加热炉与换热器培训资料22445.docx

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1、 管式加热炉与换热器培训讲义加热炉 及 换 热 器培训讲义2011年年4月目 录录第一部分加加热炉基基本知识识2一、概述22二、管式加加热炉的的主要技技术参数数3三、油田用用加热炉炉的炉型型及表示示方法44四、管式加加热炉设设计的基基础数据据5五、加热炉炉热效率率测试方方法6六、提高加加热炉热热效率的的措施66七、加热炉炉的吹灰灰控制99第二部分管管式直接接加热炉炉简介110一、管式直直接加热热炉的原原理、性性能特点点、遵守守的标准准规范及及应用110二、管式直直接加热热炉结构构形式及及特点111三、管式加加热炉的的运行与与操作114四、管式加加热炉故故障处理理17五、管式加加热炉的的维护与与

2、保养119第三部分水水套加热热炉简介介21一、水套加加热炉的的工艺原原理、性性能特点点及遵守守的标准准规范221二、水套加加热炉结结构形式式描述222三、水套加加热炉运运行注意意事项223五、U形管管式换热热器简介24一、U形管管式换热热器的结结构特点点、设计计规范及及型号表表示244二、换热器器的维护护和检修修26第一部分 加热热炉基本本知识一、概述油田和长输输管线加加热炉(以下简简称油田田加热炉炉)系指指用火焰焰加热原原油、天天然气、水水及其混混合物等等介质的的专用设设备，是是油、气气生产和和输送中中广泛使使用的设设备。在油、气田田的集油油站、集集气站和和联合站站等站(库)内内，加热热炉对

3、原原油、井井产物、生生产用水水和天然然气等介介质进行行加热，以以满足油油气集输输处理工工艺的要要求。在在原油和和天然气气长输管管道中，通通过加热热炉对原原油和天天然气进进行加热热，以满满足原油油和天然然气长距距离输送送的要求求。应该指出，油油气田和和长输管管线用加加热炉，其其对介质质进行加加热所要要求达到到的温度度都不高高，一般只几十十度，且且介质无无化学变变化，这这是与石石油炼制制、石油油化工所所用加热热炉不同同之点。二、管式加加热炉的的主要技技术参数数 11、热负负荷单位时间内内向炉管管内被加加热介质质传递热热量的能能力称为为热负荷荷，一般般用KW表示示。它表表示加热热炉生产产能力的的大小

4、。2、热效率率加热炉输出出有效热热量与供供给热量量之比的的百分数数叫热效效率。它它表示向向炉子提提供的能能量被有有效利用用的程度度，可用用公式表表示为=被加热热介质吸吸收的有有效能量量/ 供给给炉子的的能量。热效率率是衡量量燃料消消耗、评评价炉子子设计和和操作水水平的重重要指标标。早期期加热炉炉的热效效率只有有60%700%，最最近已达达到855%888%，最最新的技技术水平平已接近近92%左右。3、炉膛体体积发热热强度燃料燃烧的的总发热热量除以以炉膛体体积，称称之为炉炉膛体积积发热强强度，简简称为体体积热强强度，它它表示单单位体积积的炉膛膛在单位位时间内内燃料燃燃烧所发发出的热热量，一一般用

5、KKW/mm3为单单位。炉膛大小对对燃料燃燃烧的稳稳定性有有较大影影响，如如果炉膛膛体积过过小，则则燃烧的的空间不不够，火火焰容易易舔烧炉炉管，炉炉膛温度度也高，不不利于长长周期安安全运行行。因此此，炉膛膛体积热热强度不不允许过过大，一一般控制制在燃油油时小于于1255 KWW/m33，燃气气时小于于1655KW/m3。4、辐射表表面热强强度辐射炉管每每单位表表面积在在单位时时间内所所传递的的热量称称之为炉炉管的辐辐射表面面热强度度，单位位常为WW/m22。它表表示辐射射炉管传传热强度度的大小小，与管管内介质质的特性性、流速速、炉管管材质、炉炉管尺寸寸、炉管管的排列列方式等等因素有有关。5、对

6、流表表面热强强度含义同辐射射热强度度一样，单单位也为为W/mm2，但但它是对对对流室室而言。对对流表面面热强度度是根据据管内和和管外的的各种数数据计算算出来的的，与对对流传热热系数的的关系较较大。管管外：烟烟气流速速越大，外外膜传热热系数越越高；对对流平均均烟气温温度越高高，外膜膜传热系系数也越越高；对对流管外外径越小小，外膜膜传热系系数也越越高。管管内：介介质的流流速越大大，内膜膜传热系系数越高高；介质质的粘度度越小，内内膜传热热系数也也越高。当当管内为为液体，控控制总传传热系数数的主要要因素还还是管外外条件，管管内条件件影响不不大。6、火墙温温度（炉炉膛温度度）指烟气离开开辐射室室进入对对

