圆筒型管式加热炉制造技术

本发明专利技术涉及化工设备领域，公开了一种圆筒型管式加热炉，其中，圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室(10)、中间炉墙(20)、第一燃烧器(30)、第二燃烧器(40)、多个第一炉管(50)和多个第二炉管(60)，第一炉管围绕辐射室的周向排列，中间炉墙包括多个墙体(21)，多个墙体在辐射室的中部交叉并沿辐射室的径向延伸，以将辐射室内的圆筒形空间分隔为多个供热区，多个供热区彼此通过墙体隔热，每个供热区的靠近辐射室的中部的位置设置有第一燃烧器，靠近墙体的末端的位置设置有第二燃烧器，每个供热区内设置有多个第二炉管。供热区能够紧凑排列燃烧器，提高了燃烧器的数量和炉膛的空间利用率。第二炉管增加了炉管吸热面积，提高了加热炉的热负荷。

【技术实现步骤摘要】
圆筒型管式加热炉
本专利技术涉及化工设备领域，具体地涉及圆筒型管式加热炉。
技术介绍
圆筒型管式加热炉是化工领域重要的加热设备。如图1和图2所示，现有的圆筒型管式加热炉通常包括对流室70和辐射室10，辐射室10内设置有沿周向排列的垂直放置的第一炉管50以及沿圆周排列在辐射室内的燃烧器F，燃烧器F的热量通过辐射和对流的传热方式传递给四周的第一炉管50，以加热第一炉管50内的工艺介质。现有的圆筒型管式炉将第一炉管50和燃烧器F在炉膛内沿周向排列，使得燃烧器F围成的节圆内部的炉膛空间浪费，辐射室10的炉膛空间利用率低，导致现有的圆筒形的辐射室体积热强度远低于设计允许值，例如，设计允许值为100kW/m3，但实际的辐射室体积热强度仅为30～40kW/m3。因此，如何充分利用现有的炉膛空间，增加炉膛内的炉管吸热面积，从大幅提高加热炉的热负荷和操作弹性，是当前石油化工装置扩能增效迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的圆筒型管式加热炉的辐射室内空间利用率低的问题，提供一种圆筒型管式加热炉，该管式加热炉具有较高的空间利用率，并能够提高加热炉的热负荷。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种圆筒型管式加热炉，其中，所述圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室、中间炉墙、第一燃烧器、第二燃烧器、多个第一炉管和多个第二炉管，多个所述第一炉管围绕所述辐射室的周向排列在所述辐射室中，所述中间炉墙包括多个墙体，多个所述墙体在所述辐射室的中部交叉并沿所述辐射室的径向延伸且不超出多个所述第一炉管所围区域，以将所述辐射室内的圆筒形空间分隔为多个供热区，多个所述供热区彼此通过所述墙体隔热，每个所述供热区的靠近所述辐射室的中部的位置设置有所述第一燃烧器，每个所述供热区的靠近所述墙体的末端的位置设置有所述第二燃烧器，每个所述供热区内设置有多个所述第二炉管，所述中间炉墙的高度低于所述第一炉管和第二炉管的高度。优选地，所述第一炉管和第二炉管沿竖直方向设置，所述第一炉管和第二炉管的长度与所述辐射室的高度相当，所述中间炉墙的高度不高于所述辐射室的高度的一半。优选地，所述第一燃烧器的热负荷占所述管式加热炉的发热量的百分数大于50％，所述第二燃烧器的热负荷占所述管式加热炉的发热量的其余部分。优选地，每个所述墙体的末端的两侧对称设置有所述第二燃烧器。优选地，所述第一燃烧器为圆形燃烧器并安装在所述辐射室的底部，所述第二燃烧器为扁平火焰燃烧器并安装在所述辐射室的底部，所述扁平火焰燃烧器设置为垂直燃烧或附墙燃烧。优选地，在至少一个所述供热区中，所述第二炉管成双排布置在该供热区的沿所述辐射室的径向延伸的中心面的两侧。优选地，两排所述第二炉管平行于所述中心面排列且彼此沿排列方向错开。优选地，所述第一炉管和/或所述第二炉管采用相同直径或多个直径，并且/或者，所述第一炉管和所述第二炉管彼此连通。优选地，多个所述墙体将所述辐射室内的空间等分为多个所述供热区。优选地，所述管式加热炉包括位于所述辐射室上方的对流室，所述对流室内设置有第三炉管。通过上述技术方案，中间炉墙将辐射室内分隔为多个供热区，能够紧凑排列第一燃烧器和第二燃烧器，从而提高了燃烧器的数量和空间利用率。另外，第二炉管设置在供热区内，可以通过整个炉管表面接收热辐射和烟气的对流加热，增加了炉管吸热面积，提高了加热炉的热负荷。此外，中间炉墙的高度可根据燃烧器热负荷分配和火焰高度灵活调整，使得第一炉管和第二炉管沿高度方向的热强度分布更为均匀。附图说明图1是显示现有技术的管式加热炉的内部结构的示意图；图2是图1的圆筒型管式加热炉的辐射室的俯视图；图3是显示本专利技术的一种实施方式的圆筒型管式加热炉的内部结构的示意图；图4是图3的圆筒型管式加热炉的辐射室的俯视图。附图标记说明10-辐射室，20-中间炉墙，21-墙体，30-第一燃烧器，40-第二燃烧器，50-第一炉管，60-第二炉管，70-对流室，S-供热区，F-现有技术的燃烧器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。本专利技术提供一种圆筒型管式加热炉，其中，所述圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室10、中间炉墙20、第一燃烧器30、第二燃烧器40、多个第一炉管50和多个第二炉管60，多个所述第一炉管50围绕所述辐射室10的周向排列在所述辐射室10中，所述中间炉墙20包括多个墙体21，多个所述墙体21在所述辐射室10的中部交叉并沿所述辐射室10的径向延伸且不超出多个所述第一炉管50所围区域，以将所述辐射室10内的圆筒形空间分隔为多个供热区S，多个所述供热区S彼此通过所述墙体21隔热，每个所述供热区S的靠近所述辐射室10的中部的位置设置有所述第一燃烧器30，每个所述供热区的靠近所述墙体21的末端的位置设置有所述第二燃烧器40，每个所述供热区S内设置有多个所述第二炉管60，所述中间炉墙20的高度低于所述第一炉管50和第二炉管60的高度。本专利技术中，中间炉墙20竖直设置，将辐射室10内分隔为多个供热区S，能够紧凑排列第一燃烧器30和第二燃烧器40，从而提高了燃烧器的数量和空间利用率。通过增加燃烧器的数量，可以显著提高辐射室10内的体积热强度。另外，设置在供热区S内的第二炉管60为双面辐射炉管，其可以通过整个炉管表面接收热辐射和烟气的对流加热，增加了炉管吸热面积，提高了加热炉的热负荷。此外，中间炉墙20将辐射室10内分为沿高度方向的两个供热段，第一燃烧器30的热量通过中间炉墙20阻隔，因而主要加热第一炉管50和第二炉管60的上部，第二燃烧器40的热量主要加热第一炉管50和第二炉管60的下部，使得第一炉管50和第二炉管60沿高度方向受热均匀。并且，中间炉墙20的高度可根据燃烧器热负荷分配和火焰高度灵活调整，与单级集中供热方式相比，有效降低了第一炉管50和第二炉管60高度方向的热强度峰值。中间炉墙20可以为各种适当的材质，只要能够基本上隔绝不同供热区S中燃烧器释放的热量即可，例如可以由高温耐火砖或耐高温金属制成。其中，供热区S基本上为横截面为扇形的直筒状。优选地，多个所述墙体21将所述辐射室10内的空间等分为多个所述供热区S。例如，在图4所示的实施方式中，4个所述墙体21将所述辐射室10内的空间等分为4个所述供热区，每个供热区S的横截面为圆心角为90°的扇形。其中，可以合理设计第一燃烧器30和第二燃烧器40在管式加热炉的发热量的占比，以实现第一炉管50和第二炉管60的均匀受热。具体可以根据中间炉墙20的高度等因素来设计。优选地，所述第一炉管50和第二炉管60沿竖直方向设置，所述第一炉管50和第二炉管60的长度与所述辐射室10的高度相当，所述中间炉墙20的高度不高于所述辐射室10的高度的一半。优选地，所述中间炉墙20的高度为所述辐射室10的高度的0.05-0.8倍。另外，位于辐射室10中部的第一燃烧器30应作为主要燃烧器，其释放的热量可以加热中间炉墙20，产生的烟气可以沿中间炉墙20向上流动，并在中间炉墙20上方扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆筒型管式加热炉，其特征在于，所述圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室(10)、中间炉墙(20)、第一燃烧器(30)、第二燃烧器(40)、多个第一炉管(50)和多个第二炉管(60)，多个所述第一炉管(50)围绕所述辐射室(10)的周向排列在所述辐射室(10)中，所述中间炉墙(20)包括多个墙体(21)，多个所述墙体(21)在所述辐射室(10)的中部交叉并沿所述辐射室(10)的径向延伸且不超出多个所述第一炉管(50)所围区域，以将所述辐射室(10)内的圆筒形空间分隔为多个供热区，多个所述供热区彼此通过所述墙体(21)隔热，每个所述供热区的靠近所述辐射室(10)的中部的位置设置有所述第一燃烧器(30)，每个所述供热区的靠近所述墙体(21)的末端的位置设置有所述第二燃烧器(40)，每个所述供热区内设置有多个所述第二炉管(60)，所述中间炉墙(20)的高度低于所述第一炉管(50)和第二炉管(60)的高度。

