一種工業爐整體模塊化結構的製作方法

2023-05-14 12:00:01

一種工業爐整體模塊化結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種工業爐整體模塊化結構。包括:主體部分和附屬設備及配件；工業爐整體模塊化結構的主體部分包括：輻射段模塊化結構、對流段、輻射爐管、連接對流爐管和輻射爐管的橫跨管、輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統；附屬設備及配件包括：煙囪、廢熱鍋爐、汽包、風機、吹灰器、部分平臺及梯子、儀表及其線纜。本實用新型對工業爐採用整體模塊化設計、車間模塊化製造及整體組裝、整體運輸、現場整體安裝就位，降低了施工難度、確保製造精度和建造進度，且現場施工人工費用低、建造周期短、施工安全。
【專利說明】一種工業爐整體模塊化結構

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及石油化工設備的工業爐領域，更進一步說，涉及一種工業爐整體 模塊化結構。

【背景技術】
[0002] 工業爐(包括各種加熱爐、轉化爐和乙烯裂解爐，下同）是石油化工裝置中最重要 的設備之一，其結構較為龐大、複雜，在運行狀態時溫度較高。工業爐施工周期可直接影響 到整個裝置的施工及建設周期，工業爐的製造、施工質量也直接影響到整臺爐或裝置的操 作性能指標。
[0003] 目前，現有工業爐的建造方式大致如下：輻射段鋼結構加工預製後進行現場安裝； 輻射段襯裡現場施工；對流段模塊化車間製造，現場對流段模塊安裝就位；輻射爐管、輻射 爐管支撐吊掛系統、橫跨管及其支撐吊掛系統、廢熱鍋爐、汽包、連接廢熱鍋爐和汽包的上 升管和下降管、風機、煙道和煙?、吹灰器、平臺及梯子、儀表及其線纜等現場施工，分別安 裝就位。工業爐現場施工順序大致如下：1、施工安裝輻射段鋼結構。2、安裝在車間製造好 的對流段模塊。3、施工安裝輻射段襯裡。4、安裝輻射爐管、連接對流爐管和輻射爐管的橫跨 管及支撐輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統。5、安裝爐附件，如底部燃燒器、側壁燃燒器、 看火門和作業門等。6、平臺及梯子。7、安裝廢熱鍋爐、汽包及其上升管和下降管。8、安裝 風機、煙道和煙囪。9、吹灰器。10、儀表及其線纜。其中3?10順序可調整。
[0004] 現有技術中因為輻射段無法模塊化生產，使得工業爐的建造只能在現場完成，目 前工業爐的建造方法存在如下缺點：1、工業爐建造現場需要安排大量人員長期駐守，人工 費用高昂。2、受工業爐建造現場條件所限難以大量開展交叉作業，工業爐建造周期漫長。3、 工業爐建造現場大量工作需要高空作業，危險性大，安全措施費用高。4、工業爐現場大型機 具臺班數量巨大，費用高昂，難於管理。5、受工業爐現場施工條件所限，工業爐施工質量難 以保證，安裝精度相對較低，後續維修需耗費大量人力、物力。6、工業爐現場施工受天氣、氣 候和季節影響，難以確保施工的連續性。如：南方及沿海地區的雷雨季節；北方的冬季。 實用新型內容
[0005] 為解決現有技術中出現的問題，本實用新型提供了一種工業爐整體模塊化結構。 對工業爐採用整體模塊化設計、車間模塊化製造及整體組裝、整體運輸、現場整體安裝就 位，其具有降低施工難度、確保製造及安裝精度和建造進度，且現場施工人工費用低、建造 周期短、建造過程安全、安裝費用低並易於管理、施工質量上乘、使建造水平得以提高等優 點。
[0006] 本實用新型的目的是提供一種工業爐整體模塊化結構。
[0007] 工業爐整體模塊化結構包括主體部分和附屬設備及配件；
[0008] 工業爐整體模塊的主體部分包括：輻射段模塊化結構、對流段、輻射爐管、連接對 流爐管和輻射爐管的橫跨管、輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統；
[0009] 工業爐整體模塊的附屬設備及配件包括：廢熱鍋爐、汽包、連接廢熱鍋爐和汽包的 上升管和下降管、風機、煙道和煙?、吹灰器、部分平臺及梯子、儀表及其線纜；
