Изобретение относится к способам обогрева трубчатой печи и может быть использовано при термическом крекинге и пиролизе нефтяного сырья, подогреве теплоносителей, получении пара и т.д.
Известные способы обогрева промышленных трубчатых печей, которые состоят из радиационной и конвекционной камер, осуществляются с помощью излучения от горелок, расположенных на наружных панелях радиационной камеры. Процесс в любых конструкциях горелок происходит за счет смешения воздуха и топливного газа и их сжигания непосредственно на выходе из горелок (Н.Рентус, В.В.Шарихин "Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.Химия,1987. -17.-38, А.с. СССР N 1214724, 1986).
К недостаткам известных способов обогрева трубчатых печей с помощью горелок относятся:
- подача воздуха на горение из окружающего пространства взрыво-пожарного технологического производства;
- неравномерность обогрева поверхности змеевиков круглой формы со стороны поверхностей с горелками, а следовательно, местные перегревы, науглероживание и ускоренное закоксовывание змеевиков;
- высокая температура факела горелки, разрушающая футеровку прилегающих поверхностей и собственно горелку.
Цель изобретения - увеличение срока службы змеевиков печи, улучшение безопасности ее эксплуатации.
Цель достигается тем, что топливный газ и окислитель (воздух или дымовые газы) подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99% объемных и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя.
На чертеже, отражающем продольный разрез части радиационной зоны трубчатой печи, показана принципиальная схема ее обогрева.
Радиационно-конвекционный обогрев трубчатой печи производится сжиганием топливного газа в потоке окислителя - горячего воздуха или дымовых газов с начальной температурой более 700oC, с содержанием кислорода 5-99 % объемных. При этом топливный газ и окислитель в трубчатую печь подаются раздельно (радиационная зона печи 1).
Окислитель движется вдоль змеевиков 2 трубчатой печи, направляемый газовыми камерами 3 с топливным газом, размещенными параллельно змеевикам 2.
В газовые камеры 3, перфорированные отверстиями 4 для выхода топливного газа, подается топливный газ в количестве, соответствующем расчетному температурному профилю змеевиков.
Выходящее из газовых камер 3 топливо перемешивается во всем объеме движущегося потока окислителя и сгорает с образованием объемного радиационного излучения. Движущийся поток окислителя в смеси с продуктами сгорания топливного газа обеспечивает дополнительный конвекционный режим обогрева всей поверхности трубчатых змеевиков 2. При движении окислителя содержание кислорода постепенно падает от исходных 5 - 99% объемных до минимально необходимых 0,1%, чтобы содержание оксида углерода CO не превышало допустимых санитарных норм. Сочетание радиационного и конвекционного способов обогрева змеевиков радиационной зоны трубчатой печи позволяет увеличить коэффициент теплопередачи, а следовательно, снизить температуру газового потока окислителя с обычных 1500 - 1600oC до 1240 - 1280oC и при этом сохранить температуру стенки последних участков змеевика на уровне 940-980oC.
Равномерное смывание потоком газа поверхности змеевиков трубчатой печи при радиационно-конвекционном способе обогрева снижает локальные перегревы и, как следствие этого, снижает коксообразование и науглероживание змеевика, тем самым увеличивается пробег змеевиков между выжигами кокса с 700-900 часов до 1200-1500 часов. Одновременно увеличивается срок службы змеевиков до замены с 40000 часов до 80000 часов.
Использование подогретого окислителя от стороннего источника позволяет выполнить трубчатую печь герметичной, что повышает безопасность работы с ней во взрыво-пожароопасных нефтехимических производствах.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ОБОГРЕВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕПЛООБМЕНА | 1997 |
|
RU2135893C1 |
ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ | 1996 |
|
RU2130477C1 |
СИСТЕМА ПЕЧИ ДЛЯ КРЕКИНГА И СПОСОБ КРЕКИНГА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В НЕЙ | 2018 |
|
RU2764677C2 |
ФАКЕЛ ЗАКРЫТЫЙ БЕЗДЫМНЫЙ ПАРФЕНОВА | 2011 |
|
RU2485399C2 |
Способ производства синтез-газа с использованием паровой каталитической конверсии | 2022 |
|
RU2819848C1 |
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ И НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2005 |
|
RU2309991C2 |
ПИРОЛИЗНАЯ ПЕЧЬ | 2010 |
|
RU2441053C2 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ТРУБОПРОВОДА ПОПУТНЫМ НЕФТЯНЫМ ГАЗОМ | 2022 |
|
RU2808323C1 |
СПОСОБ НАГРЕВА ДОМЕННОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ | 2012 |
|
RU2586194C2 |
ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА НЕФТИ | 1996 |
|
RU2090810C1 |
Изобретение предназначено для термического крекинга и пиролиза нефтяного сырья и подогрева теплоносителей. Топливный газ и окислитель (воздух или дымовые газы) подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99 об.% и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя. Данный способ позволяет увеличить срок службы змеевиков печи, улучшить безопасность ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Трубчатая печь | 1984 |
|
SU1214724A1 |
Трубчатая печь | 1980 |
|
SU889685A1 |
Пиролизная печь | 1985 |
|
SU1275526A1 |
Трубчатая печь | 1980 |
|
SU1043452A1 |
Радиационный нагреватель | 1989 |
|
SU1786349A1 |
DE 1934142B2, 1971 | |||
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ | 2007 |
|
RU2323234C1 |
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДА ЛАМИНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ В ТУРБУЛЕНТНОЕ | 0 |
|
SU197212A1 |
EP 0253633A2, 1988. |
Авторы
Даты
1998-10-20—Публикация
1996-11-05—Подача