7、流室时时的温度度，它表表征炉膛膛内烟气气温度的的高低，是是加热炉炉操作中中的重要要指标。火墙温度高高，说明明辐射室室传热强强度大。但但火墙温温度过高高，则意意味着火火焰太猛猛烈，容容易烧坏坏炉管、管管板等。此此外，进进入对流流室的烟烟气温度度也会越越高，对对流炉管管也容易易烧坏。从从保证加加热炉长长周期安安全运转转考虑，一一般加热热炉将这这个温度度控制在在8500以下。7、管内流流速流体在炉管管内的流流速越低低，则边边界层越越厚，传传热系数数越小，管管壁温度度越高，介介质在炉炉内停留留的时间间也越长长。其结结果，介介质越容容易结焦焦，炉管管越容易易损坏。但但流速太太高又会会增加炉炉管内的的压降

8、，增增加了系系统管路路的动力力消耗。在在设计加加热炉时时，应在在经济合合理的范范围内力力求提高高流速。三、油田用用加热炉炉的炉型型及表示示方法油田和长输输管线用用的加热热炉型式式主要按按基本结结构、被被加热介介质种类类和燃料料种类进进行分类类：1）按基本本结构分分可分为为两大类类，即火火简式加加热炉和和管式加加热炉。管式直接加加热炉（立立式圆筒筒、卧式式圆筒、卧卧式异形形）、火火筒式加加热炉（火火筒式直直接加热热炉、火火筒式间间接加热热炉）两两大类。2）按被加加热介质质的种类类可分为为：原油油加热炉炉、井产产物加热热炉、生生产用水水加热炉炉、天然然气加热热炉。3）按燃料料种类可可分为：燃气加加

9、热炉、燃燃油加热热炉、燃燃油燃气气加热炉炉。另外，按照照加热炉炉中被加加热介质质的加热热方式可可分为：直接加加热炉（含含管式直直接加热热炉、火火筒加热热炉）和和间接加加热炉（热热媒间接接加热炉炉、水套套加热炉炉、真空空加热炉炉）。4）油田加加热炉的的型号油田加热炉炉产品型型号由三三部分组组成，各各部分之之间用短短横线相相连。型号的第一一部分表表示加热热炉的基基本结构构型式和和额定热热负荷，共共分两段段：第一一段用汉汉语拼音音字母代代表加热热炉的基基本结构构型式，见见表1；第二段段用阿拉拉伯数字字表示加加热炉的的额定热热负荷为为若干千千瓦。两两段连续续书写，相相互衔接接。型号的第二二部分分分为两

10、段段，其间间以斜线线相隔。第第一段用用汉语拼拼音字母母代表被被加热介介质的种种类，见见表2；第二段段用阿拉拉伯数字字表示盘盘管或炉炉管设计计压力为为若干MMpa；火火筒式直直接加热热炉第二二段不表表示。型号的第三三部分由由两段组组成：第第一段用用汉语拼拼音字母母代表燃燃料种类类，见表表3；第第二段用用阿拉伯伯数字表表示设计计次序，第第一次设设计不表表示。两两段连续续书写，相相互衔接接。表1 加热热炉的基基本结构构形式代代号表2被加热热介质代代号 表3燃燃料种类类代号四、管式加加热炉设设计的基基础数据据进行管式加加热炉设设计前，需需具备以以下基础础数据和和资料：l 加热炉热负负荷大小小；l 加热

11、炉设计计压力（指指炉管）或或操作压压力；l 操作介质的的理化性性质：密密度、粘粘度、组组分、比比热容、热热导率等等；l 操作介质的的流量、出出入口条条件温度、压压力、汽汽化率等等；l 加热炉的热热效率；l 加热炉的允允许压降降；l 燃料种类燃料料气、燃燃料油或或油气混混烧，烧烧油时的的雾化剂剂种类等等；l 燃料性质：组成、密密度、粘粘度、热热值、温温度、压压力等，烧烧油时还还应有雾雾化剂的的性质如如温度和和压力等等；混烧烧时液体体燃料和和气体燃燃料的比比例等；l 生产和检修修的特殊殊要求；l 气象和地质质资料，如如环境温温度、风风力、地地震、场场土地等等；l 环境保护、职职业安全全及其它它要求

12、等等。五、加热炉炉热效率率测试方方法管式加热炉炉热效率率的测定定有标定定测定和和操作测测定两种种。标定定测定时时应对正正、反平平衡式所所涉及的的各参数数都进行行准确的的测量，由由于工作作量大又又比较麻麻烦，因因此，只只有评价价某台加加热炉或或为获得得设计数数据时才才采用。而而操作测测定则比比较简单单，它只只测量反反平衡计计算式中中涉及的的各参数数，一般般只对烟烟气离开开体系时时的组成成和温度度进行分分析和测测量，用用反平衡衡法计算算出热效效率或用用连续测测定仪直直接显示示出热效效率，以以作为调调节操作作参数的的依据。 正平衡法：热效率率=热负负荷/燃燃料发热热量x1100%反平衡法：热效率率=

