2023司炉工考试题及答案.pdf
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1、2023司炉工考试题及答案加热炉知识问答1、传热的三种形式是什么?分别解释这三种不同的传热形式。答:传热的三种基本形式是传导传热、对流传热、辐射传热。传 导 传 热:热量从一个物体的高温部位传送至其低温部位,或者两个直接接触的物体之间,热量从高温物体传送至低温物体,这种传热过程将连续地进行,直到整个物体或直接接触的两个物体的各部分的温度完全相等为止,这种传热叫热传导。对 流 传 热:由于流体(液体和气体)质点的移动,将热量向它所占空气的一部分带至另一部分,这种传热方式叫做对流传导。辐 射 传 热:物体的热不需要任何传递介质,而以辐射能的形式传递的过程,称为辐射传热。2、燃烧的化学反应式有哪些?
2、答:碳 的 燃 烧:C +0 2 -C O22C+O2-2co氢的燃烧:2也+0 2-2 H2。燃料中硫也能燃烧:S+。2 -SO23、从加热炉的烟囱排出的烟道气有哪些组成?为什么还有大量的氮和氧?答:烟道气的组成有二氧化碳、水蒸汽、二氧化硫、氧、氮以及在燃烧不完全时的一氧化碳和氢。大量的氮和氧:氮是由燃烧所需的空气带进去的,它不参加反应,氧是过剩空气带进去的。4、燃烧的过程是什么?答:燃料的燃烧都是燃料中的碳和氢与空气中氧反应,产生二氧化碳和水并放出热量的过程。5、燃烧的三要素是什么?答:一定的温度、空气(氧气)、可燃物。6、什么是高发热值?什么是低发热值?答:单位质量燃料完全燃烧后,生成的
3、水呈汽态时,所放出的热量,即为低发热值。单位质量燃料完全燃烧后,生成水呈液态时所放出的热量即为高发热值。7、什么是热负荷?答:单位时间内传给被热介质的有效热量称为热负荷。8、什么叫炉子的热效率?答:加热炉燃料消耗指标用全炉热效率表示,即全炉有效热负荷与燃料总发热量之 比,热效率愈高说明燃料的有效利用率高,燃烧消耗就低。空气不够,燃烧不完 全,部分燃料尚未燃烧就离开炉膛和过剩空气系数太大(就是空气量大),从烟气带出的热就多,炉子的热效率就低。9、什么是炉管的表面热强度?其单位是什么?答:每 小 时1米2炉管表面所吸收的热量,叫作炉管表面热强度。单 位:大 卡/时米210、加热炉的工作原理是什么?
4、答:瓦斯或油在炉内经过燃烧放出热量,在辐射室主要通过辐射,在对流室主要通过烟气对流,把热量传递给炉管炉管通过传导和对流把热量传递给管内物料。11、什么叫过剩空气系数?它和加热炉热效率的关系如何?答:实际空气量与理论空气量的比值称为过剩空气系数。过剩空气系数表示了入炉的实际空气量,其 值 大,说明入炉实际空气量多,可使燃料燃烧完全,但过大的话,会使烟气带走的热量增多,降低加热炉的热效率,过剩空气系数过小,燃料燃烧的供氧不足,导致燃烧不完全,产生一氧化碳,反而引起燃料耗量增加,所以控制适量的过剩空气系数,对加热炉的热效率至关重要。12、什么叫加热炉?管式加热炉有什么特征?答:一个具有用耐火材料包围
5、的燃烧室,利用燃料燃烧产生的热量将物质(固体或液体)加热的设备,就叫加热炉。管式加热炉是石油炼制,石油化工及化学,化纤工业中使用的工艺加热炉。其特征是:(1)被加热的物质在管内流动,故仅限于加热气体或液体,而 且,这些气体或液体通常是易燃易爆的麻类,危险性大,操作条件苛刻。(2)加热方式直接受火式。(3)只烧液体或气体燃料。(4)长周期连续运转,不间断操作。13、管式加热炉的一般结构如何?并说出各部分的作用。答:管式加热炉结构:其一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及通风系统等五部分组成。(1)辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分,是热交换的主要场所,全炉的热负荷大部分(70
