裂解爐所需要熱量由燃燒器燃燒供給,燃燒器根據其安裝位置分為底部燃燒器和側壁燃燒器。裂解爐的供熱方式通常可分為3類:全部側壁燃燒器供熱方式、側壁和底部燃燒器聯合供熱方式和全部底部燃燒器供熱方式。
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全部側壁燃燒器供熱方式
早期的裂解爐多采用全部側壁燃燒器供熱方式,其優點是供熱均勻、爐膛寬度可以適當減小。但側壁燃燒器數量較多,燃料氣管道復雜,操作和維護工作量大,目前已經逐步趨于淘汰。
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側壁和底部燃燒器聯合供熱方式
為克服側壁燃燒器數量過多,操作調節工作量大等缺點, 20世紀70年代后多采用側壁和底部燃燒器聯合供熱方案。不同的專利商設計的裂解爐其底部和側壁供熱所占比例不同,一般底部供熱比例在50% ～90%。供熱均勻性適中,燃燒器個數適中。
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全底部燃燒器供熱
目前,已有多個專利商采用全部底部供熱的方案,裂解爐只設置底部燃燒器,大幅減少了燃燒器的個數,操作簡單,維護費用少。但相對來講,供熱的均勻性較差,對燃燒器的設計要求較高。裂解反應非常復雜,在輻射爐管的不同位置其加熱要求和熱裂解反應進行所需要的熱量有很大差別。輻射爐管內吸熱量和管外壁溫度對裂解的工藝性能有直接影響,通常要求輻射爐膛內溫度均勻分布,這就對燃燒器供熱提出了很高的要求，尤其是對沿爐膛高度方向上的熱量分布的均勻性。從工藝要求上來講采用多個側壁燃燒器更容易獲得均勻的熱量分布,而僅采用底部燃燒器達到的熱量均勻分布效果*差，且對燃燒器的設計要求更高,但其投資費用及操作維護工作量*小。隨著技術的進步,現代裂解爐多采用底部供熱占較大比例的供熱方式或全部底部供熱的方式。近年來,有專利商采用雙段供熱方案,采用類似底部燃燒器的附墻燃燒器代替側壁燃燒器,也可有效減少側壁燃燒器的個數,減少維護操作工作量。降低了單個燃燒器的設計負荷,有利于爐膛的熱量分布均勻。對于不同的供熱方式,裂解爐的燃燒器布置方案也有不同考慮。采用底部和側壁聯合供熱時,應選取適當的底部和側壁的負荷比例,確保底部燃燒器之間以及底部燃燒器與側壁燃燒器之間不存在火焰的相互干擾或者火焰疊加,造成局部過熱,從而影響裂解爐的工藝性能及爐管的使用壽命。而采用全部底部供熱方案時,同樣需要注意燃燒器的排列間距,相鄰燃燒器之間不能出現火焰的疊加和相互干擾。
