管式加热炉的使用与维护.pptx

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1、第一第一节 管式加管式加热炉的工作炉的工作过程及程及类型型第二第二节 管式加管式加热炉的炉的结构构第三第三节 管式加管式加热炉使用与炉使用与维护第第1页页/共共85页页第一节第一节 管式加热炉的工作过程及使管式加热炉的工作过程及使用用炉管炉管第第2页页/共共85页页一、管式加热炉的工作过程及作用1、管式加、管式加热炉具有其他一些工炉具有其他一些工业炉没有的若干特炉没有的若干特征：征：被加被加热物物质在管内流在管内流动，故，故仅限于加限于加热气体或液体，气体或液体，且且这些气体或液体通常都是易燃易爆的些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物物质，同，同锅炉加炉加热水或蒸汽相比，危水或蒸汽相比，危险更

2、大，操作条件要苛刻更大，操作条件要苛刻得多；得多；加加热方式方式为直接受火式，加直接受火式，加热温度高，温度高，传热能力大；能力大；只只烧液体或气体燃料；液体或气体燃料；长时期期连续运运转，不，不间断操作。断操作。第第3页页/共共85页页2、工作、工作过程程 加加热炉工作炉工作时，燃料，燃料经安装在加安装在加热炉底部的燃炉底部的燃烧器器喷入炉内，与空气均匀混合后在炉膛燃入炉内，与空气均匀混合后在炉膛燃烧。产生的火焰及高温烟气温度生的火焰及高温烟气温度为10001500，主，主要以要以辐射射传热的形式将大部分的形式将大部分热量量传递给辐射炉射炉管内流管内流动的物料。烟气温度降至的物料。烟气温度降

3、至800左右左右经辐射射室室进入入对流室。在流室。在对流室，高温烟气主要以流室，高温烟气主要以对流流传热的方式将的方式将热量量传递给对流炉管内流流炉管内流动的物料。的物料。烟气温度降至烟气温度降至200300后后经烟筒排出。烟筒排出。第第4页页/共共85页页3、作用、作用 在石油化工工在石油化工工业中被广泛中被广泛应用，其投用，其投资比比例一般占装置例一般占装置总投投资的的10%14%。管式。管式加加热炉的炉的设计、制造、安装及操作是否先、制造、安装及操作是否先进合理，合理，对生生产装置的原料装置的原料处理量、理量、产品品的的质量和收率、能耗及生量和收率、能耗及生产周期等指周期等指标都都有重要

4、影响。有重要影响。第第5页页/共共85页页二、管式加二、管式加热炉的主要工炉的主要工艺参数参数1、炉出口温度、炉出口温度定定义：指物料出炉：指物料出炉时被加被加热的温度。的温度。2、加、加热炉有效炉有效热负荷荷Q定定义：加：加热炉的炉的总热负荷，是指荷，是指单位位时间内内物料通物料通过炉管所吸收的炉管所吸收的总热量。量。单位位为W或或kJ/h。炉子的炉子的热负荷越大，其生荷越大，其生产能力越能力越大。大。第第6页页/共共85页页3、加、加热炉的炉的热效率效率定定义：表示炉子提供的：表示炉子提供的热量被有效利用的程度，是衡量加量被有效利用的程度，是衡量加热炉燃料消耗及加炉燃料消耗及加热炉炉设计、

5、操作水平高低的主要指、操作水平高低的主要指标。一般用加一般用加热炉有效炉有效热负荷与入炉荷与入炉总热量的比量的比值来表示：来表示：整理可得：整理可得：可知，可知，当加当加热炉有效炉有效热负荷、燃荷、燃烧低低发热值一定一定时，热效效率越高，燃料的消耗就越少，率越高，燃料的消耗就越少，因此，提高加因此，提高加热炉炉热效率，效率，是减少燃料消耗、是减少燃料消耗、节约能源的重要措施。能源的重要措施。第第7页页/共共85页页4、过剩空气系数剩空气系数定定义：加：加热炉燃料燃炉燃料燃烧时，实际空气用量与理空气用量与理论空气空气用量之比称用量之比称为过剩空气系数，即：剩空气系数，即：5、辐射室烟气平均温度射

6、室烟气平均温度tg（又称炉膛温度或火（又称炉膛温度或火墙温温度）度）定定义：指烟气离开：指烟气离开辐射室射室进入入对流室流室时的温度，它表的温度，它表征炉膛内烟气温度的高低，是炉子操作中重要的控征炉膛内烟气温度的高低，是炉子操作中重要的控制指制指标。第第8页页/共共85页页6、炉膛体、炉膛体积热强度度qv定定义：燃料燃：燃料燃烧放出的放出的总热量与量与辐射室体射室体积之比，称之比，称为炉膛体炉膛体积强度，即：度，即：炉膛体炉膛体积热强度反映炉膛体度反映炉膛体积大小大小对燃料燃燃料燃烧的影响：的影响：当燃料放当燃料放热量一定量一定时，qv值若若过大，大，说明炉膛体明炉膛体积偏小，燃偏小，燃烧空空