6、80%)是由它来担负的,温度也最高。(2)对流室:是靠由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分,但也有一部分辐射传 热,它一般布置在辐射室之上,对流室一般担负全炉热负荷的2030%o(3)余热回收系统:是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分。回收方法分两类:一类是 空气预热方式;一种是:废热锅炉”方 式,烟气回收系统有放在对流室上部的,也有单独放在地上的。(4)燃烧器燃料燃烧产生热量,是 炉 子 的 重 要 叫 部 分。(5)通风系统:是将燃烧用空气导入燃烧器,并将废烟气引出炉子的系统,它分为自然通风式和强制通风式两种。14、管式加热炉有哪些类型?答:管式加热炉的类型很多,主要有下面几种:(1
7、)圆筒炉:包括纯辐射型圆筒炉和对流一辐射型圆筒炉,其炉膛是圆筒形。(2)立式炉:其炉膛是长方形箱体,炉管可以是水平放置或垂直放置。包括卧管立式炉和立管立式炉。(3)其它型式的加热炉:包括箱式炉,斜顶炉和纯对流炉。这几种炉子由于热率低,新装置已很少采用。15、管式加热炉有哪些主要的技术指标?答:其主要的技术指标如下所示:(1)加热炉热负荷:即每台加热炉单位时间内向管内介质传递热量的能力,表示加热炉的生产能力大小。(2)炉 膛 温 度:俗名火墙温度,指的是烟气离开辐射室进入对流室时的温度。这个温度越高,则辐射炉管传热量越大,进入对流室的热量也越大,但若温度过高,容易烧坏炉管及中间管架。(3)炉膛热
8、强度:即单位炉膛内燃料燃烧的总发热量W/m2(Kcal/m2.h)。炉膛尺寸一定后,多烧燃料必然提高炉膛热强度,相 应 地,炉膛温度也会提高,炉子内炉管受热量也就增多,一般管式加热炉的炉膛热强度为8.1411.63W/m2(7 10Kcal/m3.h)o(4)炉管表面热强度:炉管单位表面积,单位时间内所传递的热量称为炉管的表面热强度,包括辐射表面热强度。炉管表面热强度越高,在一定热负荷所需的炉管就越少,炉子可减少,投资 降 低,但提高有一个限度。(5)炉子热效率:加热炉负荷占燃料燃烧时放出总热量的查百分数称为炉子热效率。热效率越高,燃料越节省。它表示了炉子是否先进。(6)管内流速:流速越小,传
9、热系数越小,介质在炉内的停留时间也越长,结果介质越易结焦,炉管越容易损坏,但流速过高又增加管内压力降,增加动力消 耗,因此管内流速要适宜。16、什么叫对流传热?炉子里主要发生在什么部位?答:对流传热是由于流体部分质点发生相对位移,而引起的热量传递过程。因而对流传热只能发生在流体中。工业中遇到的对流传热一般是将热量由流体传至固体 表 面,由固体表面再以传导的方式传入周围的流体。在加热炉里,主要发生在对流室及空气预热器部位。17、什么叫热辐射?在炉子里发生在什么部位?答:任何温度大于绝对零度的物体,都会将它的热能不断地转换为辐射能,向外发 射,这种由于温度的原因而发生的电磁波(光子)辐射称为热辐射
10、。炉子里主要发生在炉膛和靠近炉膛的对流室底部。18、加热炉的热负荷是怎样分配的?以什么方式传热?答:加热炉的热负荷或有效传热量,一般说辐射室占全炉总的热效率的70 80%,而对流室占20 30%,辐射室占传热的主要地位。辐射室的传热方式以辐射传热为主,对流室的传热方式以对流为主。19、加热炉结构由哪些部件组成?答:加热炉由烟囱、烟道挡板、对流管、回弯头、防爆门(球)、辐射管、炉膛、壳体、炉墙和油气联合燃烧器、底座。20、加热炉是如何分成上、中、下三部分的?每部分各有哪主要部件所组成的?答:加热炉一般可分为上、中、下三部分。下部为辐射室、中部为对流室、上部为烟囱。辐射室通常也称作炉膛,在炉膛内布
