分体式焙烧加热器制造技术

本发明专利技术题为“分体式焙烧加热器”。本发明专利技术公开了一种焙烧加热器，该焙烧加热器具有由绝缘壁分开的两个单元。第一多个燃烧器位于该第一单元中，并且第二多个燃烧器位于该第二单元中。辐射管从该第一单元延伸到该第二单元，用于承载流体材料穿过该加热器以加热该流体材料。当需求较低时，可终止燃料到该第一单元或该第二单元中的该燃烧器的流动，以适应较低的加热器负荷。加热器负荷。加热器负荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分体式焙烧加热器

技术介绍

[0001]焙烧加热器燃烧烃燃料，以在通向工艺装置的过程中与工艺流体间接交换热量。在烃处理技术中，操作员希望下调加热器负荷以满足工艺装置的需求。各种操作情况下的下调可低至加热器设计负荷的25％。
[0002]由于环境法规倾向于减少向环境的允许排放，因此对焙烧加热器配备低NOx燃烧器的需求日益增长。为了使低NOx燃烧器稳定操作，确保火焰稳定性，并且最大程度地减少CO排放，需要保持最小火墙温度(BWT)，最小火墙温度是烟气离开加热器的辐射段并且过渡到加热器的对流段时的温度。此外，在高下调条件下也可能需要用过量空气进行操作以保持稳定的燃烧器操作，这会对加热器的燃料效率产生负面影响。BWT随着加热器下调的增加而减小。因此，焙烧加热器可实现的下调负荷是有限的，并且通常必须开发一种折衷的热集成方案以利用所产生的过量的加热器负荷。
[0003]迫切需要一种可下调到更大程度并且满足这些其他考虑的焙烧加热器。

