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(lái)支撐輻射爐管（見圖7），輻射室管架材質(zhì)一般為ZG35Cr25Ni12，對(duì)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(duì)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(duì)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(hù)工作量，國(guó)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(jì)的單面輻射爐除在個(gè)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(tái)燃燒器發(fā)熱量多在1.0~1.2MW，火焰長(zhǎng)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(zhǎng)度方向熱強(qiáng)度的不均勻系數(shù)，并且相對(duì)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(jì)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(duì)爐管呈雙面輻射傳熱方式。據(jù)資料顯示，美國(guó)雙面輻射焦化爐的設(shè)計(jì)始于1994年，從那時(shí)開始，美國(guó)新建的延遲焦化裝置有90%以上均采用雙面輻射焦化爐。國(guó)內(nèi)蒂1臺(tái)具有國(guó)際先進(jìn)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(shí)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(fèi)用等方面有著顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

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(gè)或多個(gè)對(duì)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(guò)大的熱膨脹量，雙面輻射焦化爐爐膛高度不易過(guò)大，一般在5~6米以下為宜，因此導(dǎo)致爐膛長(zhǎng)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(dá)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(gè)輻射室內(nèi)，可保證操作中不會(huì)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(dòng)方式，但也有關(guān)于采用自下向上流動(dòng)方式的報(bào)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(lái)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(duì)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(duì)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(guó)內(nèi)幾家煉油廠雙面輻射爐的主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：