7、间不不够，火焰，火焰易舔到炉管；易舔到炉管；qv值若若过小，小，说明炉膛体明炉膛体积偏大，温度低，偏大，温度低，对燃燃烧及及传热也不利。也不利。炉膛炉膛热强度越大，完成相同的度越大，完成相同的热任任务所需的炉子所需的炉子越越紧凑。凑。第第9页页/共共85页页7、炉管表面、炉管表面热强度度（1）辐射炉管表面射炉管表面热强度度qR:指指单位位时间内，通内，通过辐射射炉管炉管单位表面位表面积所所传递的的热量，即量，即(2)对流炉管表面流炉管表面热强度度qc:指指单位位时间内，通内，通过对流炉流炉单位表面位表面积所所传递的的热量，即：量，即：第第10页页/共共85页页 炉管表面炉管表面热强度越大，完成

8、相同度越大，完成相同热任任务所需的所需的传热面面积越小，使用的炉管就越少，越小，使用的炉管就越少，炉子体炉子体积可减小，投可减小，投资可以降低。可以降低。应注意注意的是炉管表面的是炉管表面热强度一般指平均度一般指平均值。第第11页页/共共85页页8、炉管内原料的、炉管内原料的质量流速量流速原料在炉管内的原料在炉管内的质量流速大一些量流速大一些对传热较有有利，但也会使炉管利，但也会使炉管压降增大，降增大，动力消耗增力消耗增加。加。质量流速量流速过小小对传热不利，原料易沉不利，原料易沉积结焦，焦，炉管易炉管易烧坏。坏。第第12页页/共共85页页9、炉管、炉管压降降定定义：原料：原料进出炉管的出炉管

9、的压差。差。在在设计加加热炉炉时通通过对炉管炉管压降的降的计算，可算，可判断炉管的管径和管程数判断炉管的管径和管程数选择是否合理、是否合理、泵的的扬程是否程是否满足要求。足要求。正常操作正常操作时，炉管，炉管压降的降的变化是判断炉管内化是判断炉管内物料是否物料是否结焦的重要焦的重要标志。志。第第13页页/共共85页页10、烟气出炉温度、烟气出炉温度ts定定义：烟气出：烟气出对流室的温度。流室的温度。烟气温度不能烟气温度不能过高，高，否否则烟气烟气带走的走的热量增量增加，炉子加，炉子热效率下降；效率下降；也需防止温度也需防止温度过低，低，烟气中的酸性气体和水烟气中的酸性气体和水蒸气凝蒸气凝结成含

10、酸的液体，成含酸的液体，对炉管和炉管和设备构构成腐成腐蚀。第第14页页/共共85页页三、管式加三、管式加热炉的炉的类型型可按外形或用途来分可按外形或用途来分类（一）按外形分（一）按外形分类1、箱式炉、箱式炉2、立式炉、立式炉3、立式、立式圆筒炉筒炉4、大型方炉、大型方炉（二）按用途分类（二）按用途分类1、炉管内进行化学反应的炉子、炉管内进行化学反应的炉子2、加热液体的炉子、加热液体的炉子3、气体加热炉、气体加热炉4、加热混相流体的炉子、加热混相流体的炉子第第15页页/共共85页页（一）按外形分（一）按外形分类1、箱式炉、箱式炉第第16页页/共共85页页2、立式炉、立式炉（1）底）底烧横管式横管

11、式 炉管布置在两炉管布置在两侧壁，壁，中央是一列底中央是一列底烧的燃的燃烧器，烟气由器，烟气由辐射室、射室、对流室流室经烟囱一直上行。烟囱一直上行。燃燃烧器能量器能量较小，数目小，数目较多，多，间距距较小，从而小，从而在炉子中央形成一道火在炉子中央形成一道火焰，提高了焰，提高了辐射射传热的的效果。效果。第第17页页/共共85页页（2）附）附墙火焰式火焰式 这种立式炉炉膛种立式炉炉膛当中有一道火当中有一道火墙，火焰附火焰附墙而上，把而上，把墙壁壁烧红，使火，使火墙成成为良好的良好的热辐射射体，以提高体，以提高辐射射传热的效果。的效果。第第18页页/共共85页页（3）立管立式炉）立管立式炉 管子改

12、管子改为立管，立管，节省了省了合金合金钢，同，同时又保留了立又保留了立式炉的式炉的优点，常用来做大点，常用来做大型加型加热的炉型。的炉型。第第19页页/共共85页页（4）无焰燃）无焰燃烧炉炉（4）无焰燃烧炉）无焰燃烧炉 在侧壁上安有许多在侧壁上安有许多小型的气体无焰燃烧小型的气体无焰燃烧器，使整个侧壁成为器，使整个侧壁成为均匀的辐射墙面，有均匀的辐射墙面，有优越的均匀性，可分优越的均匀性，可分区调节各区温度。区调节各区温度。第第20页页/共共85页页（5）阶梯炉梯炉 在每在每级“阶梯梯”的的底部安装一排底部安装一排产生扁生扁平平附平平附墙火焰的燃火焰的燃烧器。所需燃器。所需燃烧器器较无无焰燃焰

13、燃烧炉少，造价也炉少，造价也低一些，低一些，还可以可以烧较轻的燃料油，不的燃料油，不过加加热的均匀程度和分区的均匀程度和分区调节的特性不及无焰的特性不及无焰燃燃烧炉。炉。第第21页页/共共85页页3、立式、立式圆筒炉筒炉第第22页页/共共85页页（1）螺旋管式）螺旋管式虽属属于立管式炉型，但于立管式炉型，但其管内特性更接近其管内特性更接近于水平管，能完全于水平管，能完全排空，管内排空，管内压降小。降小。这种炉子的主要缺种炉子的主要缺点是点是为了便于了便于盘绕，易于制造，被加易于制造，被加热介介质通常宜走一路。通常宜走一路。第第23页页/共共85页页（2）纯辐射式射式 和螺旋管式都和螺旋管式都是

