工業(yè)爐技術(shù)安裝工程

1、工業(yè)爐技術(shù)安裝工程一、工業(yè)爐一般知識簡介工業(yè)爐是石油化工裝置中常見的生產(chǎn)工藝過程中的關(guān)鍵設(shè)備。如煉油及石油化工裝置管式加熱爐、轉(zhuǎn)化爐、裂解爐；合成氨裝置高溫加熱、高溫反應(yīng)的以煤為原料的氣化爐或以燃?xì)鉃樵系囊欢无D(zhuǎn)化爐、二段轉(zhuǎn)化爐等。這些工業(yè)爐類設(shè)備的特點是：結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工工期長，工藝條件要求嚴(yán)格，工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高。工業(yè)爐的類型很多，而且結(jié)構(gòu)多樣。本章只簡要敘述石油化工常見幾種工業(yè)爐工作原理、結(jié)構(gòu)型式、所用材料及初步設(shè)計概算的編制。(一) 工業(yè)爐在生產(chǎn)工藝過程中的作用在石油化工生產(chǎn)工藝過程中，介質(zhì)(物料)的化學(xué)反應(yīng)較為復(fù)雜，如石油烴類的裂解過程，除裂解反應(yīng)外，還伴隨著脫氫、異構(gòu)化、環(huán)化、縮合、

2、迭合等反應(yīng)的發(fā)生。按其不同的工藝性能要求，工業(yè)爐在石油化工生產(chǎn)過程中的作用可歸納如下：1加熱介質(zhì)，使其達(dá)到所需要的溫度后以滿足下一工藝過程的需要，發(fā)生物理變化和相態(tài)轉(zhuǎn)變（由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)）。一般稱為純加熱用加熱爐。2加熱某種介質(zhì)，使其達(dá)到化學(xué)反應(yīng)所需的溫度，或者在觸媒的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。一般稱為加熱反應(yīng)用加熱爐。(二) 工業(yè)爐的分類石油化工行業(yè)工業(yè)爐的類型較多，按其外型結(jié)構(gòu)特征及加熱工藝過程不同可劃分為五大類：1管式加熱爐按形狀分為圓筒爐、立式爐、箱型爐。管式爐爐體一般由鋼架及筒體（或箱體）組成，爐內(nèi)襯有耐火材料和隔熱材料，還有爐管系統(tǒng)、爐配件和煙囪等部分。根據(jù)其受熱形式有純輻射式和輻射-對流

3、式。管式加熱爐是石油化工行業(yè)最常用的爐型，以后各節(jié)主要圍繞管式加熱爐展開介紹。2立式反應(yīng)爐這類爐的爐體基本上是受壓容器，如甲烷化爐、中（低）溫變換爐、氣化爐、二段轉(zhuǎn)化爐等；另一部分類似平頂(底)或錐形頂(底)的常壓容器，如沸騰爐、蓄熱爐、煤氣發(fā)生爐等，爐體多數(shù)均有復(fù)雜的內(nèi)件和襯耐火材料，催化劑填料等。3臥式旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐爐體呈臥式旋轉(zhuǎn)筒體，內(nèi)部裝有螺旋輸運器或加熱爐管，外部有傳動及減速裝置，如hf旋轉(zhuǎn)反應(yīng)爐等。4帶傳動、升降投料裝置的反應(yīng)爐這類爐設(shè)備類似容器，但外部有投料提升裝置，爐內(nèi)有內(nèi)襯或砌筑耐火和隔熱材料，如電熱爐等。5其他工業(yè)爐焚燒爐： 用于廢氣、廢液、廢渣的焚燒。將其中有害物質(zhì)經(jīng)焚燒轉(zhuǎn)化

4、為無害物質(zhì)排出。如污泥焚燒爐、硫磺回收裝置焚燒爐。干燥爐：用于干燥工藝物料。熱載體爐：塑料廠用的較多。(三) 工業(yè)爐常用材料工業(yè)爐通常都是由金屬和非金屬材料制造、安裝、砌筑而成。對于由金屬殼體或鋼架、爐管、各種配件組合的爐體結(jié)構(gòu)，要求能承受相當(dāng)高的溫度、各種介質(zhì)的腐蝕以及承受一定的壓力和荷載，其中，尤以爐管為著。工業(yè)爐使用的金屬材料種類很多，常用的有普通碳鋼、各種耐高溫合金鋼及不銹鋼。此外，對構(gòu)成工業(yè)爐實體的內(nèi)襯耐火材料、隔熱保溫材料種類也很多。有耐火磚、不定型耐火材料、耐火纖維、纖維可塑料、巖棉板、微孔硅酸鈣制品等。二、石油化工裝置常用工業(yè)爐 top(一) 管式加熱爐管式加熱爐是屬于提供熱源

