裂解炉所需要热量由燃烧器燃烧供给,燃烧器根据其安装位置分为底部燃烧器和侧壁燃烧器。裂解炉的供热方式通常可分为3类:全部侧壁燃烧器供热方式、侧壁和底部燃烧器联合供热方式和全部底部燃烧器供热方式。
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全部侧壁燃烧器供热方式
早期的裂解炉多采用全部侧壁燃烧器供热方式,其优点是供热均匀、炉膛宽度可以适当减小。但侧壁燃烧器数量较多,燃料气管道复杂,操作和维护工作量大,目前已经逐步趋于淘汰。
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侧壁和底部燃烧器联合供热方式
为克服侧壁燃烧器数量过多,操作调节工作量大等缺点, 20世纪70年代后多采用侧壁和底部燃烧器联合供热方案。不同的专利商设计的裂解炉其底部和侧壁供热所占比例不同,一般底部供热比例在50% ～90%。供热均匀性适中,燃烧器个数适中。
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全底部燃烧器供热
目前,已有多个专利商采用全部底部供热的方案,裂解炉只设置底部燃烧器,大幅减少了燃烧器的个数,操作简单,维护费用少。但相对来讲,供热的均匀性较差,对燃烧器的设计要求较高。裂解反应非常复杂,在辐射炉管的不同位置其加热要求和热裂解反应进行所需要的热量有很大差别。辐射炉管内吸热量和管外壁温度对裂解的工艺性能有直接影响,通常要求辐射炉膛内温度均匀分布,这就对燃烧器供热提出了很高的要求，尤其是对沿炉膛高度方向上的热量分布的均匀性。从工艺要求上来讲采用多个侧壁燃烧器更容易获得均匀的热量分布,而仅采用底部燃烧器达到的热量均匀分布效果*差，且对燃烧器的设计要求更高,但其投资费用及操作维护工作量*小。随着技术的进步,现代裂解炉多采用底部供热占较大比例的供热方式或全部底部供热的方式。近年来,有专利商采用双段供热方案,采用类似底部燃烧器的附墙燃烧器代替侧壁燃烧器,也可有效减少侧壁燃烧器的个数,减少维护操作工作量。降低了单个燃烧器的设计负荷,有利于炉膛的热量分布均匀。对于不同的供热方式,裂解炉的燃烧器布置方案也有不同考虑。采用底部和侧壁联合供热时,应选取适当的底部和侧壁的负荷比例,确保底部燃烧器之间以及底部燃烧器与侧壁燃烧器之间不存在火焰的相互干扰或者火焰叠加,造成局部过热,从而影响裂解炉的工艺性能及炉管的使用寿命。而采用全部底部供热方案时,同样需要注意燃烧器的排列间距,相邻燃烧器之间不能出现火焰的叠加和相互干扰。
