媒对金属无腐蚀、炉子寿命长、加热效率高的特点，自上世纪80年代引进到我国以后，在原油油田集输与长距离管输过程中得到了广泛应用。如西部原油输送管道从乌鲁木齐至兰州，干线全长1545km，全线除乌鲁木齐首站加热炉以天然气为燃料外，其余加热炉均用原油为燃料，全线各站共设置加热炉35台，其中热媒加热炉33台。在热媒加热炉中，使用最多的为圆形盘管式，热媒通过炉体中的盘管时被加热，高温热媒通过换热利用后再回到热媒加热炉中加热，整个系统中热媒形成一个闭式循环。但是，当加热炉遇到突然停电时，盘管中的导热油停止流动，无法及时排除，而燃烧炉膛内的燃料继续向受热面加热，导致热媒(一般为有机热载体)聚合结焦，以致盘管变形，更严重甚至可能发生火灾。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供了一种热媒加热炉，可有效提高燃料利用率，增加热媒加热炉的安全性，并减少原油输送过程中的碳排放。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种热媒加热炉，包括高温段，和分别与所述高温段连接的预热段、中温段和膨胀罐；所述高温段包括高温段壳体和热媒管道，所述热媒管道盘设于所述高温段壳体的内壁上，且所述热媒管道与所述高温段壳体同轴，所述高温段壳体与所述热媒管道内部形成明火加热区；所述热媒管道一端为高温热媒出口，另一端为高温热媒入口，所述高温热媒出口和所述高温热媒入口分别伸出所述高温段壳体；所述高温段壳体上设有燃料进口和紧急放空口，所述燃料进口设置于所述高温段壳体的侧壁上，所述燃料进口连通所述明火加热区，所述紧急放空口设置于所述高温段壳体的底部，所述紧急放空口连通所述热媒管道；所述中温段上设有高温烟气入口、高温烟气出口、低温热媒入口以及低温热媒出口，所述高温烟气入口连通明火加热区，使明火加热区内的高温烟气进入中温段，所述低温热媒出口连通所述高温热媒入口，所述中温段内利用所述高温烟气对低温热媒进行预热后，将所述预热的低温热媒送入所述热媒管道；所述预热段设置于所述中温段顶部，所述预热段上设有空气入口、空气出口和烟气排放口，所述预热段底部连通所述高温烟气出口，将所述中温段内的高温烟气引入所述预热段，所述预热段利用所述高温烟气对所述空气进行预热后，所述预热的空气通过所述空气出口与燃料混合后、从所述燃料进口进入所述明火加热区，所述烟气排放口用于排放高温烟气；所述膨胀罐设置于所述高温段顶部，所述膨胀罐通过膨胀口与所述热媒管道连通。进一步的，前述热媒管道内还间隔的设置有若干扰流元件。进一步的，前述中温段内设有两块挡板，所述挡板将中温段内部依次分隔为低温热媒区、预热热媒区和预热区，所述低温热媒区与所述低温热媒入口连通，所述预热热媒区与所述高温热媒入口连通，所述预热区内设置翅片管换热器，所述翅片管换热器一端连通所述低温热媒区，另一端连通所述预热热媒区；所述翅片管换热器内设有扰流元件。进一步的，前述预热段内设有两块挡板，所述挡板将预热段内部依次分隔为低温空气区、换热区和预热空气区，所述低温空气区与所述空气入口连通，所述预热空气区与所述空气出口连通，所述换热区内设置翅片管换热器，所述翅片管换热器一端连通所述低温空气区，另一端连通所述预热空气区；所述翅片管换热器内设有扰流元件。优选的，前述热媒管道的横截面为圆拱形。优选的，前述紧急放空口的数量为至少2个，且所述紧急放空口沿所述高温段的轴向均匀分布。优选的，前述扰流元件为扭曲带、弹簧或者异性扭曲带。优选的，前述烟气排放口上设有烟囱。优选的，前述膨胀口的数量为至少2个，且所述膨胀口沿所述高温段轴向均匀分布。进一步的，前述高温热媒出口还连通有用热单元。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供了一种热媒加热炉，包括高温段、中温段和预热段，高温段用于对热媒进行加热，中温段利用高温段内产生的高温烟气对热媒进行预热，预热段利用高温烟气的余热对燃烧用的空气进行预热，实现了对热能的梯级利用，能有效提高炉效率及燃料利用率，同时保证烟气排放温度。本专利技术设置了紧急放空阀，用于突发停电时对高温热媒紧急放空，避免事故发生，提高热媒加热炉的安全性。附图说明图1为本专利技术热媒加热炉的结构示意图；图2为本专利技术中热媒管道的截面示意图。