13、（11-各种种热损失失热量/燃料发发热量）xx1000%计算热效率率用反平平衡法准准确性相相对较大大些，另另外，测测点也比比较方便便，故现现在采用用较多。目前，国内内管式加加热炉常常用的热热效率测测试仪中中分析烟烟气成分分的仪表表有：氧氧化锆测测氧仪、磁磁导式氧氧分析仪仪和二氧氧化碳测测定仪。在在分析烟烟气时，用用氧分析析仪较二二氧化碳碳分析仪仪要好些些。六、提高加加热炉热热效率的的措施措施一：降降低排烟烟温度。排烟损失在在管式炉炉的热损损失中占占有极大大比例，一一般情况况下排烟烟温度每每升高11720，加热热炉的热热效率约约下降11%左右右。当加加热炉热热效率较较高（如如90%）时，排排烟损

14、失失占总损损失的770%80%，当加加热炉热热效率较较低（如如70%）时，排排烟损失失占总损损失的比比例高达达90%以上，因因此，降降低排烟烟温度是是提高加加热炉热热效率的的主要措措施。（中中石化在在加热炉炉运行管管理规定定中也明明确要求求最终排排烟温度度一般应应不大于于1700。） 降低排烟温温度的主主要措施施有以下下几种： 1）减小末末端温差差，即减减小排烟烟温度与与被加热热介质入入对流室室温度之之差。以以前末端端温差一一般在11502000，现在在末端温温差取5501000比较适适宜。 2）将需要要加热的的低温介介质引入入对流室室 有些炼油装装置如常常减压装装置，可可以把管管式炉的的对流

15、段段作为换换热器，加加入换热热流程中中一并优优化，将将一部分分冷油料料引入对对流室末末端，而而将另一一部分需需要换热热的热油油品用来来预热空空气。这这就是常常讲的冷冷进料热油预预热空气气的节能能方案。 3）除灰除除垢，以以保证管管式炉长长期在高高热效率率下运转转 不完全燃烧烧产生的的炭粒和和燃料中中的灰分分等烟尘尘均会污污染对流流室炉管管的外表表面，增增加热阻阻，降低低传热效效果。随随着积灰灰的增加加，排烟烟温度迅迅速上升升，热效效率显著著下降。为为了保证证管式炉炉长期在在较高的的热效率率下运转转，必须须坚持用用吹灰器器定期清清除积灰灰。 燃燃料油燃燃烧后，盐盐分会沉沉积在炉炉管外表表面，特特

16、别是辐辐射室炉炉管外表表面，这这与积灰灰一样会会增加热热阻，降降低传热热效果。随随着积盐盐的增加加，火墙墙温度增增加，排排烟温度度也随之之增加，热热效率下下降。所所不同的的是积盐盐比积灰灰更难清清除。目目前，没没有太有有效的方方法清除除，根本本的办法法是减少少燃料中中的含盐盐量，即即要求原原油脱盐盐达标。4）采用空空气预热热器以预预热空气气 采用空气预预热器由由烟气直直接预热热空气的的优点是是它自成成体系，不不受工艺艺流程的的约束。在在管式炉炉其他参参数不变变的情况况下，空空气预热热温度每每提高220左右，加加热炉热热效率约约提高11%。值值得指出出的是，随随着空气气温度的的提高，燃燃烧产物物

17、中的NNOX增增加，另另外，空空气温度度过高，还还可能引引起燃油油喷头结结焦或燃燃烧器过过大的变变形等问问题。一一般空气气预热温温度不宜宜超过3300。 用烟气预热热空气是是管式加加热炉回回收烟气气余热，提提高热效效率的主主要方法法，也是是最常用用的方法法。 从理论上讲讲，排烟烟温度可可以降到到接近环环境温度度，这时时可以获获得最高高的热效效率，但但在工程程实际上上是不可可能的，因因为排烟烟温度的的降低要要受经济济和技术术两方面面的限制制。随着着排烟温温度的降降低，烟烟气余热热回收系系统的末末端温差差越来越越小，传传热效果果也越来来越差，回回收余热热的换热热面积也也就越来来越大，一一次投资资迅

18、速增增加，因因此必须须根据经经济评价价确定一一个经济济合理的的余热回回收末端端温差。 降降低排烟烟温度在在技术方方面主要要受烟气气露点的的限制。余余热回收收换热面面的温度度必须高高于烟气气的露点点温度。否否则换热热面将受受到露点点腐蚀而而损坏。另另外，换换热面在在露点下下积的灰灰将是“粘灰”。粘灰灰是很难难清除的的。这种种粘灰越越积越多多，烟气气侧的阻阻力迅速速增加，甚甚至使余余热回收收系统难难以操作作而被迫迫停运。措施之二：降低过过剩空气气系数以以减少排排烟热损损失 管管式炉是是靠燃料料燃烧供供给热量量的。在在工业炉炉中，燃燃料不可可能在化化学平衡衡的空气气量（理理论空气气量）下下完全燃燃烧