5、的火焰加熱設(shè)備，作用是將通過爐管中的介質(zhì)加熱到所需溫度，然后進(jìn)入下一段工藝過程，又稱之為管式爐。1管式加熱爐的工作原理管式加熱爐由輻射室、對流室和煙囪組成，輻射室和對流室內(nèi)均裝有爐管，煙囪內(nèi)裝有擋板。燃料經(jīng)過噴嘴在輻射室燃燒，產(chǎn)生的高溫火焰以輻射傳熱方式，將大部分熱量傳給輻射室爐管內(nèi)流動著的介質(zhì)，溫度降低后的高溫?zé)煔庠龠M(jìn)入對流室，以對流方式繼續(xù)將部分熱量傳給對流室爐管內(nèi)流動著的介質(zhì)，降溫后的煙氣最終進(jìn)入煙道，通過煙囪排入大氣。介質(zhì)的流向一般是先經(jīng)過對流室爐管，再經(jīng)過輻射室的爐管。其介質(zhì)在流動過程中不斷吸入高溫?zé)煔饨?jīng)爐管壁傳來的熱量，逐步升高到所需要的溫度成為高溫介質(zhì)流出。管式加熱爐的流程見圖1

6、1-2-1。為了綜合利用能源常在對流室和煙道與爐體部分增設(shè)余熱回收系統(tǒng)，或加熱空氣或加熱水、水蒸汽，生成蒸汽或過熱蒸汽，供生產(chǎn)使用。2管式加熱爐的類型常見的管式爐中，有圓筒加熱爐和立式加熱爐。爐體外形分為立式圓筒形和立式長方形、箱型，而老式斜頂形加熱爐在煉油裝置中已很少采用。圓筒式加熱爐又稱圓筒立式加熱爐，其爐型見圖11-2-2。圖中（a）型是一種純輻射型圓筒加熱爐，只有輻射室，沒有對流室，噴嘴設(shè)在底部向上安裝，爐管直立沿爐墻布置。這種加熱爐結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，其熱效較低。圖中（b）型是輻射對流型圓筒加熱爐，在爐體上部設(shè)有水平方向布置的對流室，底部為輻射室，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。圖11-2-1 

7、 加熱流程圖圖11-2-2   圓筒式加熱爐圖立式加熱爐分為臥管立式加熱爐和立管立式加熱爐，這兩種加熱爐的示意見圖11-2-3（a）、11-2-3（b）。立式加熱爐高度通常為寬度的23倍，爐內(nèi)呈長方形，又稱立方式型爐，由型鋼組成的立柱支撐。立式加熱爐的結(jié)構(gòu)分上、中、下三部分，上部分為煙囪，內(nèi)設(shè)擋板調(diào)節(jié)氣流和風(fēng)量，中部為對流室，下部為輻射室。噴嘴在爐底向上放置或側(cè)壁水平放置，輻射爐管沿爐墻呈臥式或立式排列，對流段爐管均為臥式安裝，用管板支撐。3特殊類型加熱爐由于采用技術(shù)不同，有些裝置的立式方型爐爐管及燃燒器的位置與常見爐型不同。如重整裝置四合一爐，管系為正u型上面2個集合管，

8、或倒u型下面2個集合管。集合管材質(zhì)1 1/4cr1/2mo, 15crmo,cr5mo,形狀為直管,爐管材質(zhì)cr9mo。燃燒器有設(shè)置在爐墻側(cè)面，或設(shè)置在爐底部。加氫裂化裝置設(shè)計的爐型有爐管放在中間，采用雙面輻射方式，支撐架為hk-40的離心澆注管。以下介紹幾種不同于一般管式加熱爐結(jié)構(gòu)的爐型。(1)重整裝置四合一爐 ：該四個重整進(jìn)料加熱爐的輻射室是四個完全獨立的在一個箱體鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)的立式爐，用來分別加熱重整進(jìn)料介質(zhì)。介質(zhì)出爐溫度為500°c左右，爐內(nèi)煙氣溫度為800900°c，見圖11-2-4。 圖11-2-3 （a）臥管    

9、;     圖11-2-3（b）立管立式加熱爐圖             立式加熱爐圖圖11-2-4催化重整爐圖(2)制氫裝置轉(zhuǎn)化爐與其他加熱爐不同之處是爐管里裝有催化劑，制氫反應(yīng)過程在爐管內(nèi)完成。爐內(nèi)溫度較高，達(dá)到1000°c，反應(yīng)介質(zhì)出口溫度為800°c左右，此爐有兩種型式：一種是立式長方形爐，燃燒器側(cè)面安裝；另一種是大型的立式箱型爐，燃燒器頂置，對流室另設(shè)一個系統(tǒng)，爐型見圖11-2-5。圖11-2-5 

10、;  制氫轉(zhuǎn)化爐圖(3) 裂解爐，主要以石油餾分為原料，進(jìn)行熱裂解生產(chǎn)烯烴，其結(jié)構(gòu)特征為：立管加熱裂解爐。管式裂解爐為立式鋼架結(jié)構(gòu)爐體，爐墻砌筑耐火材料和隔熱材料，爐管為立式懸掛變徑管，幾種不同管徑組合成一組，爐底有油氣聯(lián)合噴嘴；對流室在頂部，為臥式盤管，預(yù)熱原料或燃料等。裂解爐是乙烯裝置中的關(guān)鍵設(shè)備之一，結(jié)構(gòu)龐大（30萬t/a乙烯十一臺裂解爐總重4100t）。過去我國乙烯裝置中的裂解爐大部分是從國外引進(jìn)，其結(jié)構(gòu)與國內(nèi)管式裂解爐相類似，工藝流程及各種技術(shù)指標(biāo)與國內(nèi)同類爐子水平相近或略高，見圖11-2-6。4管式加熱爐金屬結(jié)構(gòu)爐體金屬結(jié)構(gòu)由爐架、煙道、煙囪、風(fēng)道、彎頭箱門、梯子平臺組成