11、置着辐射炉管,在炉膛的底部或侧部分布一定数量的燃烧器。对流室在辐射室的上部,一般由对流管、空气预热器所组成。某些加热炉的对流室设有余热锅炉,往往由余热锅炉的过热段、蒸发段、省煤器所组成。烟囱在对流室之上,由烟道挡板和烟囱组成。21、加热炉为什么要设置防爆门?答:当炉膛内充满易燃气体和没有完全燃烧的气体时,一遇火就会发生体积骤然膨 胀,压力增高或炉子超负荷炉内压力增大,防爆门能自动顶开,这样不会损坏炉 体,为保护设备安全起见,安装防爆门。22、烟囱为什么会产生抽力?答:烟囱抽力的产生是由于烟囱内烟气温度高,重 度 小,而烟囱外空气温度低,重 度 大,从而使得冷空气与热烟气之间形成压力差,即烟囱底
12、部外界空气的压力高于烟囱内同一水平面的烟气压力,这个压力差就是使空气进入炉内并使烟气排出的推动力。理论推导得出,烟囱抽力等于烟囱高度乘以空气和烟气的密度差。显 然,当烟囱高度一定时,烟囱抽力会因大气温度和季节的不同有较大的变化,因而在烟囱入口处往往设置烟道挡板,用来调节排烟能力,使烟囱的抽力保持一定。如冬天气温低,抽 力 大,夏天抽力小,所以在工艺条件不变时,夏天应将烟道扳板开大些,冬天则应关小些。23、加热炉的负压是怎样产生的?为什么在负压下操作?答:由于炉内烟气重度与空气重度差别借助高大的烟囱而引起抽力,在此抽力的作 用 下,使炉内产生负压。负压大小对操作影响很大,负压过大,入炉空气量多,
13、使烟气氧含量增加,降低了炉子的热效率,且炉管氧化加剧,负压过小,空气入炉量过小,导致燃烧不完全,也降低了炉子的热效率,因此要在适当的负压下操作。24、一座合理的加热炉设计有何要求?答(1)辐射管表面热强度要合乎最佳值;(2)炉膛体积要小;(3)辐射室与对流室传热分配比要合适。(4)炉内结构要简易实用;(5)炉管的尽寸、壁厚、材质等选用要合理。25、新建加热炉投用之前为什么要先烘炉?答:新建的炉子因耐火材料里含水很多,为防止因温度突然上升,炉子耐火材料里水份急剧汽化体积膨胀,耐火衬里和耐火砖产生龟裂、脱落,影响开工周期和正常生产,所以,必须要先烘炉,将其水份逐渐蒸发。26、新建加热炉烘炉步骤?答
14、:烘炉时需要缓慢加热,炉子升温速度每天不超过150 200,当炉膛温度达到13CTC时,恒温两天,其目的除去自然水(表面水)温度达到32CTC时恒温一天,以除耐火材料中的结晶水,500。(2时恒温一天,对耐火砖、胶泥进行烧结。当炉膛温度达到40050CTC时,为防止炉子干烧,烧坏炉管,可将炉管内通上流体(如蒸汽、氮气),流体的流量,根据管壁温度来决定。27、烘炉分几阶段?每个阶段温度控制在多少度?时间多长?答:烘炉分为自然通风养护、暖炉、升温、脱水和烧结、炳炉等4 个阶段;(1)首先打开烟道挡板、看火孔、风门、入孔自然通风2 3 天,然后关好人孔,看火孔及风门,烟道挡板开度为1/2;(2)炉管
15、通蒸汽暖炉1 2 天(对蒸汽烘炉而言);(3)升温速度为5/h ;(4)13CTC恒温2 天,除去自然水;(5)每小时升温7,升至320;(6)320(恒温一天,除去结晶水;(7)每小时升温10,升至500;(8)500(恒温一天,进行烧结;(9)然后以每小时15T降温至250。(2熄火炳炉;(10)当炉膛温度降至100(时,打开风门,烟道挡板自然通风冷却,烘炉整个 过 程,大约需要10天左右。28、加热炉操作的原则及要求是什么?答:(1)采用多火嘴、短火焰、齐火苗、火焰不扑炉管,严防局部过热;(2)严格按照工艺指标控制炉出口温度,在操作上做到勤检查、细分析、稳调节;(3)根据炉子负荷及时调整