[0010] 所述對流段包含：鋼結構、襯裡及其錨固件、對流爐管、檢查門；
[0011] 輻射段模塊化結構是工業爐整體模塊的關鍵部分，實現了輻射段模塊化結構才使 得工業爐可以整體模塊化建造。
[0012] 輻射段的模塊化結構為沿輻射段高度方向包含一組多面體模塊，所述每個多面體 模塊至少包含四個立、平面式爐壁板；每個所述多面體模塊至少包括一組支撐部件；所述 支撐部件包括承載立柱；每個所述多面體模塊的立面式爐壁板內包括襯裡結構；
[0013] 所述模塊化結構還包括一組多面體模塊間的連接部件和一組爐壁板加強型鋼；所 述各個多面體模塊之間通過所述的連接部件固定連接；且通過所述爐壁板加強型鋼加強爐 壁板的強度。
[0014] 在所述每個多面體模塊的承載立柱上下兩端設置有適配的柱接頭；所述各個多面 體模塊之間的承載立柱通過所述柱接頭連接為一體。
[0015] 所述一組爐壁板加強型鋼固定設在所述爐壁板的外表面，所述爐壁板加強型鋼與 爐壁板焊接起加強作用。
[0016] 所述的連接部件為一組連接型鋼，其為扁鋼、角鋼或槽鋼中的一種；所述連接型鋼 分別設置在各個所述多面體模塊的連接面處，所述連接型鋼與所述爐壁板之間焊接。
[0017] 在具體中，每個所述連接型鋼的連接面設有單排或雙排螺栓孔，雙排螺栓孔可平 行布置也可交錯布置；在所述各個相鄰多面體模塊間的連接型鋼之間採用螺栓連接，且在 連接型鋼連接面上鋪設密封墊，其厚度為2-4_。
[0018] 每個所述連接型鋼的連接面設有單排或雙排螺栓孔，雙排螺栓孔可平行布置也可 交錯布置；在所述各個相鄰多面體模塊間的連接型鋼之間採用螺栓連接，且在所述連接型 鋼的連接面的外側進行一圈密封焊。
[0019] 在具體的實施中，在一組所述多面體模塊中至少包括一個頂端模塊和底端模塊； 所述頂端模塊包含三至四個立面式爐壁板和一個爐頂面；所述底端模塊包含四個立面式爐 壁板和一個輻射爐底；所述各個爐壁板和爐頂面和輻射爐底之間固定連接。
[0020] 所述模塊化結構沿輻射段水平方向還包含至少一個橫向多面體模塊，所述橫向多 面體模塊包括四個立面式爐壁板和一個橫跨段爐底；所述各個爐壁板和橫跨段爐底之間固 定連接；
[0021] 所述橫向多面體模塊與縱向的所述多面體模塊之間通過承載梁和承載立柱連接 承載。
[0022] 各個所述多面體模塊的立面式爐壁板以及輻射爐底和爐頂面包括襯裡結構；所述 襯裡結構可採用本領域通常的襯裡結構，一般由耐火材料和隔熱材料組成，所述襯裡結構 通過錨固件固定於爐壁板以及輻射爐底和爐頂面上，所述錨固件焊接於爐壁板以及輻射爐 底和爐頂面的內壁表面；
[0023] 本實用新型中，可優選所述多面體模塊的每個面的襯裡結構為三種結構中的一種 或它們的組合：
[0024] a，所述襯裡為隔熱背襯和熱面耐火材料；所述隔熱背襯鋪覆在所述多面體模塊 每個壁板的內壁表面；所述熱面耐火材料通過錨固件與所述的隔熱背襯和壁板固定；
[0025] b，所述襯裡為陶瓷纖維背襯和陶瓷纖維模塊；所述陶瓷纖維背襯鋪覆在所述多面 體模塊每個壁板的內壁表面；所述陶瓷纖維模塊通過陶瓷纖維模塊錨固件與所述的陶瓷纖 維背襯和壁板固定；
[0026] c，所述襯裡為層鋪陶瓷纖維製品；所述層鋪陶瓷纖維製品通過錨固件與所述壁板 固定。
[0027] 在具體的實施中，所述襯裡結構第一種實施方式為，隔熱背襯和熱面耐火材料；所 述隔熱背襯固定鋪覆在所述爐壁板的內壁表面；所述熱面耐火材料通過錨固件與所述的隔 熱背襯和爐壁板固定。
[0028] 所述襯裡結構第二種實施方式為，各個所述多面體模塊的立面式爐壁板以及輻射 爐底和爐頂面包括襯裡結構；所述輻射段的下段襯裡結構為隔熱背襯和熱面耐火材料；所 述隔熱背襯固定鋪覆在所述爐壁板以及輻射爐底和橫跨段爐底的內壁表面；所述熱面耐火 材料通過錨固件與所述的隔熱背襯和爐壁板以及輻射爐底和橫跨段爐底固定；
[0029] 所述輻射段的上段襯裡結構為陶瓷纖維背襯和陶瓷纖維模塊；所述陶瓷纖維背襯 固定鋪覆在所述爐壁板和爐頂面的內壁表面；所述陶瓷纖維模塊通過錨固件與所述的陶瓷 纖維背襯和爐壁板及爐頂面固定。