11、。爐架占爐體金屬結(jié)構(gòu)重量80%左右，由主框架、中間及邊框架、爐底鋼結(jié)構(gòu)、爐頂鋼結(jié)構(gòu)、端墻鋼結(jié)構(gòu)、輻射室及對流室表面鋼板等組成。煙道是輸送和排放煙氣的管道，風(fēng)道是供給空氣的管道。煙風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣，直接影響預(yù)熱回收系統(tǒng)的效率、動力消耗、材料消耗。彎頭箱門在對流室兩側(cè)，是檢修對流室彎頭的開啟門。圖11-2-6   30萬t/a輕柴油裂解爐結(jié)構(gòu)圖(二) 化學(xué)反應(yīng)爐由于石油化工生產(chǎn)面較廣，專業(yè)眾多，除上述常用爐類設(shè)備外，尚有一些加熱、化學(xué)反應(yīng)爐設(shè)備，如合成氨裝置中的二段轉(zhuǎn)化爐、蓄熱爐、開工加熱爐、甲烷化爐，氣化爐等。這些爐類設(shè)備主要用于石油化工裝置中原料氣的進(jìn)一步加熱、轉(zhuǎn)化、變換

12、分離及固體焚燒等一系列化學(xué)反應(yīng)。它們的共同特征是均為立式鋼殼體，一般外殼為受壓容器，體內(nèi)襯耐火隔熱材料或內(nèi)裝催化觸媒以及內(nèi)襯不銹鋼板或其他合金鋼；爐體安裝類似一般反應(yīng)器或容器類設(shè)備，爐型見圖11-2-7（a）、11-2-7（b）、11-2-7（c）、11-2-7（d）。(a) 二段轉(zhuǎn)化爐圖              (b) 中低溫度變換爐           

13、;             (c) 甲烷化爐                          (d) 開工加熱爐圖11-2-7(三) 工業(yè)爐爐管及配件1爐管工業(yè)爐輻射爐管主要是受火焰的直接輻射，并在高溫和高壓下進(jìn)行工作，有時還可能承受硫化

14、物、環(huán)烷酸和氯化物等的腐蝕，因此，爐管是在十分苛刻的條件下工作。工業(yè)爐爐管的材質(zhì)根據(jù)介質(zhì)的特性和操作條件不同，應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)碳鋼、合金鋼或不銹鋼。爐管除了不同材質(zhì)的光管外，設(shè)計中為了提高對流室的煙氣側(cè)傳熱系數(shù)，常在光管上增焊翅片或釘頭，故稱為翅片管或釘頭管，一般翅片管的受熱面積為光管的49倍；釘頭管的受熱面積為光管的23倍，其型式如圖11-2-8（a）、11-2-8（b） 。為減少積灰，增加傳熱能力，現(xiàn)在有使用開口翅片管。制氫裝置轉(zhuǎn)化爐的爐管內(nèi)裝有觸媒，其型式如圖11-2-9（a）。重整裝置進(jìn)料爐輻射室為門型，由集合管分多路入爐內(nèi)，再匯集于集合管出爐，其型式如圖11-2-9（b）。2爐管連接件及支

15、持件爐管常用的連接件有急彎彎管、箱式回彎頭、沖壓彎頭、u型鑄鋼彎頭，見圖11-2-10（a）、11-2-10（b）、11-2-10（c）。急彎彎管材質(zhì)應(yīng)與爐管材質(zhì)相一致，型式有90°和180°兩種。箱式回彎頭有鑄鋼和鍛鋼兩種材質(zhì)，其中鑄鋼為多，與爐管連接時采用脹接、螺紋連接或焊接的方法均可。回彎頭的堵頭可以拆卸,便于爐管的檢查與清焦及修理。壓力分為2.5、6.5、10mpa三個等級，型式有90°和180°兩種。支持件是支承或穩(wěn)定爐管的配件，由于爐管的布置形式不同，對支承件型式的要求也不一樣，常分為立裝爐管拉鉤、臥裝爐管托架、彈簧吊架和穩(wěn)定爐管的管板，常見

16、型式如圖11-2-11        圖11-2-8 （b）翅片管圖    圖11-2-9a     轉(zhuǎn)化管圖1-錐形底；2-觸媒支承架；3-轉(zhuǎn)化管本體；4-管端帽；5-熱電偶套管；6-活套法蘭；7-平蓋板；8-墊片；9-管接頭圖11-2-9（b）  輻射室出入口集合管圖3燃燒器燃燒液體或氣體的燃燒器，通稱為噴嘴，包括燃料噴嘴、調(diào)風(fēng)器、和火道三部分。一般常用的噴嘴種類為油氣聯(lián)合燃燒器、輕油燃燒器等，見圖11-2-12。為了控制大氣污染，現(xiàn)開發(fā)出系

