圖7、單面輻射爐用輻射管架
圖8、雙面輻射爐用輻射管架
單面輻射爐均采用固定在側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)上的鑄造管架來支撐輻射爐管（見圖7），輻射室管架材質(zhì)一般為ZG35Cr25Ni12，對流室中間管板可根據(jù)煙氣溫度的高低可分別選用ZG40Cr25Ni20、ZG35Cr25Ni12或RQTSi-5.0鑄造管板。輻射室管架及對流室中間管板的支撐間距一般不大于35倍管外徑。單面輻射爐的輻射室和對流室均設(shè)置兩端管板及彎頭箱，連接爐管的鑄造回彎頭或急彎彎管位于彎頭箱內(nèi)，由于鑄造回彎頭容易在堵頭處發(fā)生泄露，為減輕維護工作量，國內(nèi)已有多家煉油廠將鑄造回彎頭改成了急彎彎管，目前新設(shè)計的單面輻射爐除在個別位置采用鑄造回彎頭外，其余爐管之間連接均已采用急彎彎管。
由于單面輻射爐爐管數(shù)量較多，爐膛高度一般均在8~9米，因此單臺燃燒器發(fā)熱量多在1.0~1.2MW，火焰長度一般應(yīng)控制在2~3米為宜。由于扁平焰氣體燃燒器可以減小沿爐管長度方向熱強度的不均勻系數(shù)，并且相對增加了火焰到爐管的距離，減少了火焰直接沖擊爐管的幾率，因此應(yīng)在設(shè)計中加以推廣。
雙面輻射爐的爐管布置在爐膛中間，管排兩側(cè)布置燃燒器，火焰及熱煙氣對爐管呈雙面輻射傳熱方式。據(jù)資料顯示，美國雙面輻射焦化爐的設(shè)計始于1994年，從那時開始，美國新建的延遲焦化裝置有90%以上均采用雙面輻射焦化爐。國內(nèi)蒂1臺具有國際先進水平的雙面輻射焦化爐于1999年底在上海石化股份有限公司建成并順利投產(chǎn)，并且在2001年2月成功地實施了在線清焦操作。與常規(guī)單面輻射焦化爐相比，雙面輻射焦化爐在操作周期及操作費用等方面有著顯著的技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢。
雙面輻射焦化爐爐型基本分為兩種，一種為箱式爐，一種為階梯爐，兩種爐型均在爐頂設(shè)置一個或多個對流室（圖3-6）。由于輻射管架設(shè)置在爐膛中間，為避免產(chǎn)生過大的熱膨脹量，雙面輻射焦化爐爐膛高度不易過大，一般在5~6米以下為宜，因此導(dǎo)致爐膛長度方向尺寸較大，燃燒器數(shù)量較多、燃燒器發(fā)熱量較小。多室箱式爐采用垂直向上底燒式燃燒器，為保證爐膛溫度分布的均勻性，燃燒器火焰高度一般應(yīng)達到爐膛高度的1/3左右為。處于同一輻射室的兩組盤管用中間火墻隔開，以避免操作中相互干擾。而多室階梯爐采用附墻式底燒燃燒器，燃燒器產(chǎn)生的高溫火焰緊貼爐墻向上燃燒，將爐墻加熱成為高溫輻射體，再由爐墻將熱量輻射給爐管。該種爐型每組盤管均位于一個輻射室內(nèi)，可保證操作中不會出現(xiàn)相互干擾。
雙面輻射焦化爐輻射管內(nèi)介質(zhì)一般采用自上向下流動方式，但也有關(guān)于采用自下向上流動方式的報道。與常規(guī)單面輻射焦化爐不同，雙面輻射焦化爐輻射管之間一般采用急彎彎管連接，并且布置在爐膛內(nèi)部而不設(shè)置彎頭箱。雙面輻射爐采用固定在爐頂或爐底鋼結(jié)構(gòu)上的管架（見圖8）來支撐輻射爐管（即懸吊式結(jié)構(gòu)或下支撐式結(jié)構(gòu)），輻射室中間管架材質(zhì)一般為ZG40Cr25Ni20或離心澆注管HP40Nb，對流室中間管板可根據(jù)煙氣溫度的高低可分別選用ZG40Cr25Ni20、ZG35Cr25Ni12或RQTSi-5.0鑄造管板。輻射室中間管架及對流室中間管板的支撐間距一般不大于35倍管外徑。表2為國內(nèi)幾家煉油廠雙面輻射爐的主要設(shè)計數(shù)據(jù)：