19、的，总总是要在在有一定定过剩空空气量的的条件下下才能完完全燃烧烧。燃烧烧所用的的实际空空气量与与理论空空气量之之比叫做做过剩空空气系数数。一般般炼油管管式炉正正常的过过剩空气气系数在在烧气时时为1.051.115，烧烧油时为为1.1151.225。在在实际操操作中，如如果过剩剩空气量量增加，排排烟时大大量的过过剩空气气将热量量带走排排入大气气，使排排烟热损损失增加加，热效效率降低低。由于于过剩的的空气是是在排烟烟温度下下排入大大气的，所所以排烟烟温度越越高，过过剩空气气带走的的热量就就越多，对对热效率率的影响响也就越越大。在在不同排排烟温度度下过剩剩空气系系数每增增加0.1，过过剩空气气系数太

20、太大不仅仅使热效效率降低低，还有有其他有有害之处处，例如如加速炉炉管和炉炉内构件件的氧化化，增加加对流室室、提高高SO22向SO33的转化化率从而而加剧低低温露点点腐蚀等等。 降低过剩空空气系数数的方法法有： 1）选用性性能良好好的燃烧烧器以及及加强燃燃烧器的的维修 2）在操操作中管管好三门门一板（风风门、气气门、油油门和烟烟囱挡板板）3）封堵漏漏风炼油管式炉炉几乎都都是负压压操作的的，如果果看火门门、人孔孔门、弯弯头箱门门等关闭闭不严或或炉墙有有泄露之之处。从从这些地地方漏入入炉内的的空气一一般都不不参与燃燃烧而白白白带走走热量。平平常通俗俗讲，针针眼的孔孔，斗大大的风。不不能轻视视堵漏问问

21、题，据据国外资资料介绍绍对一台台29.26MMW的加加热炉，在在辐射段段炉底每每平方英英尺（9930ccm2）漏缝缝即可导导致28832mm3/h的空空气漏入入，使过过剩空气气率增加加8%，并并使加热热炉热效效率下降降1%。从从另一角角度讲，折折合一下下即4 cm22漏缝即即可导致致12.2m33/h的空空气漏入入，这样样的空气气漏入量量够1kkg燃料料油在过过剩空气气系数为为1.22时燃烧烧所用空空气量。 4）完善监监测控制制系统 根根据对烟烟气含氧氧监测控控制加热热炉的抽抽力和进进风量是是炼厂传传统作法法。但是是，由于于加热炉炉漏风的的影响，烟烟气中的的含氧量量可能增增高甚多多，因此此，认

22、为为单独或或主要依依靠烟气气含氧分分析进行行加热炉炉的进风风控制是是不够完完善的。措施三： 减少不不完全燃燃烧损失失由于不完全全燃烧而而造成的的化学热热损失，一一方面降降低热效效率，另另外造成成大气污污染。机机械不完完全燃烧烧产生的的炭粒还还会造成成对流室室炉管表表面积灰灰，影响响传热效效果。 减少不完全全燃烧损损失的措措施首先先是选用用性能良良好的燃燃烧器并并精心维维护。目目前加热热炉不完完全燃烧烧损失一一般都较较少，为为6%左右右。措施四：减减少散热热损失管式炉外壁壁以辐射射和对流流两种方方式向大大气散热热。散热热量与炉炉外壁温温度、环环境温度度和风速速等有关关。当内内壁温度度一定时时，炉

23、墙墙材质、结结构和尺尺寸也一一定时，环环境温度度下降，炉炉外壁温温度也降降低，实实际温差差变化不不大，散散热损失失变化也也不大。同同样，环环境风速速增加，外外壁温度度也降低低，但对对流传热热系数增增加，因因此散热热量变化化也不大大。也就就是说，环环境温度度和风速速对炉外外壁温度度影响较较大，而而对散热热损失虽虽然有影影响，但但是影响响并不大大。 目目前新建建的炼油油管式炉炉的热损损失并不不大，一一般仅占占炉子总总供热量量的1.53%。但但对于已已经使用用多年，炉炉墙已有有损坏的的炉子，及及时修补补炉墙对对减少散散热损失失，提高高热效率率却是很很有必要要的。用用表面热热流计，我我曾经测测试过几几

24、台旧的的加热炉炉，最高高的表面面散热损损失为66%左右右措施五：强强化对流流段增大对流段段热负荷荷占加热热炉总负负荷的比比重，可可以降低低辐射段段的操作作强度和和排烟温温度，因因之缓和和了加热热炉热效效率对过过剩空气气系数的的敏感性性，提高高了加热热炉热效效率和扩扩大加热热炉能力力。增强强加热炉炉对流段段的能力力，除了了在工艺艺流程上上采用冷冷进料等等措施外外，在设设备方面面常用的的措施如如下： 1）扩大对对流段换换热面积积首先考考虑利用用对流段段的预留留或多余余空间增增加管排排数目。用用翅片管管或钉头头管代替替原来的的光管。 2）加强清清灰.措施六：使使用辐射射涂料强强化辐射射传热使用碳化硅