17、列環(huán)保高效節(jié)能燃燒器，具有20世紀(jì)九十年代國際先進(jìn)水平。按燃料種類分為重油、輕油、氣體；按排放污染物分為低一氧化氮（nox）燃燒器和普通燃燒器。 除上述零配件外，還有煙囪的擋板及調(diào)節(jié)裝置、看火門、防爆門、人孔門、吹灰器等配件。圖11-2-11(a)爐管拉鉤圖        圖11-2-11(b)爐管托架圖                   

18、60;               圖11-2-11(c)彈簧吊架                         (四) 工業(yè)爐爐襯工程管式爐的爐襯結(jié)構(gòu)，目前采用的有砌磚、拉磚、輕質(zhì)耐熱襯里、輕質(zhì)澆注料襯里和耐火纖維爐

19、襯、噴涂耐火纖維爐襯、纖維可塑料襯里結(jié)構(gòu)等。1爐襯結(jié)構(gòu)的種類(1) 砌磚結(jié)構(gòu)這是最簡單的一種爐墻結(jié)構(gòu)形式。砌磚結(jié)構(gòu)的圓筒形爐墻本身穩(wěn)定性較好，結(jié)構(gòu)簡單，爐墻厚，爐墻高度不受限制，國內(nèi)圓筒爐的輻射室常采用輕質(zhì)耐火磚砌磚結(jié)構(gòu)，見圖11-2-13（a）。(2) 拉磚結(jié)構(gòu)為了增強砌磚爐墻的穩(wěn)定性，將爐墻磚結(jié)構(gòu)與爐墻鋼結(jié)構(gòu)拉接起來，便形成了另一種爐墻形拉磚爐墻。拉磚爐墻基本不用異型磚，多用于立式方型高爐墻。拉磚爐墻可分為采用重質(zhì)耐火磚的重型拉磚爐墻和采用輕質(zhì)耐火磚的輕型拉磚爐墻，重型拉磚爐墻多用于不分段承重的低爐墻，隨著爐墻高度的增加使用輕質(zhì)耐火磚，輻射段采用筒壁鋼板和鋼架分段承重的輕型拉磚爐墻，它使?fàn)t

20、墻重量進(jìn)一步減輕。國內(nèi)轉(zhuǎn)化爐和箱型爐當(dāng)采用附墻火焰燃燒，輕質(zhì)耐熱襯里和耐火纖維爐襯不能滿足要求時，可以考慮采用輕型拉磚結(jié)構(gòu)。見圖11-2-13（b）。(3) 耐火纖維爐襯結(jié)構(gòu)耐火纖維爐襯結(jié)構(gòu)一般由耐火度不同的耐火纖維氈或耐火纖維模塊組成。是由隔熱層和耐火層組成的多層疊合式結(jié)構(gòu)。耐火纖維爐襯具有隔熱性能好、爐墻薄、重量輕、施工簡便、施工進(jìn)度快、不需烘爐等優(yōu)點。但耐火纖維爐襯強度低，抗氣流沖刷性能不如耐火磚和輕質(zhì)耐熱襯里。耐火纖維爐襯分為普鋁、高鋁和含鋯纖維，可用于一般工業(yè)爐輻射室的爐墻和爐頂。對于氣流沖刷較嚴(yán)重的對流室、煙道和煙囪等部位，不適宜采用。耐火纖維爐襯結(jié)構(gòu)見11-2-14（a） ，11

21、-2-14（b）。圖11-2-12油氣聯(lián)合噴嘴(4) 輕質(zhì)澆注料襯里結(jié)構(gòu)20世紀(jì)九十年代以后爐襯里新型材料及配方不斷涌現(xiàn)，輕質(zhì)澆注料襯里分為隔熱和耐熱兩大類。隔熱襯里適用于耐火磚背襯和彎頭箱襯里；耐熱襯里適用于輻射室、對流室、煙道和煙囪。不同的襯里配方，使用溫度為800至1200。澆注料襯里結(jié)構(gòu)見圖11-2-15（a）11-2-15(b)。圖11-2-13(a)  磚砌爐墻圖                圖11-2-13(b)

22、0; 拉磚結(jié)構(gòu)爐墻圖(5) 噴涂耐火纖維襯里結(jié)構(gòu)噴涂耐火纖維襯里是20世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的，適用于煉油及石油化工管式爐。全纖維爐襯噴涂厚度根據(jù)溫度確定。噴涂普通硅酸鋁耐火纖維襯里連續(xù)工作溫度不得大于1000，噴涂高鋁耐火纖維襯里連續(xù)工作溫度不得大于1200。襯里一般采用全纖維結(jié)構(gòu)形式，也可采用噴涂巖棉耐火纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)形式。(6) 纖維可塑料襯里結(jié)構(gòu)纖維可塑料由纖維、結(jié)合劑、填充料和外加劑等組成。纖維可塑料為氣硬性材料，不需要加水及攪拌，開袋后即可施工，經(jīng)涂抹、搗制成型。纖維可塑料襯里分為隔熱和耐熱兩大類。隔熱襯里適用于耐火磚背襯，部分煙囪和彎頭箱襯里，使用溫度為550。耐熱襯里適用于輻射室、