[0030] 所述襯裡結構第三種實施方式為，所述橫向多面體模塊的四個立面式爐壁板以及 橫跨段爐底包括襯裡結構為三種結構中的一種：a，所述襯裡為隔熱背襯和熱面耐火材料； 所述隔熱背襯固定鋪覆在所述爐壁板以及橫跨段爐底的內壁表面；所述熱面耐火材料通過 錨固件與所述的隔熱背襯和爐壁板以及橫跨段爐底固定；
[0031] b，所述襯裡為陶瓷纖維背襯和陶瓷纖維模塊；所述陶瓷纖維背襯固定鋪覆在所述 爐壁板以及橫跨段爐底的內壁表面；所述陶瓷纖維模塊通過錨固件與所述的陶瓷纖維背襯 和爐壁板以及橫跨段爐底固定；
[0032] c，所述襯裡為陶瓷纖維背襯；所述層鋪陶瓷纖維製品通過錨固件與所述壁板固 定。
[0033] 在各個所述多面體模塊間，所述各個襯裡的連接面之間設置連接縫，其厚度範圍 為10-50_ ;用於防止兩模塊襯裡連接面出現縫隙；且在所述連接縫處鋪設陶瓷纖維毯。 [0034] 在每個模塊的上下襯裡連接面處各留出一定尺寸的空間，所留出的空間在車間不 施工襯裡，等各模塊現場安裝完成後，在各模塊的上下襯裡連接面所留空間處再現場施工 襯裡。
[0035] 在所述輻射段模塊化結構中，在所述的爐壁板上設置有看火門和作業門和側壁燃 燒器；在輻射段爐底下設置有底部燃燒器。
[0036] 所述模塊化結構還包括桁架結構，即在每個多面體模塊的底面或頂面設置桁架結 構，所述桁架結構與所述底面或者頂面採用可拆式連接方式，且頂面上的桁架結構上設置 有吊耳。
[0037] 所述輻射段模塊化結構是 申請人:之前的發明，已於2012年10月12日申請專利 (申請號：201210388448. 6)，在此全文引入，以做參考。
[0038] 工業爐模塊化結構進行建造時，可包括：
[0039] 工業爐整體模塊化結構的主體部分和附屬設備及配件在車間製造及組裝、整體運 輸、整體安裝及就位。
[0040] 包括以下步驟：
[0041] 1)採用大型運輸機具進行整體運輸的方式將工業爐整體模塊運抵施工現場；
[0042] 2)採用大型機具進行整體安裝的方式完成工業爐整體模塊的安裝、就位；
[0043] 3)工業爐整體模塊安裝結束後拆除的臨時固定結構。
[0044] 具體可採用以下技術方案：
[0045] 所述工業爐的整個建造過程全部採用模塊化的整體建造方法，即實現整體的模塊 化製造及組裝、整體運輸、整體安裝及就位。
[0046] 所述工業爐在車間完成模塊化製造和整體組裝，從而形成工業爐整體模塊。
[0047] 所述工業爐整體模塊可由工業爐整體模塊的主體部分單獨形成。
[0048] 所述工業爐整體模塊可由工業爐整體模塊的主體部分、工業爐整體模塊的部分附 屬設備及配件組合形成。
[0049] 所述工業爐整體模塊可由工業爐整體模塊的主體部分、工業爐整體模塊的全部附 屬設備及配件組合形成。
[0050] 採用大型運輸機具進行整體運輸的方式將工業爐整體模塊運抵施工現場。
[0051] 採用大型機具進行整體安裝的方式完成工業爐整體模塊的安裝、就位。
[0052] 所述工業爐整體模塊的整體運輸、安裝過程中設置可拆除的臨時固定結構。
[0053] 所述工業爐整體模塊化建造方法同樣適用於工業爐的整體改造、更換。
[0054] 與現有的工業爐建造方法相比，本實用新型的一種工業爐整體模塊化結構及建造 方法具有以下優點：
[0055] 由於採用了整體化的設計、製造、運輸、安裝，工業爐在車間完成製造與組裝，形成 工業爐整體模塊，大大減少了現有工業爐建造方法中現場工作人員的工作強度和人工費 用；車間模塊化製造、整體組裝便於開展交叉作業，大大縮短了工業爐的建造周期；工業爐 整體運輸和安裝就位大大減少了現場的高空作業量，降低了高空作業危險性和減少了安全 措施費；一次性工業爐整體安裝，減少安裝設備的臺班數，降低費用且易於管理；車間製造 設備、環境等條件優越，既降低施工難度，又保證了工業爐的建造質量和進度，並減少後續 維護費用和人力付出；避免工業爐現場施工受天氣、氣候和季節影響，確保施工的連續性； 有效提高工業爐的安裝精度和整體建造水平。
[0056] 工業爐整體模塊化建造方法適用於工業爐建造現場不具備烘爐條件的情況，可將 工業爐烘爐工作一併在車間完成，進一步保證了工業爐建造的進度和質量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0057] 圖1本實用新型的輻射段模塊化結構示意圖