14、最是最简单，最便，最便宜的炉子。适用宜的炉子。适用于炉子于炉子热负荷小，荷小，且且对热效率无要效率无要求的情况。求的情况。第第24页页/共共85页页（3）有反射）有反射锥的的辐射射-对流型流型适合于流体适合于流体进、出炉温升、出炉温升不大不大时使用，使用，热效率效率较螺旋管式及螺旋管式及纯辐射式高，射式高，但炉膛但炉膛顶部使用了反射部使用了反射锥，当炉子，当炉子烧劣劣质燃料燃料时容易腐容易腐蚀损坏，燃坏，燃烧器的火焰尖部也容易舔器的火焰尖部也容易舔到反射到反射锥上造成上造成烧损。第第25页页/共共85页页（4）无反身）无反身锥的的辐射射-对流型流型 它的它的对流室水平布流室水平布置若干排管子，

15、并尽置若干排管子，并尽量使用量使用钉头管和翅片管和翅片管，管，热效率效率较高。已高。已经取代上述型式，成取代上述型式，成为现代立式代立式圆筒炉的筒炉的主流。主流。第第26页页/共共85页页4、大型方炉、大型方炉第第27页页/共共85页页炉管内进行化学反应的炉子炉管内进行化学反应的炉子 炉管内装催化剂的，如烃类蒸汽转化炉。炉管内装催化剂的，如烃类蒸汽转化炉。炉管内不装催化剂的，如乙烯裂解炉。炉管内不装催化剂的，如乙烯裂解炉。加加热混相流体的炉子混相流体的炉子 更更难保保证各路流量的均匀，更要重各路流量的均匀，更要重视管管径、管内径、管内质量流速、量流速、盘管路数的管路数的选取，以及管内流取，以及

16、管内流动状状态的判断和分叉管的配管的判断和分叉管的配管设计等。等。加热液体的炉子加热液体的炉子 管内无相变化、单纯的液体加热炉管内无相变化、单纯的液体加热炉 管内进口为液体、出口为汽、液混相管内进口为液体、出口为汽、液混相 进口为液相、出口全部汽化的炉子进口为液相、出口全部汽化的炉子按按 用用 途途 分分 类类气体加热炉气体加热炉 不易结焦不易结焦,当气体量很大时，炉管当气体量很大时，炉管的路数很多，注意从结构上保证各路均匀，防止的路数很多，注意从结构上保证各路均匀，防止偏流。偏流。第第28页页/共共85页页炉型选择的基本原则从从结构、制造、投构、制造、投资费用方面考用方面考虑，应优先先选择辐

17、射室射室用立管的加用立管的加热炉。炉。对一般用途的中小一般用途的中小负荷炉子，宜荷炉子，宜优先先考考虑立式立式圆筒炉。筒炉。单排管双面辐射加热炉一般只用于烃单排管双面辐射加热炉一般只用于烃类蒸汽转化和乙烯裂解等高温过程。类蒸汽转化和乙烯裂解等高温过程。第第29页页/共共85页页第二第二节 管式加管式加热炉的炉的结构构一、管式加一、管式加热炉的一般炉的一般结构构一般由一般由辐射室、射室、对流室、余流室、余热回收系回收系统、燃、燃烧器以及通器以及通风系系统五部分五部分组成。成。第第30页页/共共85页页1、辐射室射室辐射室是通射室是通过火焰或高温烟气火焰或高温烟气进行行辐射射传热的的部分，是部分，

18、是热交交换的主要的主要场所，所，负担全炉担全炉热负荷的荷的70%80%，是加，是加热炉的关炉的关键部位，其部位，其结构构优劣将直接关系到全炉的性能。劣将直接关系到全炉的性能。2、对流室流室对流室是通流室是通过辐射室出来的烟气射室出来的烟气进行行对流流换热的部分，一般的部分，一般负担全炉担全炉热负荷的荷的20%30%。第第31页页/共共85页页3、余、余热回收系回收系统余余热回收系回收系统是从离开是从离开对流室的烟气中流室的烟气中进一步一步回收余回收余热的部分。的部分。回收方法分回收方法分为两种：一种两种：一种为“空气空气预热”方式方式（即（即预热燃燃烧用空气）；一种用空气）；一种为“废热锅炉炉

19、”方式方式（使用水回收）。（使用水回收）。4、燃、燃烧器器燃燃烧器是炉子的重要器是炉子的重要组成部分。火嘴成部分。火嘴结构构简单，但由于燃但由于燃烧火焰猛烈，需特火焰猛烈，需特别重重视火焰与炉火焰与炉管的管的间距以及燃距以及燃烧器器间的的间隔，尽可能使炉隔，尽可能使炉膛受膛受热均匀、火焰不冲刷炉管并均匀、火焰不冲刷炉管并实现低氧完低氧完全燃全燃烧。第第32页页/共共85页页5、通、通风系系统通通风系系统的任的任务是将燃是将燃烧用的空气用的空气导入燃入燃烧器，器，并将并将废烟气引出炉子，它分烟气引出炉子，它分为自然通自然通风方式方式和和强制通制通风方式。方式。自然通自然通风方式：方式：依靠烟囱本