23、對流室、煙道和煙囪，使用溫度為900至1100。也有耐熱襯里配方適用于制氫爐、裂解爐輻射室和工業(yè)爐高溫部位，使用溫度為1300，但沒有廣泛應(yīng)用。2. 爐襯常用的材料(1) 耐火磚又稱定型耐火材料，具有強度高，施工簡單，用途廣泛，取材容易的優(yōu)點。耐火磚按不同的化學(xué)礦物成份組成分為；粘土質(zhì)耐火磚、高鋁質(zhì)耐火磚、半硅磚、硅質(zhì)耐火磚、鎂質(zhì)耐火磚、剛玉磚等。(2) 不定型耐火材料是由耐火骨料、粉料和膠結(jié)料或另摻外加劑，按一定比例組成的混合物。使用時具有一定的可塑性，一般采用澆注、搗打、涂抹、噴涂等方法施工，經(jīng)過養(yǎng)護(hù)或烘干后成為強度高，耐火性好的整體爐襯。耐火骨料起著骨架作用，用量最多，能顯著影響不定型耐

24、火材料的高溫性能。耐火粉料則起著填充空隙、改善施工操作，提高密度的作用。不定型耐火材料的骨料和粉料必須與所用膠結(jié)料的化學(xué)性質(zhì)一致，有足夠的耐火度和一定的強度，并且級配合理。圖11-2-14(b)圖11-2-15（a）  爐底澆注料圖                              

25、;                                    圖11-2-15（b）  爐墻澆注料圖耐火澆注料，又稱為耐火混凝土，是利用膠結(jié)料加上骨料、粉料及一些外摻劑制成的散裝的混合料。加水或其他結(jié)合劑拌合后具有一定的流動性，

26、通常采用澆注方法施工。輕質(zhì)耐火噴涂料，其材料組成基本同輕質(zhì)耐火澆注料。采用機(jī)械噴涂的方法施工，具有整體性好、耐火材料與爐體結(jié)合緊密、機(jī)械強度高、施工速度快的優(yōu)點?？捎糜诮Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工面大的爐子。耐火可塑料，是以耐火骨料和粉料為主加入適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合粘土或化學(xué)膠結(jié)料，以及少量的外加劑，加水經(jīng)充分混煉而制成的磚坯狀或泥團(tuán)物料。在規(guī)定的儲存期內(nèi)可塑料具有良好的可塑性，被廣泛用于工業(yè)爐窯上。(3) 耐火纖維耐火纖維是一種新型的耐高溫隔熱耐火材料，是第三代耐火材料。耐火纖維在工業(yè)爐中的使用，促進(jìn)了工業(yè)爐結(jié)構(gòu)和工藝的改革。耐火纖維的規(guī)格品種較多，有毯氈、板、管殼及散狀纖維，可根據(jù)設(shè)計需要選用。常用的施工方法有層

27、鋪式爐襯和疊砌式爐襯及模塊式爐襯。(4) 噴涂耐火纖維所用的纖維材料有普通硅酸鋁耐火纖維棉、高鋁纖維棉、巖棉；所用的結(jié)合劑為復(fù)合結(jié)合劑，牌號kt-201；所用粘接劑牌號kt-200。(5) 纖維可塑料不規(guī)定具體配方，可塑料纖維含量必須大于60%（重量比），并不得含有水泥，其理化指標(biāo)應(yīng)符合技術(shù)規(guī)定。(6) 隔熱材料為了防止熱量損失，節(jié)約投資，常常要對爐體進(jìn)行保溫隔熱。常用的材料有：巖棉制品、膨脹珍珠巖制品、微孔硅酸鈣制品和陶瓷纖維隔熱制品等。為了防腐、防火，在爐立柱上涂砌一層隔熱防火材料，常用的材料有：硅藻土質(zhì)隔熱材料，硅藻土粉(又稱硅藻土保溫泥)。三、余熱回收 top余熱回收的目的是提高工業(yè)爐

28、熱效率，節(jié)約能源。提高工業(yè)爐熱效率的方法較多，除減少過?？諝庀禂?shù)、改進(jìn)燃燒器和減少爐壁散熱損失外，常用的余熱回收方案有以下幾種：(一) 冷進(jìn)料、熱油預(yù)熱空氣冷進(jìn)料、熱油預(yù)熱空氣方案是將裝置中互相換熱的冷、熱液態(tài)物流分別作為回收煙氣余熱的冷源（既冷進(jìn)料，例如常減壓裝置的原油）和預(yù)熱爐用空氣的熱源（例如常減壓裝置的常壓塔側(cè)線餾分油），是提高加熱爐熱效率和裝置熱回收率的一種方法，見圖11-2-16。(二) 余熱鍋爐余熱鍋爐的功能是利用工業(yè)爐的煙氣余熱發(fā)生蒸汽，供裝置使用，見圖11-2-17。(三) 空氣預(yù)熱器顧名思義，空氣預(yù)熱器是用來預(yù)熱空氣。根據(jù)工業(yè)爐熱負(fù)荷大小可選擇回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器或管式空氣預(yù)熱