16、火嘴数量及阀位开度,使瓦斯阀后压力大于0.07MPa,防止回火或自动联锁熄炉;(4)炉膛保持合适的负压,同时清晰明亮,火焰正常;(5)在烧油时冒黑烟、火焰无力,应适当开大雾化蒸汽,火焰忽大忽小,可开大 油 阀,或减少雾化蒸汽;(6)在烧瓦斯时火焰无力摆来摆去,颜 色 暗 红,需增大烟道挡板或风门,若火焰 过 长,可适当增大风门或关小烟道挡板;(7)检查炉管、弯头箱是否变形、炉墙、管架、管钩的颜色是否基本一致,如有局部发红是局部过热的表现。29、加热炉的“三门一板 是指什么?加热炉的烟道挡板和风门开度大小对操作有何影响?答:加热炉的“三 门 一 板”是指油门(包括燃料气)、汽门、风门和烟道挡板。
17、加热炉烟道挡板和风门开度大小影响炉膛内烟气的流量,影响炉内抽力大小。开度 大,抽 力 大,热量带走多,损 失 大,效 率 低,同时过剩空气量大,过多的空气进入炉膛,造成炉管氧化剥皮现象,缩短炉管使用寿命;挡板开度太小,燃烧不完 全,炉膛内出现烟雾,甚至造成正压回火。风门开得过小,使入炉空气量减少,火焰软而散,燃烧不充分,烟气含一氧化碳多,燃料消耗大,炉子热效率低。因而,在实际操作中,加热炉的风门和烟道挡板要密切配合调节,保证一定的抽力,控制一定过剩空气系数,提高热效率,延长加热炉管的使用寿命。3 0、在什么情况下调节烟道挡板及火嘴风门?答:(1)火焰燃烧不好,炉膛发 暗,这样的情况下烟道挡板及
18、风门开大点;(2)炉膛特别明亮,发 白,烟道气温底低,这说明过剩空气系数太大,热量从烟囱跑出,炉管易氧化剥皮,这种情况下烟道挡板及风门要关小些;(3 )火焰扑炉膛、发飘、火焰燃烧不完全,发白、闪火、火焰冒火花,这样的情况适当调节火嘴风门,刮大风时应适当将风门和烟道挡板关小些。3 1、点火操作应注意什么?如何避免回火伤人?答:(1)烟道挡板必须安装正确,保持一定的开度1/3 ;(2 )点火前向炉膛吹汽1 0 1 5分钟直且烟囱冒汽为止;(3 )用柴油给点火棒点火,点火时人必须站上风,自置T 则,面部勿对准火嘴,防止回火伤人;(4)先点长明灯,再点主火嘴,点火时炉膛要保持有一定的负压;(5 )如火
19、熄灭重点时应立即关闭火嘴瓦斯阀,向炉膛吹蒸汽5 1 0分 钟,再重新 点;(6 )点 火 后,火嘴燃烧正常方能离开。3 2、在燃料气管网中,为什么要设阻火器?阻火器分为哪几类?答:因燃料气管线如果发生泄漏,则在有热源的情况就会引起着火,并可能蔓延至整个管网,随之而来的是压力升高引起爆炸,在燃料气管网上设置阻火器,就可以阻止火焰蔓延,防止不幸事故的发生。阻火器按作用原理可分为干式阻火器和安全水封式两种,管式炉燃料气管线上一般采用多层铜丝网或不锈钢网的干式阻火器。阻火器应尽可能设置在靠近燃烧器的部位。33、加热炉回火的原因有哪些?答:(1)点火时回火往往因炉膛有易燃气体,瓦斯阀关不严或烟道挡板忘了
20、开或开得过小,或因开瓦斯阀过猛;(2)在点瓦斯火及灭瓦斯火时,一次风门大易造成回火,瓦斯压力高也易产生回 火;(3)炉子超负荷运行,烟道气排不出去,变为正压操作;(4)燃料油大量喷入炉内,或瓦斯和液态粒大量带油。34、如何防止加热炉发生回火?答:(1)严禁瓦斯大量带油;(2)搞清烟道挡板的位置,严防在调节烟道挡板时将烟道挡板关得太小;(3)不能超负荷运行,燃烧正常,炉 膛 明 亮,使炉内始终保持负压操作;(4)加强设备修理,对于瓦斯阀门不严密的要及时更换和修理,回火器也要经常 检 查,如有失灵要及时修理更换;(5)开炉点火前应注意检查,炉膛必须用蒸汽吹扫10-15分 钟,到烟囱冒汽为 止,点火