20、身的抽力，不消耗依靠烟囱本身的抽力，不消耗机械功，当炉内烟气流机械功，当炉内烟气流动阻力不大阻力不大时，一般，一般采用采用该方式。方式。强制通制通风方式：方式：要使用要使用风机，消耗机械功，当机，消耗机械功，当炉子炉子结构复构复杂或装有空气或装有空气预热器，烟气流器，烟气流动阻力阻力较大大时，则使用使用该方式。方式。第第33页页/共共85页页背景知背景知识：近年来由于大气近年来由于大气污染，石油化染，石油化工厂已工厂已经开始安开始安设独立于炉群的超高型集独立于炉群的超高型集合烟囱，合烟囱，这一烟囱通一烟囱通过烟道把若干台炉子烟道把若干台炉子的烟气收集起来，从的烟气收集起来，从100m左右的高左

21、右的高处排放，排放，以降低地面以降低地面污染气体的染气体的浓度。度。热管换热器热管换热器的地面布置的地面布置方案方案 第第34页页/共共85页页热管换热器炉顶布置方案热管换热器炉顶布置方案 第第35页页/共共85页页二、管式加二、管式加热炉的炉体及炉管炉的炉体及炉管（一）炉体（一）炉体加加热炉的炉体主要由炉的炉体主要由钢架和炉架和炉墙等等组成。成。1、钢架：架：用以保持炉形及支承用以保持炉形及支承墙、炉管、炉管、顶盖、吊盖、吊顶、扶梯、平台等各部件的重量。、扶梯、平台等各部件的重量。对钢架的架的主要要求主要要求：强度大，度大，坚固耐用，固耐用，防火，防爆、防腐防火，防爆、防腐蚀及防止使用中的及

22、防止使用中的热胀冷冷缩。第第36页页/共共85页页辐射室射室的的钢架主要由桁架或梁柱及架主要由桁架或梁柱及钢板等板等组成。分成。分为矩形（矩形（侧壁由炉壁壁由炉壁钢板和梁柱板和梁柱组成）和成）和圆形形（由立柱、（由立柱、环梁及壁板梁及壁板组成）两大成）两大类。对流室流室的的钢结构一般均构一般均为长方形截面，由桁架方形截面，由桁架结构构或梁柱或梁柱结构及表面构及表面钢板板组成。立式炉成。立式炉对流室的流室的长度及度及辐射室的射室的长度基本相同，所以度基本相同，所以对流室的形状流室的形状长而窄；而窄；圆筒炉的筒炉的对流室有两种流室有两种类型，一种是型，一种是对流炉管流炉管长度短，度短，对流室横截面

23、接近正方形，另一流室横截面接近正方形，另一种是种是对流室流室长度接近度接近辐射室直径，射室直径，对流室流室长宽比比大，大，辐射管可从射管可从对流室两流室两侧辐射室射室顶部的部的检修孔修孔中吊出。加中吊出。加热炉炉对流室大多采用流室大多采用这一种一种类型。型。第第37页页/共共85页页2、炉、炉墙炉炉墙主要有主要有砖结构、构、轻质耐耐热混凝土混凝土结构及耐火构及耐火纤维毡毡结构三种构三种类型。型。砖结构：构：由耐火由耐火层、保温、保温层及及钢板保板保护层组成。成。轻质耐耐热混凝土混凝土结构：构：用保温用保温钉固定在表面固定在表面钢板上，板上，厚度随使用部件的温度不同而不同。厚度随使用部件的温度不

24、同而不同。优点：可塑点：可塑性性强、施工、施工简便、有便、有较强的抗冲刷能力。的抗冲刷能力。耐火耐火纤维毡毡结构：构：用甲基用甲基纤维素素为粘粘结剂的的软毡。毡。优点：耐点：耐热性和保温性良好，具有良好的吸收噪性和保温性良好，具有良好的吸收噪声的特性一，声的特性一，结构构简单，施工方便。缺点：造价，施工方便。缺点：造价较高，一般只用于耐火高，一般只用于耐火层，抗冲刷性能，抗冲刷性能较差。差。第第38页页/共共85页页（二）炉管及配件（二）炉管及配件1、炉管、炉管炉管是炉子的重要部件，其金属耗量占炉子炉管是炉子的重要部件，其金属耗量占炉子金属金属总耗量的耗量的40%50%，投，投资占炉子占炉子总

25、投投资的的60%以上。因以上。因为，炉管的，炉管的设计与与选用是否合理，用是否合理，对炉子的基建投炉子的基建投资和操作和操作费用有很大的影响。用有很大的影响。第第39页页/共共85页页选择管材的主要要求：管材的主要要求：管材的持久管材的持久强度要高，抗氧化性和耐腐度要高，抗氧化性和耐腐蚀性要好，性要好，热稳定性和定性和热加工性，特加工性，特别是是焊接性要好。另外，管子接性要好。另外，管子还要要满足供足供应方方便、价格便、价格经济合理等条件。合理等条件。第第40页页/共共85页页管径的确定：根据管内流体的流量和推荐的适宜流管径的确定：根据管内流体的流量和推荐的适宜流速，速，计算出所需管径后，再参