技术实现思路

[0004]发现了一种焙烧加热器，该焙烧加热器具有绝缘壁，该绝缘壁将第一单元与第二单元分开。第一多个燃烧器位于第一单元中，并且第二多个燃烧器位于第二单元中。从第一单元延伸到第二单元的辐射管承载流体材料穿过加热器以加热流体材料。可充分下调第一单元或第二单元中的燃烧器以适应较低的加热器负荷需求。由于对过量空气水平的适当控制，此类焙烧加热器布置有助于将辐射燃料效率提高2％至4％，从而显著降低燃料消耗和温室气体排放。
附图说明
[0005]图1为本专利技术的焙烧加热器的等轴视图。
[0006]图2为另选的焙烧加热器的局部正视图。
[0007]图3为另一个另选的焙烧加热器的局部剖视图。
具体实施方式
[0008]通过图1中的图示出新的焙烧加热器20。图1为焙烧加热器20的一个实施方案的等轴图，并且指示了主要特征，而不限于所示出的精确几何形状。焙烧加热器20包括：炉舱或火箱108，该炉舱或火箱具有多个竖直外壁118和底板112，该多个竖直外壁和底板限定辐射段122、对流段124和烟囱130。火箱108中的辐射段122具有通过辐射进行的热传递的主要模式。竖直外壁118可邻接顶板126。顶板可以是倾斜的以在辐射段122和对流段124之间限定任选的过渡段128。顶板126可以是水平的和/或不提供过渡段。炉舱108的外壁118限定辐射段122，并且辐射段上方的顶板126可从外壁向内延伸。
[0009]可提供过渡段128，其中火箱108的横截面积首先开始沿着其高度或宽度从辐射段122的横截面积逐渐减小。辐射段122与对流段124之间的边界，或者过渡段128(如果有的
话)是火箱108的横截面积首先开始沿着其高度或宽度从辐射段的横截面积减小的地方(诸如在这种情况下，在过渡段128处)。对流段124包括的最大水平横截面积小于辐射段的最大水平横截面积。火箱108中的对流段124具有通过对流实现的热传递的主要模式。
[0010]辐射段122包含辐射管132，并且对流段124包含对流管134。辐射管132承载流体材料穿过加热器的辐射段122，以通过间接热交换，主要通过辐射热传递来加热辐射管中的流体材料。对流管134承载流体材料穿过加热器的对流段124，以通过间接热交换，主要通过对流热传递来加热对流管中的流体材料。辐射段122可包含多个辐射管132，并且对流段124可包含多个对流管134。对流管134可具有平滑的外表面，或者对流管134可具有焊接到外表面的钉头或翅片。辐射管132优选地为蛇形，但其也可为直的。对流管134优选地为直的，但其也可为蛇形。
[0011]辐射管132可为蛇形，在弯曲段72之间包括长直区段70。在图1中，辐射管132在第一单元24中具有四对直段或通路75，并且在第二单元26中具有五对直段或通路75。通路75的数量与由辐射管132吸收的加热器负荷的量有关。第一单元24的体积与第二单元26的体积的比可为1∶1至4∶1，诸如不超过3∶2或不超过3∶1。第一单元24中的通路与第二单元26中的通路的比可为1∶1至4∶1，诸如不超过3∶2或不超过3∶1。类似地，由第一单元中的辐射管吸收的热负荷的量与由第二单元中的辐射管吸收的热负荷的量的比可为1∶1至4∶1，诸如不超过3∶2或不超过3∶1。还可以设想的是，每个单元可具有不同直径的辐射管132，其中在每个单元中具有或不具有相同数量的通路75。不同直径的辐射管132将允许优化压降并且允许改变每个管133内部的质量速度以管理流体峰值膜温度，从而控制降解率和焦比。
[0012]在焙烧加热器20的底板112中设置有燃烧器104。每个燃烧器均配备有引燃器106。燃烧器104被设计用于燃料气体，但也可被设计用于燃烧液体燃料或燃料气体和液体燃料的组合。在一个实施方案中，燃料油可在一个单元中用作燃料；而燃料气体可在另一单元中用作燃料。在一个实施方案中，燃烧器104可位于底板中，但表面燃烧器可沿壁定位。每个燃烧器的引燃器106可始终保持点亮。
[0013]焙烧加热器20中的加热管承载流体材料(诸如原油或烃进料)穿过焙烧加热器20以进行加热。辐射管132沿辐射段122的相对壁118设置。多排或多行对流管134被设置为穿过对流段124中的壁119之间的开放空间。对流管134的最低行(例如，最低三行)为激波管135。这些激波管135吸收来自辐射段122的辐射热和来自流经对流段124的烟气的对流热两者。激波管135可设置在过渡段128中。在优选的实施方案中，对流管134将以三角形节距设置，但也可以正方形节距设置。多排对流管134可以是合适的。在一个实施方案中，可使用10至20行对流管134，但更多或更少行的对流管可以是合适的。对流段124的顶部处的多个烟气导管(未示出)可按路线行进至一个烟囱130。在一个优选实施方案中，在对流段124的顶部处存在一个至三个烟气导管，使烟气按路线行进至烟囱130。
[0014]燃烧器104可在辐射段122的底板112上排列成两行，但其他排列也可以是合适的。优选地，可在辐射段122中设置10至200个燃烧器104，但少至两个燃烧器也可以是合适的。
[0015]在火箱108中插置绝缘壁22，以将辐射段122中的第一单元24与第二单元26分开。该壁可为实心耐火材料，但优选地其包括由耐火材料制成的中空矩形棱柱外壳，该外壳可填充有空气。第一多个28燃烧器104可位于绝缘壁22的一侧上的第一单元24中，并且第二多个30燃烧器104可位于绝缘壁的另一侧上的第二单元26中。第一歧管36可与第一单元24中
的第一多个28燃烧器104连通并向其进给燃料，并且第二歧管38可与第二单元26中的第二多个30燃烧器连通并向其进给燃料。第一多个28燃烧器104可包括比第二多个30燃烧器104更多数量、相同数量或更少数量的燃烧器。
[0016]绝缘壁22可跨整个辐射段122水平和/或横向地延伸，但在辐射段中竖直延伸，而不达到辐射段、对流段124或过渡段128的顶部(如果存在的话)。绝缘壁22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种焙烧加热器，所述焙烧加热器包括：多个壁和底板；所述加热器中的绝缘壁，所述绝缘壁将第一单元与第二单元分开；所述第一单元中的第一多个燃烧器和所述第二单元中的第二多个燃烧器；辐射管，所述辐射管从所述第一单元延伸到所述第二单元，用于承载流体材料穿过所述加热器以加热所述流体材料。2.根据权利要求1所述的焙烧加热器，所述焙烧加热器还包括第一歧管和第二歧管，所述第一歧管与所述第一多个燃烧器连通以用于将燃料进给到所述第一多个燃烧器，所述第二歧管与所述第二多个燃烧器连通以用于为所述第二多个燃烧器进料。3.根据权利要求1所述的焙烧加热器，所述焙烧加热器还包括辐射段和对流段，所述辐射段位于所述加热器中，所述辐射段包括所述第一单元和所述第二单元，所述对流段包括对流管，所述对流管用于承载流体材料穿过所述加热器以加热所述流体材料，所述对流段的横截面积小于所述辐射段的最小横截面积。4.根据权利要求3所述的焙烧加热器，所述焙烧加热器还包括所述加热器的外壁和顶板，所述外壁限定所述辐射段，所述顶板位于所述辐射段上方，所述顶板从所述外壁向内延伸。5.根据权利要求3所述的焙烧加热器，其中所述绝缘壁延伸穿过所述辐射段，而不达到所述对流段...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：环球油品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：