25、硅辐射涂涂料涂抹抹在炉壁壁上是石石油加热热炉的一一项新的的节能技技术，起起特点是是简单、易易行，不不消耗动动力。日日本在这这方面应应用较多多。措施七：改改进燃烧烧器七、加热炉炉的吹灰灰控制燃料在加热热炉中燃燃烧时不不但释放放热量，与与此同时时将生成成烟气和和灰尘。灰灰尘中的的细小灰灰粒随烟烟气逸出出炉膛，其其中一部部分将以以各种形形式沉积积在随后后的对流流受热面面上。受受热面上上的积灰灰与结渣渣增加了了受热面面的传热热热阻，因因而使加加热炉效效率降低低，增加加烟气流流动阻力力，加热热炉的排排烟温度度升高，甚甚至积灰灰影响到到加热炉炉的出力力与安全全运行。为此，油田田用加热热炉常用用浙江温温岭的

26、WWQD-型气动动旋转式式吹灰器器进行吹吹灰。它它是利用用压缩空空气对加加热炉灰灰尘进行行吹灰的的自动脉脉冲喷气气旋转式式吹灰设设备，与与控制器器配套使使用。其其原理为为控制器器按吹灰灰参数设设定程序序将压缩缩空气从从吹灰管管喷嘴中中以一系系列的持持续高压压空气脉脉冲喷出出，持续续时间约约2秒。在在每次喷喷气中，吹吹灰管借借助于吹吹灰机中中的棘轮轮机构进进行转动动，使炉炉内的灰灰尘全部部吹掉。吹灰时间、吹吹灰次数数、启动动方式均均可调整整，吹灰灰半径11.2mm，气源源压力00.51.00Mpaa。注意：在长长时间停停炉不使使用吹灰灰机时，应应该每周周至少开开动一次次。第二部分 管式式直接加加

27、热炉简简介一、管式直直接加热热炉的原原理、性性能特点点、遵守守的标准准规范及及应用管式直接加加热炉采采用被加加热介质质直接受受火加热热的方式式，被加加热介质质在炉管管内流动动，燃料料在加热热炉炉膛膛内燃烧烧，产生生高温烟烟气。高高温烟气气在辐射射室炉膛膛内通过过辐射传传热将热热量传给给辐射段段炉管内内的被加加热介质质和在对对流室通通过对流流传热将将烟气中中的热量量传递给给对流段段炉管内内的被加加热介质质，将被被加热介介质加热热到所要要求的温温度后，烟烟气通过过烟囱排排入大气气中。被被加热介介质在炉炉管内长长周期连连续运行行，不间间断操作作（特殊殊要求可可实现间间断操作作），可可实现仪仪表监测测

28、、人工工控制或或自动化化仪表监监控运行行。管式加热炉炉技术性性能特点点：l 结构合理紧紧凑，传传热效率率高，露露天布置置，全天天候运行行。使用用操作简简单，运运行费用用低。l 优选热工工工艺方案案，采用用多项节节能技术术，热效效率设定定适当，热热负荷小小于4MMW，热热效率855%，热热负荷大大于4MMW，热热效率900%。l 结构布置与与热工参参数确定定合理，传传热均匀匀，确保保管内介介质物性性不受损损伤，炉炉管使用用寿命长长。l 具有成熟的的抗低温温露点腐腐蚀，延延长加热热炉尾部部受热面面的使用用寿命。l 安全自控技技术先进进可靠。管式直接加加热炉在在设计、制制造、检检验、安安装、使使用、

29、修修理及改改造等必必须遵循循的主要要法规和和规范如如下：SY00331-220044 石油油工业用用加热炉炉安全规规程SY/T005388-20004 管式式加热炉炉规范SY/T005400-944 石油油工业加加热炉型型式与基基本参数数SY/T004044-988 加热热炉工程程施工及及验收规规范GB99448-119888 石油油裂化用用无缝钢钢管GB500017-20003 钢结结构设计计规范JB47330-220055压力容容无损检检测GB132271-20001 锅炉炉大气污污染物排排放标准准管式直接加加热炉热热功率范范围3000KWW60000KWW。广泛泛应用于于长输管管道原油油

30、加热、油油田油气气集输、轻轻烃回收收、原油油稳定、分分子筛再再生气加加热、罐罐区及管管网伴热热、以及及化工工工艺气加加热等生生产过程程，产品品遍及石石油、石石化、化化纤、轻轻工等行行业。二、管式直直接加热热炉结构构形式及及特点1、概述管式加热炉炉作为方方箱炉、火火筒炉的的替代产产品，已已被广泛泛应用在在原油长长输管道道上。其其主要特特点是高高效、快快装和自自动化程程度高。目目前该类类型加热热炉按结结构形式式可分成成两类。一一类称之之为卧立立炉型，其其明显特特点是辐辐射室为为卧式布布置，有有圆筒形形和八角角形两种种；对流流室为立立式方形形结构；若辐射射室为圆圆筒形，则则对流室室独立坐坐落在基基础

