一種多爐膛結構的新型加熱爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多爐膛結構的新型加熱爐，屬于石油化工和煤化工領域。
【背景技術】
[0002]加熱爐，是石油、化工、冶金、電力和天然氣工業(yè)中廣泛使用的一種加熱設備，其作用是以燃油或燃氣為燃料，將對油品或其它介質進行加熱。以滿足下游設備對工藝物流的溫度要求。在石油化工行業(yè)中，管式加熱爐作為提供石油化工生產對熱能需要的一種供熱手段得到了廣泛運用。
[0003]管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器以及通風系統(tǒng)五部分所組成。輻射室和對流室內裝有爐管，這個部分直接受到火焰燒烤，溫度最高，必須充分考慮爐管內結焦的可能性。在輻射室的底部、側室或頂部裝有火嘴，在煙囪內裝有擋板。低溫物料先流進對流室爐管，再流經輻射室爐管，在爐膛內吸熱后成為高溫物料而流出。
[0004]爐管是加熱爐進行熱量傳遞的重要構件。爐管在苛刻的條件下運行，直接見火。由于設計上不可能留有很高的安全系數(shù)(否則，爐管會過厚)，因此比廠內的其他通用設備容易損壞。爐管損壞的主要形態(tài)有:管壁減薄、變形、破裂、鼓包、內外腐蝕等。
[0005]降低檢修周期，甚至損壞加熱爐管是多種因素的綜合作用造成的，其中管內腐蝕和結焦是主要原因。腐蝕是指被加熱介質含有的酸性或堿性物質對爐管造成的化學腐蝕；結焦是爐管內的油品溫度超過一定界限后發(fā)生熱裂解，變成游離炭，堆積到爐管上的現(xiàn)象。
[0006]近年來，隨著原油開采量的不斷增加和常規(guī)原油儲量的不斷減少，原油劣質化趨勢越來越嚴重。原油和原油直接蒸餾得到的中間餾分油及焦化、催化裂化等二次加工得到的中間餾分的S、N含量逐漸升高，烴分子鏈逐漸變長，這就對加熱爐和加熱爐管的性能提出了更大的考驗。煤液化和油煤混煉等工藝處理的是分子量更大，S、N含量更高的介質，因此，這些工藝也面臨著同樣的易腐蝕、結焦的問題。
[0007]如何解決因爐管腐蝕和結焦帶來的操作不穩(wěn)定、開工負荷低、甚至頻繁停車檢修等問題成為了研宄熱點。目前，研宄的重點主要是在如何減少爐管因腐蝕和結焦帶來的損害，比如有相關專利提出通過改造加熱爐爐管形式，在爐管內、外側涂耐熱層，加防護配件等方法延長爐管使用壽命，這固然能夠減少腐蝕和結焦等因素對爐管造成的損害，但是并未解決因定期清理加熱爐管內的結焦物而造成裝置停車的問題。目前的化工廠和煉油廠多數(shù)采取設置備用加熱爐的方式來彌補加熱爐不能長周期運行的缺陷，這種做法使得投資和占地面積大大增加，并且加熱爐的預熱和切換操作非常繁瑣。
[0008]保證裝置安全穩(wěn)定運行是工程設計的指導思想，延長設備的檢修周期則是關鍵所在。

【發(fā)明內容】

[0009]為解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明提出一種多爐膛結構的新型加熱爐，在一個爐膛內的加熱爐管因腐蝕、結焦和堵塞等因素影響操作時，自動或手動切換到另外一個爐膛，實現(xiàn)連續(xù)操作，這就根本上解決了因爐管結焦造成裝置停車的問題。
[0010]本發(fā)明的技術方案如下:
[0011]一種多爐膛結構的新型加熱爐，包括進料管道、燃燒器、爐體、出口管道，其特征在于所述燃燒器為I個，所述爐體內包括至少2個、優(yōu)選為2-3個爐膛；每個爐膛的入口包括可開閉的隔熱的切換板；每個爐膛分別在入口和出口之間設置遠傳壓差計；所述燃燒器與爐膛之間包括進料空間，所述進料管道通入所述進料空間；每個爐膛分別包括出口管道，相鄰的爐膛之間包括隔熱填料。
[0012]所述燃燒器優(yōu)選為強混燃燒器。
[0013]優(yōu)選的所述遠傳壓差計壓降超過0.05-lMPa時關閉正在使用的爐膛的切換板，開啟另一個爐膛。
[0014]不同爐膛的切換板可通過爐膛自動或手動雙重切換系統(tǒng)來進行切換。
[0015]爐膛內介質的狀態(tài)為純液相、純氣相、氣液兩相流、氣、液、固體三相流或在爐內產生相變化。
[0016]上述新型加熱爐的加熱方法，其特征在于包括以下步驟:
[0017]開啟其中一個爐膛的切換板，原料通過進料管道先進入進料空間然后通過開啟的切換板進入該爐膛，所述燃燒器對開啟的爐膛進行加熱；通過遠傳壓差計監(jiān)控開啟的爐膛內的壓降，當壓降超過設定值時，對另一個爐膛進行預熱；然后所述另一個爐膛的出口管道打開；然后原使用爐膛的切換板關閉，同時所述另一個爐膛切換板打開；再關閉原使用爐膛的出口管道閥門；吹掃原使用爐膛，冷卻，進行檢修，同時所述另一個爐膛進行工作。
[0018]所述設定值優(yōu)選為0.05-lMPa。
[0019]上述新型加熱爐的用途，其特征在于用于煉油廠中渣油加熱爐、渣油加氫或油煤混煉加氫的減壓爐。
[0020]還包括上述的多爐膛結構的新型加熱爐的設計方法。
[0021]技術效果:
[0022]本發(fā)明提出一種多爐膛結構的新型加熱爐，在一個爐膛內的加熱爐管因腐蝕、結焦和堵塞等因素影響操作時，自動或手動切換到另外一個爐膛，實現(xiàn)連續(xù)操作，這就根本上解決了因爐管結焦造成裝置停車的問題。其中燃燒器為強混燃燒器，數(shù)量僅須I臺，單個爐膛的進出口設置遠傳壓差計，以檢測爐管內的堵塞情況，壓降超過設定值(0.05-lMPa)時啟動切換板，即可切換爐膛。爐膛關閉以后，會對爐膛使用蒸汽吹掃，工廠風吹掃，自然冷卻至常溫，再進行檢修。由于切換板絕熱且爐膛之間也包括隔熱填料，因此另一個開啟的爐膛的加熱并不會影響已關閉爐膛的檢修。
[0023]本發(fā)明在不改變爐管構型、爐管材質、燃燒器數(shù)量的條件下，在一個爐膛出現(xiàn)問題的情況下可以及時切換至另一個爐膛進行加熱，不用對整體加熱爐進行停車檢修，延長了因加熱爐檢修造成裝置停車的周期，提高了裝置運行的穩(wěn)定性，而且不用設置更多的備用爐，大幅度的降低成本。
[0024]1、大大延長了加熱爐整體的檢修時間，有利于爐子安全運行；
[0025]2、爐膛切換的自動化程度高，便于操作；
[0026]3、保留手動切換，更加安全；
[0027]4、相比于并聯(lián)設置備用加熱爐，由于燃燒器等造價高昂的設備被節(jié)省，因此可節(jié)省設備投資30-50%，節(jié)省工程投資40-70% ；
[0028]5、相比于并聯(lián)設置備用加熱爐，節(jié)省