[0058] 圖2為本實用新型實施例1的工業爐整體模塊化結構示意圖。
[0059] 圖3為本實用新型實施例2的工業爐整體模塊化結構示意圖。
[0060] 圖4為本實用新型實施例3的工業爐整體模塊化結構示意圖。
[0061] 圖5為本實用新型實施例4的工業爐整體模塊化結構示意圖。
[0062] 圖6為本實用新型實施例5的工業爐整體模塊化結構示意圖。
[0063] 圖7為本實用新型實施例6的工業爐整體模塊化結構示意圖。
[0064] 附圖標記說明：
[0065] 1 一輻射段（含鋼結構、襯裡及其錨固件）；2 -輻射爐管；3 -橫跨管；4 一輻射爐 管及橫跨管的支撐吊掛系統；5 -廢熱鍋爐；6 -對流段（含鋼結構、襯裡及其錨固件、對流 爐管）；、7 -吹灰器、8 -平臺梯子、9 一儀表及其線纜、10 -風機、11 一汽包、12 -煙
[0066] l_a -豐旲塊a ; l_b -豐旲塊b ; l_c -豐旲塊c ; l_d -豐旲塊d ; l_e -豐旲塊e ; l_f -豐旲 塊f。
[0067] 1-1 -作業門；1-2 -橫跨段爐底；1-3 -承載梁；1-4 -看火門；1-5 -柱接頭； 1-6-承載立柱；1-7-爐壁板；1-8-爐壁板加強型鋼；1-9 一輻射段爐底；1-10-燃燒器； 1-11 一輻射段爐頂。

【具體實施方式】
[0068] 下面結合實施例，進一步說明本實用新型。
[0069] 實施例1
[0070] 輻射段模塊化結構如圖1所示，沿輻射段水平和垂直方向將輻射段分成模塊a、模 塊b、模塊c、模塊d、模塊e、模塊f共六個模塊。
[0071] 模塊a由四個立面牆和一個水平輻射段爐底1-9共五個面組成。其鋼結構由十根 承載立柱1-6、四根承載梁1-3、上模塊分界面處連接槽鋼、爐壁板1-7和爐壁板加強型鋼 1-8組成。其立面牆和水平輻射段爐底襯裡結構均為：隔熱背襯+隔熱耐火磚。隔熱背襯 為陶瓷纖維製品。隔熱耐火磚通過錨固件與爐壁板1-7固定，錨固件焊接於爐壁板1-7上。 燃燒器安裝在水平輻射段爐底1-9上。
[0072] 模塊b由四個立面牆組成。其鋼結構由十根承載立柱1-6、上模塊分界面處連接槽 鋼、下模塊分界面處連接角鋼、爐壁板1-7和爐壁板加強型鋼1-8組成。其立面牆襯裡結構 為：隔熱背襯+隔熱耐火磚。隔熱耐火磚通過錨固件與隔熱背襯和爐壁板1 _7固定，錨固件 焊接於爐壁板1-7上。看火門1-4安裝在立面牆上。隔熱背襯為陶瓷纖維製品。
[0073] 模塊c、模塊d均由四個立面牆組成。其鋼結構均由十根承載立柱1-6、上模塊分 界面處連接槽鋼、下模塊分界面處連接角鋼、爐壁板1-7和爐壁板加強型鋼1-8組成。其立 面牆襯裡結構為：陶瓷纖維背襯+陶瓷纖維模塊。陶瓷纖維模塊通過錨固件與隔熱背襯和 爐壁板1-7固定，錨固件焊接於爐壁板1-7上。看火門1-4安裝在立面牆上。
[0074] 模塊e由四個立面牆和一個水平輻射段爐頂1-11共5個面組成。其鋼結構由十 根承載立柱1-6、下模塊分界面處連接角鋼、爐壁板1-7和爐壁板加強型鋼1-8組成。其立 面牆和水平輻射段爐頂襯裡結構均為：陶瓷纖維背襯+陶瓷纖維模塊。陶瓷纖維模塊通過 錨固件與隔熱背襯和爐壁板1-7固定，錨固件焊接於爐壁板1-7上。看火門1-4安裝在立 面牆上。
[0075] 模塊f由四個立面牆和一個水平橫跨段爐底共5個面組成。其鋼結構由十根承載 立柱1-6、四根承載梁1-3、上模塊分界面處連接槽鋼、爐壁板1-7和爐壁板加強型鋼1-8組 成。其立面牆襯裡結構均為：陶瓷纖維背襯+陶瓷纖維模塊；水平橫跨段爐底襯裡結構為： 隔熱背襯+隔熱耐火磚。陶瓷纖維模塊通過錨固件與隔熱背襯和爐壁板1-7固定，錨固件 焊接於爐壁板1-7上。作業門1-1和看火門1-4安裝在立面牆上。
[0076] 為防止模塊在運輸、吊裝過程中變形，在每個模塊的底面或頂面或者底面和頂面 均設置臨時性的可拆除的桁架結構，且在每個模塊的頂面桁架結構上應設置一定數量的滿 足吊裝要求的吊耳。
[0077] 兩模塊間耐火襯裡連接面處的襯裡結構為：在模塊連接面處設置一定尺寸的連接 縫，即在安裝上面模塊前，先在下面模塊耐火襯裡連接面處鋪設一定尺寸的陶瓷纖維毯。