31、上，与与辐射室室以烟道道相连；若辐射射室为八八角形，为为其配备备的对流流室则坐坐落在辐辐射室后后部钢结结构上。另另一类称称之为立立式炉型型，这类类加热炉炉为立式式结构。辐辐射室和和对流室室叠加布布置，一一般用于于化工厂厂或炼油油厂的装装置中，用用于加热热工艺介介质。管式加热炉炉具有实实现加热热炉全自自动运行行功能的的控制系系统和安安全附属属设备。具具备自动动点火、火火焰监测测、炉膛膛吹扫、炉炉管吹灰灰、负荷荷自动调调节、炉炉膛灭火火、运行行参数监监控和与与站控系系统通讯讯等功能能。主要要由直接接管式加加热炉、氮氮气灭火火系统、吹吹灰供气气系统、燃燃烧系统统和仪表表控制系系统组成成。各部部分均相

32、相对独立立，单独独成撬。2、加热炉炉结构形形式及特特点管式加热炉炉为轻型型快装卧卧管式结结构，由由辐射室室、对流流室、烟烟囱、烟烟囱挡板板操纵机机构、对对流室梯梯子平台台、转油油线、燃燃烧器等等组成。八角型管式式直接加加热炉总总图如下下：1、燃烧器器 2、辐射室室 3、对流室室 4、梯子平平台5、 烟囱囱 66、烟囱挡挡板操作作机构 7、转油线线辐射室为八八角形，辐辐射炉管管沿轴向向水平蛇蛇形布置置，并沿沿圆周均均匀排列列。形成成燃烧场场所，被被称为炉炉膛，燃燃料在此此燃烧，产产生高温温烟气，与与辐射炉炉管内的的原油进进行以辐辐射为主主的换热热过程。辐辐射炉管管由辐射射室前后后墙穿出出，用无无

33、缝弯头头连成一一体。辐辐射室外外的炉管管和弯头头位于辐辐射室前前后弯头头箱内，辐辐射室前前、后墙墙弯头箱箱采用法法兰式连连接，便便于检修修和更换换弯头和和炉管。辐射室结构构简图对流室结构构简图对流室为立立式矩形形结构，座座落于辐辐射室后后部，通通过法兰兰连接与与辐射室室形成一一体。对对流炉管管采用钉钉头管强强化传热热，烟气气垂直冲冲刷错列列的对流流炉管，实实现管内内原油与与烟气对对流换热热。由于于采用钉钉头管作作为对流流炉管，强强化了对对流传热热，因而而减小了了对流室室结构尺尺寸。为为便于检检修对流流室，对对流室侧侧墙为活活动式，可可开启。弯弯头箱也也采用法法兰式连连接，便便于检修修。对流流室

34、结构构图如下下：烟囱座落在在对流室室上部，通通过天园园地方过过渡短节节与对流流室出口口相连。烟烟囱内设设置了烟烟囱挡板板及操纵纵机构，可可通过调调节烟囱囱挡板的的开度来来调节炉炉膛的内内压力，控控制燃烧烧气氛，操操作方便便可靠。为便于对加加热炉进进行日常常维护和和检修，在在辐射室室后墙和和天园地地方上设设有人孔孔，检修修人员可可进入炉炉内对炉炉管进行行检查和和维护。除除此以外外，对流流炉管和和辐射炉炉管上的的弯头均均位于炉炉外的弯弯头箱内内，与高高温烟气气不接触触，一方方面避免免烟气对对弯头和和焊缝的的腐蚀；另一方方面弯头头位于炉炉外便于于检修和和更换炉炉管，为为了避免免弯头箱箱结露现现象，在

35、在弯头箱箱法兰间间采用浸浸石墨的的石棉编编织带密密封垫片片。在本本加热炉炉设计中中，还在在对流室室上部设设置了操操作平台台。为加加热炉操操作和维维护提供供方便。为了确保管管式加热热炉的安安全运行行、延长长其使用用寿命，在在加热炉炉的设计计与制造造方面必必须着重重考虑加加热炉炉炉体结构构尺寸、炉炉管选型型、保温温形式等等因素。1）关于炉炉体结构构尺寸。如如果炉膛膛体积过过小，则则燃烧的的空间不不够，火火焰容易易舔烧炉炉管，炉炉膛温度度也高，炉炉膛体积积发热强强度也高高，不利利于加热热炉长周周期安全全运行。2）关于炉炉管的选选用。炉炉管材质质应根据据管壁温温度、设设计压力力和工作作介质合合理选用用

36、，炉管管采用220#无无缝钢管管，GBB99448，炉炉管最小小壁厚必必须符合合管式式加热炉炉规范中中的要求求。3）关于对对流室中中钉头管管的制造造，必须须保证钉钉头底部部有855%以上上的面积积与炉管管金属熔熔合在一一起，否否者会影影响钉头头的使用用寿命以以及加热热炉的热热效率。4）在保温温结构设设计中，加加热炉一一般采用用复合型型保温结结构，在在不同位位置，根根据需要要采用适适用的保保温结构构和保温温材料。在在全炉保保温中基基本上是是采用轻轻质保温温材料，为为硅酸铝铝耐火纤纤维针刺刺平铺毯毯、硅酸酸铝耐火火纤维针针刺折叠叠毯或硅硅酸铝耐耐火纤维维毡。而而燃烧道道则采用用耐火浇浇筑料或或耐火