29、器?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是不斷將煙氣的熱量傳給空氣，使煙氣溫度降低。溫度升高后的空氣進(jìn)入爐內(nèi)供燃燒使用，達(dá)到提高工業(yè)爐熱效率的目的?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器因體積龐大不能放在爐頂，需放在地面上。管式空氣預(yù)熱器是利用列管式結(jié)構(gòu)，使煙氣和空氣分別通過管程和殼程，利用管壁傳熱回收煙氣余熱，見圖11-2-18。圖11-2-16  熱載體方案圖 圖11-2-17  余熱鍋爐方案圖圖11-2-18  空氣預(yù)熱器圖四、管式加熱爐施工程序及施工方法 top工業(yè)爐的安裝施工較為復(fù)雜，大中小型工業(yè)爐的工程量大小懸殊，施工中受各種自然、地理條件和施工單位機(jī)械配備與技術(shù)水平的影響，其施工方法不盡相同

30、。下面介紹管式加熱爐通常的施工程序及施工方法：(一) 施工程序1. 安裝前的準(zhǔn)備(1) 熟悉圖紙、技術(shù)交底、編制施工組織設(shè)計或施工方案。(2) 施工機(jī)具、工器具的準(zhǔn)備、搬運與設(shè)置。(3) 設(shè)備基礎(chǔ)的驗收、鏟浮層、打麻面、放線及墊鐵的設(shè)置。(4) 設(shè)備和材料開箱檢查、清點、編號、記錄，必要時進(jìn)行無損探傷復(fù)查，場內(nèi)運輸。(5) 安裝場地清理與一般平整，臨時組裝平臺和施工手段措施的設(shè)置。2. 管式加熱爐現(xiàn)場組裝程序(二) 施工方法1在預(yù)制廠預(yù)制輻射室、對流室、煙囪、梯子平臺等部位鋼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場吊裝、組對安裝。近年來為縮短施工工期，鋼結(jié)構(gòu)可在預(yù)制廠整組預(yù)制、整組運輸、在施工現(xiàn)場整組安裝就位?，F(xiàn)場預(yù)制爐管

31、(組或排)并與急彎彎管焊接。鋼結(jié)構(gòu)焊接為手工電弧焊，爐管焊接為氬電聯(lián)焊，用x光射線進(jìn)行無損探傷檢驗。2爐體內(nèi)配件吊鉤、拉鉤、保溫釘、吹灰器、煙囪擋板等為成品件安裝。3爐內(nèi)砌筑耐火磚分濕砌和干砌，爐底部分采用干砌，爐墻均為濕砌（即用耐火泥砌筑）。根據(jù)爐型采用砌磚爐墻或拉磚爐墻。圓筒爐輻射室砌磚爐墻是通過焊接在輻射室筒體鋼板上的托磚板來承重的。磚砌筑在各層托磚板上，由托磚板將圓筒爐輻射室爐墻沿高度分成幾段。對于砌體直徑小于5m，爐墻全高小于10m的小型圓筒爐輻射室爐墻可不分段。各膨脹縫內(nèi)應(yīng)填塞耐火纖維毯。立式方型爐輻射室輕型拉磚爐墻多采用水平磚拉桿型，即沿爐墻砌磚高度每隔500mm左右，用磚拉桿(

32、圓鋼)將此水平層的磚穿起來(或用輕質(zhì)耐熱襯里代替此水平層的磚)，再通過磚拉鉤與爐子鋼架連接。爐頂磚結(jié)構(gòu)一般采用吊磚形式，即將磚通過吊磚件吊在爐頂鋼結(jié)構(gòu)上，在耐火磚層上鋪設(shè)隔熱材料，組成爐頂磚結(jié)構(gòu)。爐頂磚結(jié)構(gòu)分輕型和重型兩種。輕型爐頂磚結(jié)構(gòu)由輕質(zhì)耐火磚和吊磚件組成，此種磚結(jié)構(gòu)只用兩種形狀簡單的耐火磚搭配徹筑，磚寬的一面用泥漿砌筑，磚窄的一面為干砌。每塊磚均用吊磚桿穿起來吊于爐頂。吊磚件焊于爐頂鋼板下表面。4耐火纖維爐襯安裝。管式加熱爐輻射室的爐墻、爐頂可采用耐火纖維爐襯，爐襯由等距離分布的保溫釘固定。安裝時，先焊接保溫釘，然后將隔熱層和耐火層纖維毯逐層套入保溫釘，套入時各層之間不用粘貼劑，但層與

33、層之間必須錯縫。最后在耐火纖維毯的表面用墊圈或螺母固定，并在保溫釘?shù)亩瞬空迟N10mm厚的耐火纖維毯小塊將金屬件覆蓋。爐墻拐角處應(yīng)采用搭接式連接，看火門處采用耐火纖維看火門預(yù)制塊。5輕質(zhì)澆注料施工前應(yīng)先除去鋼結(jié)構(gòu)及保溫釘表面浮銹及其他雜物（保溫釘現(xiàn)場制作、安裝）。把攪拌好的澆注料在30min內(nèi)澆注完畢。通常采用手工搗制，也可采用平板振搗器進(jìn)行振搗。隔熱澆注料僅采用手工搗制，當(dāng)澆注料厚度50mm時，宜采用手工涂抹或拍打成型。襯里借助保溫釘與鋼板表面連接。襯里施工完畢14h后，用手輕捺襯里表面，不沾手時便可開始用水噴霧養(yǎng)護(hù)。噴霧養(yǎng)護(hù)完畢的襯里，應(yīng)再經(jīng)48h自然干燥后，方可搬動和吊裝。6噴涂耐火纖維襯