[0078] 每個模塊面鋼結構承載立柱1-6的兩端均設有滿足載荷要求的合適的柱接頭 1-5,現場安裝時，各模塊間承載立柱1-6是通過柱接頭1-5連接成為一個整體的。每個模塊 的連接面角鋼和槽鋼均設有兩排平行布置螺栓孔，現場安裝時，各模塊間連接面通過螺栓、 螺母連接在一起，同時，兩連接面的結合處需進行一圈密封焊。
[0079] 如圖2所示，單臺工業爐整體模塊的主體部分包括：輻射段1、輻射爐管2、橫跨管 3、輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統4、對流段6 ;輻射段1的結構同前所述，對六段6包 括：鋼結構、襯裡及其錨固件、對流爐管、檢查門；
[0080] 工業爐整體模塊的附屬設備及配件包括：廢熱鍋爐5、吹灰器7、平臺梯子8、儀表 及其線纜9、風機10、汽包11、煙囪12 ;
[0081] 以上所述的各部分均在車間完成製造與組裝。
[0082] 輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統由彈簧吊架和支撐梁組成，其在輻射爐管和橫 跨管安裝前完成安裝就位。
[0083] 工業爐整體模塊的橫跨管用來連接所述輻射爐管和對流爐管。
[0084] 採用大型運輸機具整體運輸的方式將工業爐整體模塊運抵施工現場。為防止工業 爐整體模塊在運輸、安裝過程中變形，在其上設置可拆除的臨時支撐結構，且在承載柱和承 載梁上設置一定數量、滿足安裝要求的吊耳。
[0085] 採用大型機具整體安裝的方式實現工業爐整體模塊施工現場的安裝及就位，並將 其柱腳板與土建基礎進行螺栓連接。
[0086] 實施例2
[0087] 輻射段模塊化結構同實施例1.
[0088] 如圖3所示，受限於現場施工條件及運輸條件，工業爐整體模塊的高度受到限制， 單臺工業爐整體模塊的主體部分包括：輻射段1、輻射爐管2、橫跨管3、輻射爐管和橫跨管 的支撐吊掛系統4、對流段6 ;輻射段1的結構同前所述，對流段6包括：鋼結構、襯裡及其錨 固件、對流爐管、檢查門；主體部分在車間完成製造與組裝。
[0089] 每個模塊面鋼結構承載立柱1-6的兩端均設有滿足載荷要求的合適的柱接頭 1-5,現場安裝時，各模塊間承載立柱1-6是通過柱接頭1-5連接成為一個整體的。每個模塊 的連接面角鋼和槽鋼均設有兩排平行布置螺栓孔，現場安裝時，各模塊間連接面通過螺栓、 螺母連接在一起，同時，在型鋼連接面上鋪設密封墊，其厚度為4_。
[0090] 輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統由為滑輪組和支撐梁組成，其在輻射爐管和橫 跨管安裝前完成安裝就位。
[0091] 工業爐整體模塊的橫跨管用來連接所述輻射爐管和對流爐管。
[0092] 工業爐整體模塊的附屬設備及配件包括：廢熱鍋爐5、吹灰器7、平臺梯子8、儀表 及其線纜9、風機10、汽包11、煙@12 ;部分在車間完成製造與組裝，部分在現場完成製造與 組裝，具體方案如下：廢熱鍋爐5和平臺梯子8在車間完成製造與組裝，與工業爐整體模塊 的主體部分共同形成工業爐整體模塊；吹灰器7、儀表及其線纜9、風機10、汽包11、煙囪12 在工業爐建造施工現場完成製造與組裝。
[0093] 採用大型運輸機具整體運輸的方式將工業爐整體模塊運抵施工現場，為防止工業 爐整體模塊在運輸、安裝過程中變形，在其上設置可拆除的臨時支撐結構，且在承載柱和承 載梁上設置一定數量，滿足安裝要求的吊耳。
[0094] 採用大型安裝機具整體安裝的方式實現工業爐整體模塊施工現場的安裝及就位， 並將其柱腳板與土建基礎進行螺栓連接。
[0095] 實施例3
[0096] 輻射段模塊化結構同實施例1。
[0097] 如圖4所示，考慮到工業爐整體模塊的穩定性，當運輸、安裝等條件允許的情況 下，將兩臺對稱布置的工業爐用一組型鋼進行連接，共同形成"對爐"形式的工業爐整體模 塊。兩臺工業爐的主體部分包括：輻射段1、輻射爐管2、橫跨管3、輻射爐管和橫跨管的支 撐吊掛系統4、對流段6 (包括鋼結構、襯裡及其錨固件、對流爐管、檢查門）、附屬設備及配 件包括：廢熱鍋爐5、吹灰器7、平臺梯子8、儀表及其線纜9、風機10、汽包11、煙囪12全部 在車間完成製造與組裝。