37、成成型砖,钉对加加热炉人人孔或看看火视镜镜过热问问题，采采用了含含锆纤维维异形件件，其特特点是质质地坚硬硬，抗风风蚀强；低蓄热热，热损损失小，抗抗热震性性强；可可直接接接触火焰焰用于耐耐热面。5）全炉除除烟囱和和梯子平平台外均均采用内内保温，可可有效阻阻止炉体体散热，采采用这种种保温结结构处理理的加热热炉，除除炉体上上各开口口处外，其其余部位位表面温温度在环环境温度度为255和无风风条件下下，炉体体和热烟烟风道的的外表面面设计温温度均不不高于880，炉体体上的人人孔及看看火孔等等处采用用异型模模块，其其几何尺尺寸准确确、耐压压强度高高、使用用寿命长长、热损损失少、具具有优良良的抗震震性能等等特

38、点。而而对于外外保温的的加热炉炉，由于于炉体直直接受高高温烟气气的冲刷刷，炉体体表面本本身的温温度高，容容易发生生高温氧氧化，严严重影响响加热炉炉的使用用寿命，因因此，对对于外保保温结构构的加热热炉不推推荐使用用。三、管式加加热炉的的运行与与操作操作管理人人员要熟熟悉加热热炉的结结构特点点及自动动控制系系统操作作特性,掌握操操作技能能,执行操操作规程程,操作人人员和维维修人员员必须经经过技术术培训方方可上岗岗操作。1、点火前前的准备备工作l 检查燃烧道道是否光光滑、平平整,有无杂杂物等。l 检查压力表表、温度度计等一一次表及及执行器器件是否否清洁完完好。l 检查炉体及及相连管管道的保保温防护护

39、是否完完好,人孔门门、防爆爆门、看看火视镜镜等是否否完好并并关闭。l 检查燃烧器器是否处处于完好好状态,燃料供供应是否否满足燃燃烧器运运行的要要求。l 打开为灭火火系统供供气的氮氮气瓶角角阀，调调节减压压器，使使汇流排排出口压压力为00.3Mpaa，为氮氮气灭火火操作做做好准备备。l 检查各系统统阀门有有无泄漏漏,是否完完好。l 检查设备上上各排放放口是否否关闭。l 按燃烧器使使用说明明书的要要求作好好其点火火前的准准备，并并启动燃燃烧器上上的供风风系统，进进行大风风吹扫炉炉膛。注意：每次次停炉再再启炉时时均应重重复上述述操作，以以保证系系统及人人员的安安全。2、点火操操作l 将烟囱挡板板关闭

40、一一定角度度（455左右）；l 按仪表控制制系统说说明书和和燃烧器器说明书书启动点点火程序序，实现现加热炉炉点火。l 待燃烧稳定定后，通通过复合合调节器器调节燃燃料油油油量和风风量，同同时调整整烟囱挡挡板的开开度，从从而调整整合适的的油、风风量和炉炉膛负压压，直至至燃烧正正常。3、负荷调调节l 通过调节燃燃烧系统统的复合合调节器器来调节节燃烧所所需的油油量和风风量。l 提升加热炉炉负荷时时，应通通过复合合调节器器开大风风门和调调节旋转转油阀，使使其处于于增大流流量的位位置；降降低负荷荷时，应应通过复复合调节节器关小小风门和和调节旋旋转油阀阀，使其其处于减减小流量量的位置置（以上上过程均均为自动

41、动控制）。 l 正常燃烧时时，火焰焰稳定，形形状为近近似长纺纺锤形，火火焰颜色色为亮桔桔黄色，炉炉膛内明明亮，烟烟囱不冒冒黑烟（加加热炉刚刚开始烘烘炉时除除外）。4、停炉操操作41正常常停炉l 停炉时应按按先降温温、后停停炉的顺顺序进行行。一般般应提前前4小时通通知加热热炉岗位位工作人人员。l 关闭燃料阀阀门，并并停止送送风。l 火焰熄灭后后，应将将烟囱挡挡板关闭闭，使炉炉膛缓慢慢降温。l 停炉过程中中，炉管管内介质质应继续续循环，待待炉温降降到60C以下时时再关闭闭进、出出口阀门门。4.2 紧紧急停炉炉当遇到下列列情况时时，应采采取紧急急停炉措措施：l 发现炉内炉炉管有烧烧穿、鼓鼓包、变变形