21、熄灭后一定要先用蒸汽后再重新点火。35、炉子为什么会出现正压,其原因如何?答:(1)当炉膛里充满油气的情况下,一点火油气积聚膨胀,出现正压并回火;(2)一般炉膛是负压为-20-40Pa,当燃烧不好,烟气不能及时排除时,则炉膛负压就渐渐地变为正压,使空气无法进入,燃烧无法正常进行;(3)炉子超负荷;(4)瓦斯带油或燃料油突然增大;(5 )烟道挡板或风门开得太小造成抽力不够。3 6、加热炉正常操作时,检查和维护内容有哪些?答:(1)检查炉子火嘴燃烧情况以及火焰、炉膛、炉管颜色是否正常;(2)检查炉子各点温度是否平稳,是否在指标内;(3 )检查瓦斯罐脱油、脱水情况。(4)检查瓦斯罐压力以及炉用瓦斯阀
22、后压力是否平稳;(5)检查仪表指示是否准确,控制阀是否灵活好用;(6 )检查炉子及各部件,配件是否完好;(7 )做好炉子、燃料罐、管线阀门等,设备的维护、保养工作,搞好平稳操作,及时准确填写操作记录和交接班日志,搞好卫生。3 7、在操作中加热炉的过剩空气系数一般控制在多少?过剩空气系数大小对加热炉有何影响?答:在操作加热炉的过乘控气系数烧瓦斯一般控制在1.1 1.2 5之 间,烧油时过剩空气系数控制在1.2 1.5之间。过剩空气系数太小,燃烧不完全,浪费燃料,过剩空气系数太大,入炉空气太多,炉膛温度下降,传热不好,烟气带走热量多,炉管易氧化剥皮。过剩空气系数过大,可适当关小烟道挡板和风门。过剩
23、空气系数 过 小,可适当开大烟道挡板和风门。3 8、空气量及气候变化时对炉子操作有何影响?(考虑火焰、热效率、炉管氧化)答:气候变化直接影响到空气量的变化和炉体散热量的变化。当刮风下雨时,空气量增大,火焰发白,出口温度下降。当炉出口温度保持不变时,烟道温度上升,炉体散热量也增大,炉子热效率低,炉管容易氧化剥皮。所以空气量大会影响炉子操作。但空气量太小,火焰燃烧不完全,火焰发红,炉 膛 发 暗,当炉出口温度维持不变时,炉膛温度上升,热效率降低。3 9、怎样判断加热炉燃烧的好坏?答:燃烧完全,炉膛明亮,烧燃料气时火焰呈兰白色,烧燃料油时火焰呈黄白色。各火嘴火焰大小一样,互不干扰,做到多火嘴,短火焰
24、、齐火苗。火焰不扑炉管,烟囱冒出的烟无色,从仪表盘上看出口温度记录曲线近似于直线,波动范围士lo炉子声音为轰轰的均匀声。以上现象说明炉子是烧得好的。4 0、提高炉子热效率有哪些手段?答:(1)保持完全燃烧;(2)在保证完全燃烧的情况下,降低过剩空气系数,将三门一板调节恰当;(3)操作好烟气余热回收设施如空气预热、余热锅炉等;(4)加强设备管理,炉体严密,勿使炉壁耐火层有裂缝、塌 陷 等,经常保持完整。减少下回弯头箱及人孔,看火窗等处漏进空气,减少热损失,露出部分(包括对流转辐射部分和下部回弯头部分)要加强保温,防止热损失过大;(5 )防止炉管结焦;(6 )对流室加强吹灰(对烧燃料油加热炉而言)
25、,辐射室大检修时烧焦和洗盐垢,提高传热效率。4 1、测量烟道气温度和烟道压力有什么作用?答:(1 )能知道烟气带走热量的多少,为节约燃料,减少热损失,防止炉管氧化脱皮提供依据;(2)能知道火焰燃烧情况是否有二次燃烧;(3)能预知炉管是否结焦和对流室结灰情况。42、炉出口温度如何控制?答:(1)保证燃料油、瓦斯及蒸汽压力平稳;(2)稳定进料和进料温度;(3)高压瓦斯罐、低压瓦斯罐应定期切水;(4)调节火焰时要 小调慢调多观察,避免火焰之间互相干扰,保证火焰正常燃烧,炉内受热均匀;(5)控制好仪表的参数,调节要勤,变动时,调节及时准确无误;(6)下雷雨时要注意操作上各种因素的变化,及时调节。43、
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