26、照国算出所需管径后，再参照国产炉管炉管标准准规格格进行行选用。用。炉管的壁厚：根据操作温度、炉管的壁厚：根据操作温度、压力、材力、材质、腐、腐蚀状状况、使用年限等具体情况来确定。但炉管价格昂况、使用年限等具体情况来确定。但炉管价格昂贵，管壁厚度，管壁厚度选择过大，必将使投大，必将使投资增大。增大。第第41页页/共共85页页管子的管子的长度：与管子在炉膛中的排列方式有关。确度：与管子在炉膛中的排列方式有关。确定炉管定炉管长度度时应考考虑火焰的高度，火焰的高度，对圆筒炉，可筒炉，可通通过炉子的高径比（炉管炉子的高径比（炉管长度与度与辐射炉管管中心射炉管管中心点所形成的点所形成的圆周直径之比）来确定

27、管周直径之比）来确定管长。管子的材管子的材质：对流室炉管工作流室炉管工作时，管内，管内为物料，管物料，管外外为高温烟气，高温烟气，为提高管外烟气一提高管外烟气一侧的的传热效果，效果，对流炉管常采用流炉管常采用钉头管和翅片管。管和翅片管。第第42页页/共共85页页2、炉管配件、炉管配件炉管配件主要有炉管炉管配件主要有炉管连接件和炉管支承件。接件和炉管支承件。炉管弯炉管弯头（弯管）：（弯管）：把一根根炉管把一根根炉管连接成串接成串联的一的一组盘管的管的连接件。常接件。常见的有的有90和和180的的U形弯形弯头、箱、箱式弯式弯头、180的急弯弯管及拔制的集合管等多种炉的急弯弯管及拔制的集合管等多种炉

28、管管连接件。接件。第第43页页/共共85页页支承件：防止炉管在炉内受支承件：防止炉管在炉内受热弯曲弯曲变形，炉形，炉管采用支承件支承。管采用支承件支承。一般水平安装的一般水平安装的辐射炉管的中射炉管的中间支承用管架，支承用管架，两端的支承用管板；两端的支承用管板；对流炉管的支承构件流炉管的支承构件均用管板。均用管板。对于立管式加于立管式加热炉，位于两根炉管炉，位于两根炉管顶部弯部弯头上的承重构件称上的承重构件称为托架；不承受垂直重量，托架；不承受垂直重量，而而仅是限制炉管水平位移，使炉管保持是限制炉管水平位移，使炉管保持稳定的支承件定的支承件则称称为拉拉钩。第第44页页/共共85页页三、管式加

29、三、管式加热炉的燃炉的燃烧器器燃燃烧器是管式加器是管式加热炉重要炉重要组成部分，燃料通成部分，燃料通过燃燃烧器燃器燃烧放出放出热量。量。燃燃烧器主要由燃料器主要由燃料喷嘴、嘴、调风器、燃器、燃烧道三部分道三部分组成。成。喷嘴：嘴：喷入燃料并利用蒸汽使其入燃料并利用蒸汽使其雾化，以利于与空化，以利于与空气良好地混合。气良好地混合。调风器：器：引入并引入并调节燃燃烧所需的空气，使空气与燃所需的空气，使空气与燃料迅速并良好地混合，形成料迅速并良好地混合，形成稳定、符合要求的火定、符合要求的火焰形状。焰形状。燃燃烧道：道：给火焰根部提供火焰根部提供热源，促使燃料迅速燃源，促使燃料迅速燃烧。第第45页页

30、/共共85页页根据所用燃料种根据所用燃料种类不同，分不同，分为气体燃气体燃烧器、液体燃器、液体燃烧器和油器和油-气气联合燃合燃烧器。器。（一）气体燃（一）气体燃烧器器按燃料与空气混合的情况，分按燃料与空气混合的情况，分为预混式、半混式、半预混式和外混式三种。混式和外混式三种。1、预混式气体燃混式气体燃烧器器（无焰燃（无焰燃烧器）器）第第46页页/共共85页页2、外混式气体燃、外混式气体燃烧器器 采用二次采用二次调风，在，在总气量不气量不变的情况下，的情况下，加大一次加大一次风量，火焰量，火焰将将缩短；加大二次短；加大二次风量，火焰将伸量，火焰将伸长。第第47页页/共共85页页3、半、半预混式气

31、体燃混式气体燃烧器器 燃料气在燃料气在喷嘴内与一部分空气（一次嘴内与一部分空气（一次风）预先混合，另一部分空气（二次先混合，另一部分空气（二次风）靠外）靠外部供部供给。第第48页页/共共85页页（二）液体燃（二）液体燃烧器器 液体燃料燃液体燃料燃烧时，需先，需先经喷嘴嘴雾化成化成细小小颗粒，粒，进入燃入燃烧器火道和炉膛，在高温器火道和炉膛，在高温辐射下被加射下被加热汽汽化，然后才着火燃化，然后才着火燃烧。燃燃烧油油雾化方式有机械化方式有机械雾化和蒸汽化和蒸汽雾化两种。化两种。锅炉用燃料多采用机械炉用燃料多采用机械雾化，管式炉使用的燃料化，管式炉使用的燃料油多油多为粘度粘度较高的重高的重质油，几