[0098] 每個模塊面鋼結構承載立柱1-6的兩端均設有滿足載荷要求的合適的柱接頭 1-5,現場安裝時，各模塊間承載立柱1-6是通過柱接頭1-5連接成為一個整體的。每個模塊 的連接面角鋼和槽鋼均設有兩排平行布置螺栓孔，現場安裝時，各模塊間連接面通過螺栓、 螺母連接在一起，同時，在型鋼連接面上鋪設密封墊，其厚度為3_。。
[0099] 輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統由彈簧吊架和支撐梁組成，其在輻射爐管和橫 跨管安裝前完成安裝就位。
[0100] 工業爐整體模塊的橫跨管用來連接所述輻射爐管和對流爐管。
[0101] 採用大型運輸機具整體運輸的方式將"對爐"形式的工業爐整體模塊運抵施工現 場。為防止"對爐"形式的工業爐整體模塊在運輸、安裝過程中變形，在其上設置可拆除的 臨時支撐結構，且在承載柱和承載梁上設置一定數量、滿足安裝要求的吊耳。
[0102] 採用大型機具整體安裝的方式實現"對爐"形式的工業爐整體模塊施工現場的安 裝及就位，並將其柱腳板與土建基礎進行螺栓連接。
[0103] 實施例4
[0104] 輻射段模塊化結構同實施例1。
[0105] 如圖5所示，考慮到工業爐整體模塊的穩定性，當運輸、安裝等條件允許的情況 下，將兩臺對稱布置的工業爐用一組型鋼進行連接，共同形成"對爐"形式的工業爐整體模 塊。
[0106] 受限於現場施工條件及運輸條件，"對爐"形式的工業爐整體模塊的高度受到限 制，兩臺工業爐整體模塊的主體部分包括：輻射段1、輻射爐管2、橫跨管3、輻射爐管和橫跨 管的支撐吊掛系統4、對流段6 (包括：鋼結構、襯裡及其錨固件、對流爐管、檢查門）在車間 完成製造與組裝。
[0107] 每個模塊面鋼結構承載立柱1-6的兩端均設有滿足載荷要求的合適的柱接頭 1-5,現場安裝時，各模塊間承載立柱1-6是通過柱接頭1-5連接成為一個整體的。每個模塊 的連接面角鋼和槽鋼均設有兩排平行布置螺栓孔，現場安裝時，各模塊間連接面通過螺栓、 螺母連接在一起，同時，在型鋼連接面上鋪設密封墊，其厚度為2_。
[0108] 輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統由滑輪組和支撐梁組成，其在輻射爐管和橫跨 管安裝前完成安裝就位。
[0109] 工業爐整體模塊的橫跨管用來連接所述輻射爐管和對流爐管。
[0110] "對爐"形式的工業爐整體模塊的附屬設備及配件包括：廢熱鍋爐5、吹灰器7、平 臺梯子8、儀表及其線纜9、風機10、汽包11、煙囪12 ;部分在車間完成製造與組裝，部分在 現場完成製造與組裝，具體方案如下：廢熱鍋爐5和平臺梯子8在車間完成製造與組裝，與 "對爐"形式的工業爐整體模塊的主體部分共同形成"對爐"形式的工業爐整體模塊；吹灰器 7、儀表及其線纜9、風機10、汽包11、煙囪12在工業爐建造施工現場完成製造與組裝。
[0111] 採用大型運輸機具整體運輸的方式將"對爐"形式的工業爐整體模塊運抵施工現 場。為防止"對爐"形式的工業爐整體模塊在運輸、安裝過程中變形，在其上設置可拆除的 臨時支撐結構，且在承載柱和承載梁上應設置一定數量、滿足安裝要求的吊耳。
[0112] 採用大型機具整體安裝的方式實現"對爐"形式的工業爐整體模塊施工現場的安 裝及就位，並將其柱腳板與土建基礎進行螺栓連接。
[0113] 實施例5
[0114] 輻射段模塊化結構同實施例1。
[0115] 如圖6所示，單臺雙輻射室(雙爐膛）工業爐整體模塊的主體部分包括：輻射段1、 輻射爐管2、橫跨管3、輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統4、對流段6 (包括鋼結構、襯裡及 其錨固件、對流爐管、檢查門）；工業爐整體模塊的附屬設備及配件包括：廢熱鍋爐5、吹灰 器7、平臺梯子8、儀表及其線纜9、風機10、汽包11、煙囪12全部在車間完成製造與組裝。
