一种管式加热炉对流段出口蒸汽降温装置的制作方法

本实用新型涉及一种管式加热炉对流段出口蒸汽降温装置，属于石油化工技术领域。

背景技术：

管式加热炉是石油化工工业上常用的设备之一，主要由辐射室、对流室、燃烧器和烟囱等组成。辐射室内，燃烧器点火后产生火焰、高温烟气以及炉墙的辐射热，通过炉管传给管中流动的气体或液体介质，加热管内的流体。由于烟囱抽力的作用使产生的高温烟气自下而上的到达加热炉上部的对流室，对流室内的高温烟气则以对流的方式将热量传递给对流段炉管，将炉管内的低压蒸汽加热成为过热低压蒸汽，如图1所示，可用做汽提塔的汽提蒸汽。本工艺充分的回收高温烟气的热量，降低了排烟温度，有利于环境保护，并且提高了经济效益。

目前，普遍存在的加热炉瓦斯压力波动问题，造成炉膛氧含量不足，瓦斯燃烧不完全。在抽力作用下，未燃烧完全的瓦斯到达对流段后发生二次燃烧，放出大量的热，造成对流段出口的过热蒸汽温度经常超过管路设计值，使管路耐受力下降，存在很大的隐患。而为了降低温度、保护管路，则需增大入口蒸汽量，加快蒸汽流动速度，使蒸汽受热时间减少，目前这些调整工作都要求操作工爬到加热炉顶部才能操作，这就加重了操作工的作业强度，也浪费了很多能源。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是提供一种管式加热炉对流段出口蒸汽降温装置，利用它可以方便的降低过热蒸汽温度，使蒸汽温度不超过管线设计值，使管路在安全的温度范围内使用，避免因瓦斯压力波动造成的过热蒸汽温度过高而影响安全生产的问题，利用该装置还可减少操作工爬到炉顶的次数，减轻操作工的作业强度。

本实用新型的发明目的通过如下技术方案实现：一种管式加热炉对流段出口蒸汽降温装置，包括供过热蒸汽移动的过热降温管，还包括温度调节系统，所述温度调节系统包括温度变送器、集散控制系统、减温器，所述减温器具有雾化喷嘴，所述减温器的雾化喷嘴插入所述过热降温管内，且喷射方向与所述蒸汽移动方向一致，所述温度变送器安装在所述过热降温管的末端，其工作段伸入所述过热降温管内部中心，以监测所述雾化喷嘴下游的蒸汽温度，所述温度变送器与所述集散控制系统相连，将监测的温度信号发送到所述集散控制系统，所述集散控制系统与所述减温器相连，根据监测的温度信号调节所述减温器流量，所述降温装置还包括除氧水系统，所述除氧水系统包括除氧器和管壳式换热器，所述管壳式换热器具有壳程和管程，所述管壳式换热器的壳程和管程一个作为待除氧水输入通道，另一个作为除氧水输出通道，所述待除氧水输入通道的输入口作为所述除氧水系统的输入口，所述待除氧水输入通道的输出口与所述除氧器的待除氧水输入口相通，所述除氧水输出通道的输入口与所述除氧器的除氧水输出口连通，所述除氧水输出通道的输出口通过管线与所述减温器的进水口相通，以便将经所述除氧水系统处理的除氧水输出到所述减温器。

除氧水系统通过管壳式换热器进行待除氧水与除氧水的换热，并将换热后的低温除氧水(相比于直接从除氧器中出来的除氧水而言)输出到减温器，减温器将除氧水以喷雾的形式分散在过热降温管中，与过热降温管内过热蒸汽混合，迅速吸收过热蒸汽的多余热量，降低过热蒸汽的温度，保护管路。集散控制系统(dcs)通过温度变送器采集降温后的过热蒸汽温度，并根据该温度调节减温器输出的喷雾的流量，从而双向调节以便精确控制过热蒸汽的温度。