32、乎都采用内混式蒸油，几乎都采用内混式蒸汽汽雾化油化油喷嘴。嘴。第第49页页/共共85页页第第50页页/共共85页页（三）油（三）油-气气联合燃合燃烧器器 油油-气气联合燃合燃烧器主要器主要由由风门、火道及燃料油、火道及燃料油喷嘴和燃料气嘴和燃料气喷嘴等嘴等组成。可成。可单独独烧燃料油燃燃料油燃料气，也可油、气混料气，也可油、气混烧，在在炼油厂管式炉上油厂管式炉上应用用最广。最广。第第51页页/共共85页页油油-气气联合燃合燃烧器安装器安装 圆筒炉的油筒炉的油-气气联合燃合燃烧器常装在炉子的器常装在炉子的底部。安装底部。安装时应注意注意喷油嘴油嘴应垂直向上，垂直向上，不偏斜，不偏斜，喷油嘴下方油

33、、气油嘴下方油、气连接口的位置接口的位置不能接反。气体燃不能接反。气体燃烧器每个器每个喷头的的喷孔中孔中心心应对准燃准燃烧器的中心。器的中心。调风器要器要转动灵灵活，密封性好。活，密封性好。第第52页页/共共85页页四、管式加四、管式加热炉的空气炉的空气预热器器 在加在加热炉炉对流室或烟道内安装空气流室或烟道内安装空气预热器器回收烟气的余回收烟气的余热，可有效地提高加，可有效地提高加热炉的炉的热效率和降低能耗。效率和降低能耗。第第53页页/共共85页页1、钢管式空气管式空气预热器器第第54页页/共共85页页预热器型式预热器型式立式：烟气走管程，空气走壳程。立式：烟气走管程，空气走壳程。卧式：烟

34、气走壳程，空气走管程。卧式：烟气走壳程，空气走管程。立式和卧式空气预热器均可由几个单体所组成。立式和卧式空气预热器均可由几个单体所组成。第第55页页/共共85页页钢管式空气管式空气预热器的器的优缺点：缺点：优点：点：结构构简单，主要由管束、管板和壳体，主要由管束、管板和壳体等等组成，制造容易、价格便宜，无成，制造容易、价格便宜，无转动部部件；件；缺点：缺点：所占地面或空所占地面或空间较大，大，钢管的低温露管的低温露点腐点腐蚀和和积灰堵塞灰堵塞较严重，使加重，使加热炉炉热效效率的率的进一步提高受到限制。一步提高受到限制。第第56页页/共共85页页钢管式空气预热器的钢管式空气预热器的安装安装：把钢

35、管式空气预热器直接放在对流把钢管式空气预热器直接放在对流室顶部。室顶部。把预热器放置在炉侧地面的基础上把预热器放置在炉侧地面的基础上或钢架上，将对流室的烟气引下来，通或钢架上，将对流室的烟气引下来，通过空气预热器和引风机后再将烟气由烟过空气预热器和引风机后再将烟气由烟囱排出囱排出 。上置式上置式下置式下置式第第57页页/共共85页页2、回、回转式空气式空气预热器器结构与原理：构与原理：换热元件由元件由转子子带动回回转，烟，烟气和空气分气和空气分别由上、下逆向流由上、下逆向流过。第第58页页/共共85页页优优缺缺点点优点：优点：换热表面上冷凝的酸液量和硫酸浓度不断变换热表面上冷凝的酸液量和硫酸浓

36、度不断变化，露点腐蚀比管式空气预热器轻。化，露点腐蚀比管式空气预热器轻。快速流动的空气可以起到一些吹灰作用，减快速流动的空气可以起到一些吹灰作用，减少了积灰。少了积灰。因换热元件连续转动，只一个单孔摆动式吹因换热元件连续转动，只一个单孔摆动式吹灰器，就可吹到冷端截面上各个部位的积灰。灰器，就可吹到冷端截面上各个部位的积灰。便于对腐蚀后的元件进行更换或调换放置位便于对腐蚀后的元件进行更换或调换放置位置置.缺点：缺点：有转动部件，故漏风量较多，能耗大，有转动部件，故漏风量较多，能耗大，制造要求较严格，造价较高。制造要求较严格，造价较高。第第59页页/共共85页页第三第三节 管式加管式加热炉使用与炉

37、使用与维护一、管式加一、管式加热炉的操作炉的操作（一）加（一）加热炉开工操作炉开工操作烘炉烘炉试压开炉前开炉前检查点火点火（二）加（二）加热炉正常操作炉正常操作（三）加（三）加热炉停工操作炉停工操作第第60页页/共共85页页（一）加（一）加热炉开工操作要点炉开工操作要点1、烘炉、烘炉（目的是（目的是为了了缓慢地除去炉慢地除去炉墙在砌筑在砌筑过程中所程中所积存的水存的水分，并使耐火胶泥充分分，并使耐火胶泥充分烧结。）。）烘炉前先打开全部人孔、防爆烘炉前先打开全部人孔、防爆门，并开启烟囱档板自然通，并开启烟囱档板自然通风5天以上。然后将各天以上。然后将各门、孔关、孔关闭，把烟囱档板开启，把烟囱档板

38、开启约1/3，给炉管炉管内通入蒸汽内通入蒸汽进行暖炉。当炉膛温度升至行暖炉。当炉膛温度升至130左右，即可点着燃左右，即可点着燃烧器。器。注意事注意事项：应尽量使用气体燃料，以便于控制升温速度。尽量使用气体燃料，以便于控制升温速度。烘炉烘炉过程中炉管程中炉管应始始终通入水蒸气，以保通入水蒸气，以保护炉管不被干炉管不被干烧。蒸汽出口温度蒸汽出口温度应严格控制。格控制。烘炉升温速度烘炉升温速度应按烘炉升温曲按烘炉升温曲线要求要求进行，防止温度突升突降。行，防止温度突升突降。第第61页页/共共85页页除去炉墙中的除去炉墙中的自然水自然水除去炉墙中除去炉墙中的结晶水的结晶水使炉墙中的耐火使炉墙中的耐火