【技术特征摘要】
2018.04.26 CN 20181038477851.一种圆筒型管式加热炉，其特征在于，所述圆筒型管式加热炉包括圆筒形的辐射室(10)、中间炉墙(20)、第一燃烧器(30)、第二燃烧器(40)、多个第一炉管(50)和多个第二炉管(60)，多个所述第一炉管(50)围绕所述辐射室(10)的周向排列在所述辐射室(10)中，所述中间炉墙(20)包括多个墙体(21)，多个所述墙体(21)在所述辐射室(10)的中部交叉并沿所述辐射室(10)的径向延伸且不超出多个所述第一炉管(50)所围区域，以将所述辐射室(10)内的圆筒形空间分隔为多个供热区，多个所述供热区彼此通过所述墙体(21)隔热，每个所述供热区的靠近所述辐射室(10)的中部的位置设置有所述第一燃烧器(30)，每个所述供热区的靠近所述墙体(21)的末端的位置设置有所述第二燃烧器(40)，每个所述供热区内设置有多个所述第二炉管(60)，所述中间炉墙(20)的高度低于所述第一炉管(50)和第二炉管(60)的高度。2.根据权利要求1所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于，所述第一炉管(50)和第二炉管(60)沿竖直方向设置，所述第一炉管(50)和第二炉管(60)的长度与所述辐射室(10)的高度相当，所述中间炉墙(20)的高度不高于所述辐射室(10)的高度的一半。3.根据权利要求2所述的圆筒型管式加热炉，其特征在于，所述第一燃烧器(30)的热负...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵日峰，杨军卫，李鹏，肖家治，王瑜，朱亚东，冯永生，韩艳萍，蒋荣兴，陈开辈，肖风杰，王娟，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，中国石油化工股份有限公司，青岛实大才智科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37