所述过热降温管较所述管式加热炉对流段的低压蒸汽输送管管径较大，所述过热降温管两端分别连接有变径接头，以便通过变径接头与原蒸汽输送管相连。

所述除氧水系统与所述减温器连接的所述管线上，还依次连接有过滤器、截止阀和单向阀，过滤器过滤杂质，防止减温器堵塞，单向阀防止除氧水倒窜。

所述除氧器为无盐水除氧器。

所述减温器为气动薄膜式集成雾化式减温器。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1)本实用新型的温度调节系统包括温度变送器、集散控制系统(dcs)、减温器，能精确的控制输出过热降温管的过热蒸汽的温度，而且通过dcs可方便的调节过热蒸汽温度，无需频繁进行现场调节；本实用新型的除氧水系统包括了除氧器和管壳式换热器，使除氧水与待除氧水换热后再输出到温度调节系统，降低了喷入过热蒸汽中的喷雾的温度，有利于更好的给过热蒸汽降温，同时也提高了待除氧水的温度，有利于减少除氧器的蒸汽能耗；总之，本实用新型不但能方便精确的控制过热蒸汽的温度，有利于保护管路，减少操作工的工作强度，而且，本实用新型能耗低，效率高；

2)本实用新型的过热降温管具有较大管径，使蒸汽在大管径管路中流速减小，降温空间增大，有利于更好的降低过热蒸汽的温度，提高本实用新型的效率；

3)除氧水经过滤后再输出到减温器，可以防止减温器喷嘴堵塞；

4)本实用新型采用的气动薄膜式集成雾化式减温器是通过气动调节阀使减温器内置的柱塞阀芯向下运动时逐个开启雾化喷嘴的喷孔，使除氧水通过减温器开启的喷孔充分发散雾化到过热降温管中，与过热蒸汽迅速混合达到控制二次蒸汽温度的目的。由于喷孔是根据注水量的大小自动调节逐个开启，在不同流量工况下每个喷孔上的压差均相同，可确保被开启的喷孔都能达到最佳的雾化效果，所以该减温器雾化效果非常好，二次蒸汽温度几乎无波动，控制精度极高。

附图说明

图1为加热炉对流段对低压蒸汽的处理过程示意图；

图2为本实用新型较佳实施例的管式加热炉对流段出口蒸汽降温装置的使用状态参考图。

具体实施方式

实施例一

涉及附图2。图2为本实用新型较佳实施例的管式加热炉对流段出口蒸汽降温装置的使用状态参考图。

如图2所示，本实施例的管式加热炉对流段出口蒸汽降温装置包括供过热蒸汽移动的过热降温管10，过热降温管10与管式加热炉14对流段出口的蒸汽输送管相连，还包括温度调节系统和除氧水系统。

过热降温管10为一大管径直管，其前、后两端分别接有变径接头7、8，以便与相较之下管径较小的管式加热炉对流段的低压蒸汽输送管9、11相连。

温度调节系统包括减温器5、温度变送器6、集散控制系统dcs13。减温器为气动薄膜式集成雾化式减温器，由气动调节阀、柱塞阀芯和雾化喷嘴组成，雾化喷嘴插入过热降温管10的中部，喷射方向与蒸汽流动方向一致，使喷雾分散在管道内，迅速的吸收蒸汽热量，从而起到降低蒸汽温度的作用。温度变送器6安装在过热降温管10的末端，其工作段伸入过热降温管10内部中心，以监测雾化喷嘴下游的蒸汽温度。温度变送器6与集散控制系统dcs13相连，将监测的温度信号发送到集散控制系统dcs13。集散控制系统dcs13与减温器5的气动调节阀相连，根据监测的温度信号调节减温器5除氧水流量。

除氧水系统包括无盐水除氧器(未画出)和管壳式换热器1，管壳式换热器1具有壳程和管程，壳程通入经除氧器的除氧水，管程输入口与无盐水自管网相连，管程输出口连通除氧器的待除氧水输入口，两者进行换热，冷却后的除氧水即壳程输出口在管线12上依次通过过滤器2、截止阀3和单向阀4，最后进入气动薄膜式集成雾化式减温器5。

本实施例中是以管壳式换热器的管程作为待除氧水输入通道，壳程作为除氧水输出通道。在其他实施例中，还可以以管壳式换热器的壳程作为待除氧水输入通道，管程作为除氧水输出通道，同样能实现待除氧水与除氧水的换热。