39、泥充分烧结泥充分烧结降至降至250时熄火焖炉，时熄火焖炉，降至降至100时进行自时进行自然通风。然通风。第第62页页/共共85页页2、试压（目的是（目的是检查炉管及所属炉管及所属设备安装施安装施工量。）工量。）对炉管系炉管系统的所有接口，如回弯的所有接口，如回弯头、堵、堵头、法法兰胀口、口、焊口等地方仔口等地方仔细检查有无泄漏。有无泄漏。可用不含可用不含盐的自来水的自来水进行水行水压试验，也可，也可用空气或惰性气体用空气或惰性气体进行气行气压试验。第第63页页/共共85页页3、开炉前、开炉前检查 对炉子的炉管、零部件、附属炉子的炉管、零部件、附属设备、工、工艺管管线、仪表等表等进行全面行全面检

40、查；用蒸汽；用蒸汽贯通炉子系通炉子系统所属的工所属的工艺管管线及及设备，确保，确保工工艺流程流程畅通。当所有通。当所有检查全部合格后，全部合格后，将原料油、燃料油和燃将原料油、燃料油和燃烧气及气及雾化蒸汽分化蒸汽分别引入炉内。引入炉内。第第64页页/共共85页页4、点火、点火向炉膛内吹向炉膛内吹扫蒸汽蒸汽约1015min，至烟囱冒出水，至烟囱冒出水蒸气后再停止吹气。蒸气后再停止吹气。检查烟道档板、防爆烟道档板、防爆门、看火、看火门、燃、燃烧器油器油阀、气气阀、风门调节等。等。将已点燃的浸透柴油的点火棒放在燃将已点燃的浸透柴油的点火棒放在燃烧器的器的喷嘴嘴前，把前，把雾化蒸汽化蒸汽阀门稍开一点，

41、然后将油稍开一点，然后将油阀打开，打开，点燃后慢慢点燃后慢慢调整油的比例，使燃料油充分整油的比例，使燃料油充分雾化，化，完全燃完全燃烧，根据燃，根据燃烧情况将燃情况将燃烧器器风门、油、油阀、气气阀调节合适。合适。第第65页页/共共85页页（二）加（二）加热炉正常操作要点炉正常操作要点1、进料量和料量和进料温度料温度应稳定定 进料量会影响炉膛温度、炉出口温度、料量会影响炉膛温度、炉出口温度、原料的原料的质量流速和炉管量流速和炉管压降等操作参数。降等操作参数。进料温度适当降低，可使排烟温度降低，料温度适当降低，可使排烟温度降低，对提高炉子的提高炉子的热效率有利，但效率有利，但过低，炉出低，炉出口温

42、度将达不到工口温度将达不到工艺要求。要求。第第66页页/共共85页页2、控制好炉膛温度保持出口温度不、控制好炉膛温度保持出口温度不变炉膛温度增高，炉出口温度也就升高；反之，炉膛温度增高，炉出口温度也就升高；反之，则炉出口温度降低。炉出口温度降低。炉膛温度不可炉膛温度不可过高，否高，否则炉管表面炉管表面热强度度过大，使炉管壁温度升高，易大，使炉管壁温度升高，易产生局部生局部过热和和结焦，影响炉管使用寿命。同焦，影响炉管使用寿命。同时也会使也会使进入入对流烟气温度增高，流烟气温度增高，对流炉管也易被流炉管也易被烧坏。坏。第第67页页/共共85页页 对碳碳钢炉管，炉膛温度控制在炉管，炉膛温度控制在8

43、00820；对合金合金钢炉管，炉膛温度控制在炉管，炉膛温度控制在820 850.第第68页页/共共85页页3、过剩空气系数剩空气系数要适宜要适宜过剩空气系数剩空气系数:加加热炉燃料燃炉燃料燃烧时，实际空气用量与空气用量与理理论空气用量之比称空气用量之比称为过剩空气系数剩空气系数.过大大过剩空气量增多，烟气量增大，炉子剩空气量增多，烟气量增大，炉子热效效率降低；率降低；过剩氧增大，剩氧增大，产生氧化腐生氧化腐蚀，降低炉管，降低炉管使用寿命；使用寿命；SO2转化成化成SO3数量增多，露点温度升数量增多，露点温度升高，露点腐高，露点腐蚀更更严重。重。过小小入炉空气量少，缺氧而造成燃入炉空气量少，缺氧

44、而造成燃烧不完全，不完全，增大燃料的消耗量，降低炉子增大燃料的消耗量，降低炉子热效率。效率。第第69页页/共共85页页 低温露点腐蚀机理低温露点腐蚀机理关关键键是是SOSO3 3的的生生成成烟气带有大量的水蒸气烟气带有大量的水蒸气燃料中硫燃烧后全部生成燃料中硫燃烧后全部生成SOSO2 2少量的少量的SOSO2 2再与氧化合形成再与氧化合形成SOSO3 3当烟气温度降到当烟气温度降到400400以下时以下时SOSO3 3将与水蒸气化合生成硫酸蒸气将与水蒸气化合生成硫酸蒸气硫酸蒸气凝结到受热面上硫酸蒸气凝结到受热面上发生低温硫酸腐蚀发生低温硫酸腐蚀第第70页页/共共85页页 因此，操作因此，操作时