[0116] 每個模塊面鋼結構承載立柱1-6的兩端均設有滿足載荷要求的合適的柱接頭 1-5,現場安裝時，各模塊間承載立柱1-6是通過柱接頭1-5連接成為一個整體的。每個模塊 的連接面角鋼和槽鋼均設有兩排平行布置螺栓孔，現場安裝時，各模塊間連接面通過螺栓、 螺母連接在一起，同時，兩連接面的結合處需進行一圈密封焊。
[0117] 輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統由彈簧吊架和支撐梁組成，其在輻射爐管和橫 跨管安裝前完成安裝就位。
[0118] 工業爐整體模塊的橫跨管用來連接所述輻射爐管和對流爐管。
[0119] 採用大型運輸機具整體運輸的方式將工業爐整體模塊運抵施工現場。為防止工業 爐整體模塊在運輸、安裝過程中變形，在其上設置可拆除的臨時支撐結構，且在承載柱和承 載梁上設置一定數量、滿足安裝要求的吊耳。
[0120] 採用大型機具整體安裝的方式實現工業爐整體模塊施工現場的安裝及就位，並將 其柱腳板與土建基礎進行螺栓連接。
[0121] 實施例6
[0122] 輻射段模塊化結構同實施例1。
[0123] 如圖7所示，受限於現場施工條件及運輸條件，工業爐整體模塊的高度受到限制， 單臺雙爐膛輻射室(雙爐膛）工業爐整體模塊的主體部分包括：輻射段1、輻射爐管2、橫跨 管3、輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統4、對流段6 (包括鋼結構、襯裡及其錨固件、對流爐 管、檢查門）在車間完成製造與組裝。
[0124] 每個模塊面鋼結構承載立柱1-6的兩端均設有滿足載荷要求的合適的柱接頭 1-5,現場安裝時，各模塊間承載立柱1-6是通過柱接頭1-5連接成為一個整體的。每個模塊 的連接面角鋼和槽鋼均設有兩排平行布置螺栓孔，現場安裝時，各模塊間連接面通過螺栓、 螺母連接在一起，同時，兩連接面的結合處需進行一圈密封焊。
[0125] 輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統由為滑輪組和支撐梁組成，其在輻射爐管和橫 跨管安裝前完成安裝就位。
[0126] 工業爐整體模塊的橫跨管用來連接所述輻射爐管和對流爐管。
[0127] 工業爐整體模塊的附屬設備及配件包括：廢熱鍋爐5、吹灰器7、平臺梯子8、儀表 及其線纜9、風機10、汽包11、煙@ 12;部分在車間完成製造與組裝，部分在現場完成製造與 組裝，具體方案如下：廢熱鍋爐5和平臺梯子8在車間完成製造與組裝，與工業爐整體模塊 的主體部分共同形成工業爐整體模塊；7吹灰器、儀表及其線纜9、風機10、汽包11、煙囪12 在工業爐建造施工現場完成製造與組裝。
[0128] 採用大型運輸機具整體運輸的方式將工業爐整體模塊運抵施工現場，為防止工業 爐整體模塊在運輸、安裝過程中變形，在其上設置可拆除的臨時支撐結構，且在承載柱和承 載梁上設置一定數量，滿足安裝要求的吊耳。
[0129] 採用大型安裝機具整體安裝的方式實現工業爐整體模塊施工現場的安裝及就位， 並將其柱腳板與土建基礎進行螺栓連接。
【權利要求】
1. 一種工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 工業爐整體模塊化結構包括主體部分和附屬設備及配件； 工業爐整體模塊化結構的主體部分包括：輻射段模塊化結構、對流段、輻射爐管、連接 對流爐管和輻射爐管的橫跨管、輻射爐管和橫跨管的支撐吊掛系統； 所述輻射段模塊化結構為沿輻射段高度方向包含一組多面體模塊，所述每個多面體模 塊至少包含四個立或平面式爐壁板；每個所述多面體模塊至少包括一組支撐部件；所述支 撐部件包括承載立柱；每個所述多面體模塊的立或平面式爐壁板內包括襯裡結構； 所述輻射段模塊化結構還包括一組多面體模塊間的連接部件；所述各個多面體模塊之 間通過所述的連接部件固定連接； 所述對流段包含：鋼結構、襯裡及其錨固件、對流爐管、檢查門。
2. 如權利要求1所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 在所述每個多面體模塊的承載立柱上下兩端設置有適配的柱接頭；所述各個多面體模 塊之間的承載立柱通過所述柱接頭連接為一體。