42、等异异常现象象；l 介质流动突突然中断断；l 炉体突然受受到严重重破坏；l 燃料气中断断；l 发生二次燃燃烧；l 进、出口压压力表、温温度计等等仪表失失灵，无无法显示示各参数数。紧急停炉按按以下步步骤进行行：l 停止燃烧器器运行，自自动关闭闭气电磁磁阀；l 关闭加热炉炉燃料气气入口总总阀；l 打开加热炉炉紧急放放空阀口口；l 关闭炉管进进口阀；l 关闭炉管出出口阀并并进行炉炉管扫线线；l 关闭燃烧器器进风阀阀；l 用蒸汽或氮氮气进行行炉内灭灭火；5、供气吹吹灰系统统的使用用为了防止对对流炉管管积灰，影影响加热热炉运行行热效率率，需定定期对对对流炉管管吹灰。吹吹灰周期期为每44小时吹吹灰23次。

43、吹吹灰器正正常工作作压力为为0.99Mpaa左右。正正常工作作时，吹吹灰管线线上的球球阀应打打开。空气压缩机机通过压压力开关关的启停停自动对对空气储储罐供气气，使空空气储罐罐内的压压力维持持在0.9Mppa左右右。定期期启动吹吹灰器时时，将空空气储罐罐内的空空气吸入入，经吹吹灰器上上的吹灰灰管将空空气排出出，对对对流炉管管吹灰。6、氮气灭灭火系统统的使用用按照汇流排排使用说说明书，调调节氮气气瓶上的的减压阀阀，设定定出口压压力为00.3MMpa；打开截截止阀及及氮气汇汇流排出出口相连连的Q441F-16CC、DNN50的的球阀，使使该系统统进入待待机状态态；若炉膛内意意外着火火，整个个系统紧紧

44、急停炉炉，燃油油电磁阀阀被切断断，风机机停运。氮氮气灭火火电磁阀阀由控制制柜内相相应的电电器开关关控制自自动开启启，系统统内喷出出氮气，覆覆盖火焰焰，阻断断火焰与与空气接接触，实实现炉膛膛灭火功功能。每次灭火后后，置换换氮气。加热炉运行行中应至至少每个个月通过过观看压压力表检检查一次次汇流排排的出口口压力表表指示值值，其值值不能低低于设定定值。每次使用氮氮气灭火火后，应应及时更更换掉空空氮气瓶瓶或重新新填充氮氮气，保保证每个个氮气瓶瓶始终处处于充满满状态，以以保证下下次灭火火时使用用。7、运行监监控管式加热炉炉配置了了仪表检检测系统统，可以以在就地地和控制制室内得得到加热热炉的主主要运行行参数

45、，如如原油进进出口温温度与压压力、炉炉膛排烟烟温度、燃燃料油温温度与压压力、排排烟温度度等。操操作人员员应定期期巡视，记记录各参参数，发发现数据据异常应应及时查查明原因因，迅速速处理，避避免事故故发生。 8、运行中中注意事事项l 按燃烧器使使用说明明书进行行点火操操作。当当点不着着时,应全面面检查系系统中的的各个环环节，仔仔细查找找原因,不得盲盲目强行行点火,待排除除故障后后再次点点火。每每次点火火不成功功，再次次点火前前，均应应进行大大风吹扫扫，将炉炉膛内的的油气吹吹扫干净净。l 炉膛温度的的升高不不宜过快快，且应应低负荷荷运行一一段时间间。第一一次点炉炉时温升升应控制制在1000C/h左右

46、右，以利利于烘干干炉膛。l 正常燃烧时时,火焰中中不应有有明显的的火星,火焰不不应偏斜斜,烟囱不不冒黑烟烟，严禁禁火焰舔舔烧炉管管。l 定期检查空空压机、油油泵、电电加热器器是否工工作正常常。l 当汇流排减减压器阀阀压力低低于033MPaa时，则则需更换换氮气瓶瓶，或重重新填充充氮气。l 定期打开吹吹灰器对对加热炉炉进行吹吹灰操作作，以避避免炉膛膛积灰。四、管式加加热炉故故障处理理加热炉运行行中的故故障多发发生在燃燃烧系统统中,操作人人员除了了解本说说明书外外,还应在在实际操操作中具具体问题题具体分分析，掌掌握规律律,消除隐隐患,保证加加热炉安安全运行行。遇有有下列情情况之一一时应立立即停炉炉

47、： (11) 燃燃烧器损损坏严重重,不能正正常燃烧烧； (22) 炉炉管损坏坏严重； (33) 炉炉体某连连接部位位密封失失严,大量冷冷空气漏漏入炉内内； (44) 压力力表、温温度计之之一失灵灵。常见故障处处理方法法如下表表：故障现象产生原因处理方法1.主火焰焰检测不不到 油路阀门没没有打开开 燃烧空气风风机没有有启动 火焰扫瞄器器故障 燃油干线没没有来油油 火焰监测器器探头脏脏污检查阀门检查燃烧器器故障检修火焰扫扫描器检查燃油系系统，将将燃油引引到燃烧烧器入口口清洁火焰监监测器探探头2.排烟温温度过高高 对流室积灰灰严重 辐射炉管泄泄露，被被加热介介质参与与燃烧 炉管内结焦焦或结垢垢 炉管内断流流 测温电偶