Tubular furnace and method of controlling combustion thereof

Details Tubular furnace and method of controlling combustion thereof Tubular furnace and method of controlling combustion thereof

C - Chemistry, Metallurgy

10

G

C10G 9/20 (2006.01) F23C 5/08 (2006.01)

Patent

CA 2122482

A tubular furnace of such an arrangement that, while a fluid to be heated can be prevented from coking or a heating tube can be prevented from burning, a predetermined quantity of heat is provided through a smaller heat transfer area and problems of corrosion at low temperature of the heating pipe in the tubular furnace due to sulfur contents in the fuel are solved, to thereby achieve a high efficiency. In this tubular furnace(1), a coil path(3) is divided into a plurality of zones (2a,2b,2c,2d), at least one regenerative-heating-type burner system(4) is provided in each of the zones(2,...,2) for alternately performing the supply of combustion air to burners(5,6) through regenerative beds(7,7) and the discharge of combustion gas therefrom; an amount of combustion is independently controlled in each of the zones(2a,2b,2c,2d) so that a desirable heat flux pattern can be formed such that a boundary layer temperature of the fluid to be heated in the zones(2a,2b,2c,2d) of the coil path(3) is lower than a coking temperature or lower than an allowable maximum temperature to be determined by the material for use in the heating pipe, and is set substantially the same in all of the zones. With this arrangement, the heat flux is increased at the inlet zone where the temperature is well below a coking temperature, while coking is prevented, a predetermined quantity of heat is provided through a smaller heat transfer area, the temperature 27 of the tubular wall at the inlet zone is raised to avoid the corrosion at low temperature, the exhaust heat of the exhaust combustion gas is utilized to preheat the combustion air so as to achieve a heat efficiency as high as that in a furnace provided with a convection section, even without a convection section, so that it becomes possible to render the furnace compact in size or to increase the treating quantity.

Foyer tubulaire aménagé de façon que, tout en empêchant un fluide à chauffer de cokéfier ou un tube de chauffage de brûler, soit fournie une quantité prédéterminée de chaleur par une petite zone de transfert de chaleur et soient réglés les problèmes de corrosion à basse température du tuyau de chauffage dans le foyer tubulaire causés par le soufre contenu dans le combustible, de manière à obtenir une haute efficacité. Dans le foyer tubulaire (1) de la présente invention, un trajet de serpentin (3) est divisé en une pluralité de zones (2a,2b,2c,2d), au moins un système de brûleur du type chauffage à régénération (4) est prévu dans chacune des zones (2,...,2) pour assurer alternativement l'apport d'air de combustion aux brûleurs (5,6) par le biais de lits de régénération (7,7) et l'évacuation des gaz de combustion; une part de la combustion est contrôlée indépendamment dans chacune des zones (2a,2b,2c,2d) de sorte qu'un flux de chaleur souhaité soit formé de manière à obtenir une température de couche limitrophe du fluide à chauffer dans les zones (2a,2b,2c,2d) du trajet du serpentin (3) qui soit inférieure à une température de cokéfaction ou inférieure à une température maximale admissible à déterminer selon le matériau à utiliser dans le tuyau de chauffage, et est réglée pour être substantiellement la même dans toutes les zones. Avec cet aménagement, le flux de chaleur est augmenté à la zone d'entrée où la température est bien inférieure à une température de cokéfaction et, tandis que la cokéfaction est prévenue, une quantité prédéterminée de chaleur est fournie par une petite zone de transfert de chaleur, la température 27 de la paroi tubulaire à la zone d'entrée est élevée pour éviter la corrosion à basse température, la chaleur évacuée du gaz de combustion est utilisée pour préchauffer l'air de combustion de manière à assurer une efficacité thermique aussi élevée que celle d'un foyer doté d'une section de convection, même sans section de convection, de sorte qu'il devient possible de réduire la dimension du foyer ou d'augmenter la quantité de traitement.

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