34、里施工前應(yīng)先除去鋼結(jié)構(gòu)及保溫釘表面焊渣、浮銹、油污及其他雜物。噴涂前，在工業(yè)爐殼體鋼板內(nèi)表面先噴少量防腐粘接劑。將結(jié)合劑倒入結(jié)合劑儲罐中。開動纖維噴涂機(jī)，同時將纖維棉徐徐加入噴涂機(jī)內(nèi)，連續(xù)噴涂。爐墻部位施工噴涂自上而下進(jìn)行，根據(jù)爐襯厚度要求可分層噴涂。噴涂后進(jìn)行自然干燥。7纖維可塑料爐襯施工前應(yīng)將與纖維可塑料接觸的爐壁內(nèi)表面的油污、鐵銹及其他附著物清理干凈。除錨固釘外，對埋入襯里的其他鋼構(gòu)件（如：接管、管架、套管等）應(yīng)纏繞耐火纖維繩。對不便纏繞耐火纖維繩的鋼構(gòu)件，可涂瀝青。纖維可塑料可以采用涂抹、搗制方法施工。纖維可塑料為氣硬性材料，不需要加水及攪拌，開袋后即可施工。施工后應(yīng)在通風(fēng)條件下自然養(yǎng)

35、護(hù)7d，不需要烘爐，即可升溫使用。8預(yù)制后的爐管安裝及爐體外配件安裝。安裝前要對燃燒器成品件進(jìn)行拆裝、檢測、調(diào)試。9鋼結(jié)構(gòu)外表面除銹、防腐。管式爐外表面開工后溫度應(yīng)保持在50以下，鋼絲刷除銹，只涂兩遍紅丹防銹漆即可。標(biāo)志漆根據(jù)設(shè)計圖樣規(guī)定選用。10管式爐襯里采用輕質(zhì)澆注料施工時，襯里養(yǎng)護(hù)完畢后，環(huán)境溫度仍應(yīng)保持在5以上，并自然干燥至少5d后再進(jìn)行烘爐。烘爐前，爐管內(nèi)應(yīng)先通入蒸汽，暖烘12d，當(dāng)爐膛溫度升到約130時，即可點燃噴嘴烘爐。五、安裝工程費計算 top(一) 工程量計算規(guī)劃1工業(yè)爐金屬結(jié)構(gòu)制作安裝和爐管安裝。金屬結(jié)構(gòu)制作安裝單位為“t”。工程量按單體（座）分立式方型爐和圓筒爐，包括整座

36、爐體的爐架、煙道、煙囪、箱門、管板、風(fēng)道、平臺、梯子等部位鋼結(jié)構(gòu)。爐管安裝單位為“t”。工程量不分材質(zhì)、爐管結(jié)構(gòu)型式，僅區(qū)分管徑計算。2“概算指標(biāo)”中爐管焊接“一個焊口”的使用條件是：(1) 當(dāng)設(shè)計圖樣上的爐管(含釘頭管、翅片管、離心澆注管)較長，采購不能滿足要求，需用兩根或兩根以上的爐管焊接成所需長度，其焊口應(yīng)另計安裝費。(2) 不與急彎彎管聯(lián)結(jié)的u型爐管，豬尾管、螺旋爐管等當(dāng)與其他部件(或自身)相聯(lián)時，應(yīng)按其焊口數(shù)量另計安裝費。3配件安裝急彎彎管、回彎頭安裝單位為“t”，工程量按不同材質(zhì)，不同管徑分別計算。管板、保溫釘、彈簧吊架、各種門類及不同材質(zhì)零配件安裝單位為“t”。零配件安裝工程量包

37、括爐管拉鉤、吊鉤等。吹灰器、燃燒器安裝單位為“套”，工程量分為不同結(jié)構(gòu)形式的吹灰器、燃燒器。煙囪附件和空氣預(yù)熱器安裝單位為“t”，空氣預(yù)熱器工程量不分結(jié)構(gòu)型式均按“t”計算。4爐窯砌筑耐火磚安裝單位為“m3”，工程量包括同種材料不同密度的耐火磚。抹灰、石棉板安裝單位為“m2”。5襯里、隔熱襯里、隔熱安裝單位為“m3”。(二) 工業(yè)爐安裝單位工程概算編制實例見表11-2-1。表11-2-1工業(yè)爐安裝單位工程概算編制實例設(shè)備及安裝工程概算表檔案號設(shè)計階段基礎(chǔ)設(shè)計版本序號指標(biāo)號設(shè)備、材料或費用名稱單位數(shù)量材質(zhì)重量（噸）單價（元）合價（元）單重總重設(shè)備 購置費主要 材料費安裝費其中設(shè)備 購置費主要 材