45、要适宜，要全面堵漏，要适宜，要全面堵漏，将不使用的燃将不使用的燃烧器的器的风门、炉子的人孔、炉子的人孔门、看火看火门、防爆、防爆门等都关等都关闭严密，尽量减少漏密，尽量减少漏入炉内的空气量。入炉内的空气量。一般在一般在辐射室燃射室燃烧器器处的真空度的真空度约为98Pa，在，在对流室入口流室入口处的真空度一般的真空度一般为19.639Pa。第第71页页/共共85页页4 4、注意、注意观察炉膛火焰状况察炉膛火焰状况 燃料燃燃料燃烧形成的火焰，其形状形成的火焰，其形状颜色可反映燃料色可反映燃料与空气的混合及燃与空气的混合及燃烧状况。若燃状况。若燃烧器性能良好，器性能良好，操作合理，操作合理，则炉膛明

46、亮，火焰炉膛明亮，火焰强劲有力。有力。烧油油时火焰火焰为黄白色，黄白色，烧气气时火焰火焰为白色。白色。第第72页页/共共85页页5 5、控制好排烟温度、控制好排烟温度 应根据原料入炉的温度来确定。排烟温度与入根据原料入炉的温度来确定。排烟温度与入炉温度的温差一般控制在炉温度的温差一般控制在100100以上。使用以上。使用钉头管管或翅片管或翅片管时温差控制在温差控制在50以上，当采用余以上，当采用余热回回收系收系统时，可根据烟气露点腐，可根据烟气露点腐蚀温度来确定排烟温度来确定排烟温度。温度。第第73页页/共共85页页6 6、注意炉管、注意炉管压降的降的变化化 可用来判断炉管是否可用来判断炉管是

47、否结焦。若原料在炉焦。若原料在炉管内的管内的质量流速基本无量流速基本无变化，而炉管化，而炉管压降降却急却急剧增大，增大，则可能是炉管可能是炉管结焦。焦。第第74页页/共共85页页（三）加（三）加热炉停工操作要点炉停工操作要点1、正常停工操作要点、正常停工操作要点 逐逐渐关关闭燃燃烧器火嘴器火嘴（剩（剩12个燃个燃烧器器时）打开燃料器循）打开燃料器循环阀（全部熄火（全部熄火时）通入蒸汽清通入蒸汽清扫火嘴，降低炉膛温度。火嘴，降低炉膛温度。全全开烟囱档板开烟囱档板第第75页页/共共85页页2、紧急停工操作要点急停工操作要点 立即关立即关闭燃燃烧器，使炉子熄火器，使炉子熄火停止炉停止炉子子进料，向炉

48、膛内和炉管内吹入大量水蒸料，向炉膛内和炉管内吹入大量水蒸气，开大烟囱档板，放空炉膛和炉管内的气，开大烟囱档板，放空炉膛和炉管内的水蒸气。水蒸气。及及时联系消防部系消防部门，确保安全。，确保安全。第第76页页/共共85页页二、管式加二、管式加热炉的炉的检修修 检修周期分中修和大修，中修周期一般修周期分中修和大修，中修周期一般为11.5年，大修周期一般年，大修周期一般为23年。另外，年。另外，加加热炉因故障炉因故障紧急停工急停工时，需，需对损坏坏设备和部件和部件进行行抢修或更修或更换。第第77页页/共共85页页（一）（一）检修的主要修的主要项目目1、中修的主要、中修的主要检修修项目目P145(1)

49、(5)2、大修的主要、大修的主要检修修项目目包括所有中修的主要包括所有中修的主要检修修项目外目外,还应对炉体炉体的的钢架及烟囱的架及烟囱的钢筒体厚度及腐筒体厚度及腐蚀情况情况进行行检查修理修理.第第78页页/共共85页页(二二)炉管清焦炉管清焦结焦的形态结焦的形态 管内壁结上一层焦炭以后，增加了一层焦垢管内壁结上一层焦炭以后，增加了一层焦垢热阻，使管壁温度升高。其后，气相和液相介质将继热阻，使管壁温度升高。其后，气相和液相介质将继续渗透到焦层的孔隙中去，继续结焦，逐渐形成越来续渗透到焦层的孔隙中去，继续结焦，逐渐形成越来越厚的坚实的焦层，使管外壁温度最终升高到允许值越厚的坚实的焦层，使管外壁温

50、度最终升高到允许值以上，炉管外表面的局部区域颜色发生明显变化。以上，炉管外表面的局部区域颜色发生明显变化。结焦的危害结焦的危害 管壁温度急剧上升，加剧了炉管的腐蚀管壁温度急剧上升，加剧了炉管的腐蚀和高温氧化，引起炉管鼓包、破裂，同时使管内和高温氧化，引起炉管鼓包、破裂，同时使管内压力降升高，炉子操作性能恶化，甚至造成装置压力降升高，炉子操作性能恶化，甚至造成装置停产。停产。第第79页页/共共85页页炉管清焦的两种方法炉管清焦的两种方法:机械清焦机械清焦,烧焦法清焦焦法清焦1、机械清焦、机械清焦适用于回弯适用于回弯头连接的炉管。接的炉管。先把清焦器放入炉管内再启先把清焦器放入炉管内再启动，停止，