3. 如權利要求1所述的工業爐整體化模塊化結構，其特徵在於： 所述的連接部件為一組連接型鋼，其為扁鋼、角鋼或槽鋼中的一種；所述連接型鋼分別 設置在各個所述多面體模塊的連接面處，所述連接型鋼與所述爐壁板之間焊接。
4. 如權利要求3所述的工業爐整體化模塊化結構，其特徵在於： 每個所述連接型鋼的連接面設有單排或雙排螺栓孔，雙排螺栓孔可平行布置也可交錯 布置；在所述各個相鄰多面體模塊間的連接型鋼之間採用螺栓連接，且在連接型鋼連接面 上鋪設密封墊，其厚度為2-4mm。
5. 如權利要求3所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 每個所述連接型鋼的連接面設有單排或雙排螺栓孔，雙排螺栓孔可平行布置也可交錯 布置；在所述各個相鄰多面體模塊間的連接型鋼之間採用螺栓連接，且在所述連接型鋼的 連接面的外側進行一圈密封焊。
6. 如權利要求1所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 在一組所述多面體模塊中至少包括一個頂端模塊和底端模塊；所述頂端模塊包含三至 四個立面式爐壁板和一個爐頂面；所述底端模塊包含四個立面式爐壁板和一個輻射爐底； 所述各個爐壁板和爐頂面和輻射爐底之間固定連接。
7. 如權利要求1所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 所述爐壁板的外表面通過爐壁板加強型鋼進行加強，所述爐壁板加強型鋼焊接於爐壁 板的外表面。
8. 如權利要求1所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 所述模塊化結構沿輻射段水平方向還包含至少一個橫向多面體模塊，所述橫向多面體 模塊包括四個立面式爐壁板和一個橫跨段爐底；所述各個爐壁板和橫跨段爐底之間固定連 接； 所述橫向多面體模塊與縱向的所述多面體模塊之間通過承載梁和承載立柱連接承載。
9. 如權利要求1、6或8所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 各個所述多面體模塊的立面式爐壁板以及輻射爐底和爐頂面包括襯裡結構；所述襯裡 結構通過錨固件固定於爐壁板以及輻射爐底和爐頂面上，所述錨固件焊接於爐壁板以及輻 射爐底和爐頂面的內壁表面。
10. 如權利要求9所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 在各個所述多面體模塊間，所述各個襯裡結構的連接面之間設置連接縫，其厚度範圍 為10-50_ ;用於防止兩模塊襯裡連接面出現縫隙；且在所述連接縫處鋪設陶瓷纖維毯； 在每個模塊的上下襯裡連接面處各留出一定尺寸的施工空間，用於在各模塊現場安裝 完成後，在各模塊的上下襯裡連接面所留空間處再現場施工襯裡。
11. 如權利要求1所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 在輻射段模塊化結構中，在爐壁板上設置有看火門、作業門和燃燒器；在輻射段爐底設 置有燃燒器。
12. 如權利要求1所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 所述輻射段模塊化結構還包括桁架結構，即在每個多面體模塊的底面或頂面設置桁架 結構，所述桁架結構所述底面或者頂面採用可拆式連接方式，且頂面上的桁架結構上設置 有吊耳。
13. 如權利要求1所述的工業爐整體模塊化結構，其特徵在於： 工業爐整體模塊化結構的附屬設備及配件包括：廢熱鍋爐、汽包、連接廢熱鍋爐和汽包 間的上升管和下降管、風機、煙道和煙?、吹灰器、部分平臺及梯子、儀表及其線纜。
【文檔編號】F27D1/00GK203881135SQ201420163956
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】袁慕軍, 李森, 劉敬坤, 高景芬, 劉克剛, 孫向軍 申請人:中國石化工程建設有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司