38、料費安裝費其中人工費人工費1四合一重整進(jìn)料加熱爐(1)6-1001煉油工業(yè)爐金屬結(jié)構(gòu)制作安裝_立式方形爐噸401組合件3413264781813686131061447328018(2)6-1007煉油工業(yè)爐爐管_127×8（引進(jìn)）噸9.71331443129114297(3)6-1006煉油工業(yè)爐爐管_102×6（引進(jìn)）噸3.6141247850831721(4)6-1004煉油工業(yè)爐爐管_98×6（引進(jìn)）噸21.215825563353811787(5)6-3059扁平焰瓦斯燃燒器套60組合件8500203129510000121807740(6)6-1007

39、集合管（引進(jìn)）噸11.41331443151735050(7)6-1007集合管噸0.66碳鋼113259133144374751878292(8)6-3026急彎彎管安裝180°127×8（引進(jìn)）噸0.197122019616135323727(9)6-3024急彎彎管安裝180°102×6噸0.7111330013623738074804439672827033(10)6-3003急彎彎管安裝90°102×6噸0.04合金鋼267809897230475107139591219(11)6-3016急彎彎管安裝90°89&

40、#215;6（引進(jìn)）噸0.02合金鋼2737428026154751605(13)6-1009u型彎管（引進(jìn)）噸8.06astma335p5121835798172877(14)6-1023煉油工業(yè)爐合金鋼爐管焊接1個焊口23282115919047236888(15)6-1009煉油工業(yè)爐翅片管噸65.23碳鋼16480121835710749907945023287(16)6-3049對流管板噸5.8zg35cr25ni1282400120777447792070014489(17)6-3045對流管板噸4.1碳鋼150006502826150026651156(18)6-3045對流管板

41、噸2.82rqtsi-4.018000650282507601833795(19)6-3050管排聯(lián)接件噸0.307zg35cr25ni1282400287477425297882238(21)6-3049墻磚定位架噸0.216zg35cr25ni1282400120777417798261167(23)6-3048法蘭噸0.10212crmo249991845776254718879(24)6-3055密封式煙囪擋板噸0.956組合件10000056323195600538221(25)6-3057煙囪擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)噸0.042組合件120008466335043627(26)6-3052各種

42、門類安裝噸2.045組合件14200210411212903943032292(27)6-3048各類套管噸0.1571cr18ni9ti4078818457766404290122(28)6-3046碳鋼保溫釘安裝噸0.62189001522188991171894375517(29)6-3047不銹鋼保溫釘安裝噸1.691155002073996411951953504916293(30)6-4005爐窯砌筑高鋁質(zhì)隔熱耐火磚lg-1.0米350.6720807522831053943810414340(31)6-4003爐窯砌筑異型粘土質(zhì)隔熱耐火磚ng-1.3米314.4920833221

43、753018346662536(32)6-4003爐窯砌筑標(biāo)準(zhǔn)型粘土質(zhì)隔熱耐火磚ng-1.3米30.2116393221753446837(33)6-4003爐窯砌筑標(biāo)準(zhǔn)型粘土質(zhì)隔熱耐火磚ng-1.0米313.3216393221752183142892331(34)6-5002輕質(zhì)耐熱襯里(澆注料)米367bqj-7272012143551822408133823785(35)6-5003噴涂硅酸鋁棉(高鋁)米31711103118507341886301316350125514(36)6-5005襯里、隔熱高鋁耐火纖維氈(毯)米319.460051128411649721731630(37

44、)6-5006陶纖維氈米3134999190463499919046(38)6-5009襯里、隔熱巖棉板米32.457276318713731831449(39)9-2033金屬結(jié)構(gòu)刷油_紅丹防銹漆兩遍100公斤1604344618545367378428872(40)9-2038金屬結(jié)構(gòu)刷油_調(diào)合漆兩遍100公斤1604253711401005934817644小計噸65579492185266704121零星輔材施工費4370513112綜合費率%193.491387803稅金%3.41223626123332合計678157537401067172337、穩(wěn)定塔底重沸爐(1)6-1002

45、煉油工業(yè)爐金屬結(jié)構(gòu)制作安裝_圓筒爐噸23.627碳鋼36443013973860977119622997(2)6-1009煉油工業(yè)爐碳鋼爐管_168×8噸9.048碳鋼9806123537488725111823392(3)6-3059vii-e型氣體燃燒器套3組合件850020913525500628406(4)6-1009翅片管168×8噸4.44組合件980612353744353954871664(5)6-3014碳鋼急彎彎管安裝180°168×8噸1.163碳鋼2832517192540532942199946286(6)6-3007碳鋼急彎彎管安裝90°168×8噸0.151碳鋼28325290128692427743811313(7)6-3049爐管拉鉤噸0.448zg35cr25ni1282400124581236915558364(8)6-3045對流管板噸1.646碳鋼15000664296246901092487(9)6-3052各種門類安裝噸0.154組合件14200216011772187332181(10)6-3055雙軸煙囪擋板噸0.318組合件750005742422385018277(11)6-3058煙囪擋板