其中，1：低温热媒入口；2：高温热媒入口；3：高温热媒出口；4：燃料进口；5：高温烟气入口；6：高温烟气出口；7：烟气排放口；8：热媒管道；9：紧急放空口；10：膨胀罐；11：烟囱；12：扰流元件；13：膨胀口；14：空气入口；15：空气出口；16：高温段；17：中温段；18：预热段。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，本实施例提供的一种热媒加热炉，包括高温段16，和分别与高温段16连接的预热段18、中温段17和膨胀罐10；如图2所示，高温段16包括高温段16壳体和热媒管道8，热媒管道8盘设于高温段16壳体的内壁上，且所述热媒管道与所述高温段壳体同轴，热媒管道8与高温段16壳体为一体结构，高温段16壳体与热媒管道8内部形成明火加热区，其传热温差最高；热媒管道8的横截面为圆拱形。热媒管道8与高温段16壳体一体化设计，且热媒管道8的截面积为圆拱形，与同样直径的圆盘管道相比，本专利技术采用的圆拱形热媒管道8的流通面积增加10％以上，同时受热面积没有减少。热媒管道8内还间隔的设置有若干扰流元件12。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热媒加热炉，其特征在于，包括高温段，和分别与所述高温段连接的预热段、中温段和膨胀罐；所述高温段包括高温段壳体和热媒管道，所述热媒管道盘设于所述高温段壳体的内壁上，且所述热媒管道与所述高温段壳体同轴，所述高温段壳体与所述热媒管道内部形成明火加热区；所述热媒管道一端为高温热媒出口，另一端为高温热媒入口，所述高温热媒出口和所述高温热媒入口分别伸出所述高温段壳体；所述高温段壳体上设有燃料进口和紧急放空口，所述燃料进口设置于所述高温段壳体的侧壁上，所述燃料进口连通所述明火加热区，所述紧急放空口设置于所述高温段壳体的底部，所述紧急放空口连通所述热媒管道；所述中温段上设有高温烟气入口、高温烟气出口、低温热媒入口以及低温热媒出口，所述高温烟气入口连通明火加热区，使明火加热区内的高温烟气进入中温段，所述低温热媒出口连通所述高温热媒入口，所述中温段内利用所述高温烟气对低温热媒进行预热后，将所述预热的低温热媒送入所述热媒管道；所述预热段设置于所述中温段顶部，所述预热段上设有空气入口、空气出口和烟气排放口，所述预热段底部连通所述高温烟气出口，将所述中温段内的高温烟气引入所述预热段，所述预热段利用所述高温烟气对所述空气进行预热后，所述预热的空气通过所述空气出口与燃料混合后、从所述燃料进口进入所述明火加热区，所述烟气排放口用于排放高温烟气；所述膨胀罐设置于所述高温段顶部，所述膨胀罐通过膨胀口与所述热媒管道连通。...

【技术特征摘要】
1.一种热媒加热炉，其特征在于，包括高温段，和分别与所述高温段连接的预热段、中温段和膨胀罐；所述高温段包括高温段壳体和热媒管道，所述热媒管道盘设于所述高温段壳体的内壁上，且所述热媒管道与所述高温段壳体同轴，所述高温段壳体与所述热媒管道内部形成明火加热区；所述热媒管道一端为高温热媒出口，另一端为高温热媒入口，所述高温热媒出口和所述高温热媒入口分别伸出所述高温段壳体；所述高温段壳体上设有燃料进口和紧急放空口，所述燃料进口设置于所述高温段壳体的侧壁上，所述燃料进口连通所述明火加热区，所述紧急放空口设置于所述高温段壳体的底部，所述紧急放空口连通所述热媒管道；所述中温段上设有高温烟气入口、高温烟气出口、低温热媒入口以及低温热媒出口，所述高温烟气入口连通明火加热区，使明火加热区内的高温烟气进入中温段，所述低温热媒出口连通所述高温热媒入口，所述中温段内利用所述高温烟气对低温热媒进行预热后，将所述预热的低温热媒送入所述热媒管道；所述预热段设置于所述中温段顶部，所述预热段上设有空气入口、空气出口和烟气排放口，所述预热段底部连通所述高温烟气出口，将所述中温段内的高温烟气引入所述预热段，所述预热段利用所述高温烟气对所述空气进行预热后，所述预热的空气通过所述空气出口与燃料混合后、从所述燃料进口进入所述明火加热区，所述烟气排放口用于排放高温烟气；所述膨胀罐设置于所述高温段顶部，所述膨胀罐通过膨胀口与所述热媒管道连通。2.根据权利要求1所述的热媒加热炉，其特征在于，所述热媒管道内还间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜中，高景山，胡丞，张伟，郭土，张英，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11