加熱爐基礎知識

1、遼陽石化公司遼陽石化公司中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有煉油廠延遲焦化車間設備工程師煉油廠延遲焦化車間設備工程師 管式加熱爐基礎知識管式加熱爐基礎知識煉油廠延遲焦化車間煉油廠延遲焦化車間 2016 年年1月月1中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有管式加熱爐基礎知識管式加熱爐基礎知識一一管式加熱爐的作用和特征管式加熱爐的作用和特征二二管式加熱爐類型簡介管式加熱爐類型簡介三三管式加熱爐管式加熱爐的主要結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)四四加熱爐的余熱回收系統(tǒng)加熱爐的余熱回收系統(tǒng)五五管式加熱爐管式加熱爐的操作與維護的操作與維護2中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有管式加熱爐管式加熱爐的作用和特征的作用和特征 一、管式一、管式加熱爐加熱爐的

2、作用和特征的作用和特征 1.1加熱爐的作用加熱爐的作用 管式加熱爐是煉油廠和石油化工廠的重要設備之一，它管式加熱爐是煉油廠和石油化工廠的重要設備之一，它利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒時產(chǎn)生的高溫火焰與煙氣作為熱源，利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒時產(chǎn)生的高溫火焰與煙氣作為熱源，來加熱管路中流動的油品，使其達到工藝規(guī)定的溫度，以供來加熱管路中流動的油品，使其達到工藝規(guī)定的溫度，以供給原油或油品進行分餾給原油或油品進行分餾.裂解和反應等加工過程中所需要裂解和反應等加工過程中所需要 的的熱量，保證生產(chǎn)正常進行。熱量，保證生產(chǎn)正常進行。 1.2管式加熱爐的特征管式加熱爐的特征 被加熱物質(zhì)在管內(nèi)流動，故僅限于加熱氣體和液體。

3、被加熱物質(zhì)在管內(nèi)流動，故僅限于加熱氣體和液體。而且，這些氣體或液體通常都是易燃易爆的烴類物質(zhì)，同鍋而且，這些氣體或液體通常都是易燃易爆的烴類物質(zhì)，同鍋爐加熱水和蒸汽相比，危險性大，操作條件要苛刻得多。爐加熱水和蒸汽相比，危險性大，操作條件要苛刻得多。 3中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有管式加熱爐管式加熱爐的作用和特征的作用和特征 加熱方式為直接受火式，加熱溫度高，傳熱能力大。加熱方式為直接受火式，加熱溫度高，傳熱能力大。 只燒氣體或液體燃料。只燒氣體或液體燃料。 長周期連續(xù)運轉(zhuǎn)，不間斷操作，便于管理。長周期連續(xù)運轉(zhuǎn)，不間斷操作，便于管理。4中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有管式加熱爐類型簡介管式加熱爐類

4、型簡介 二、二、管式加熱爐類型簡介管式加熱爐類型簡介 按爐體形狀劃分，可以分為按爐體形狀劃分，可以分為:箱式爐、立式爐、園筒爐箱式爐、立式爐、園筒爐和無焰爐。和無焰爐。 1、箱式爐有斜頂爐和方箱爐，這種爐型歷史悠久，是、箱式爐有斜頂爐和方箱爐，這種爐型歷史悠久，是應用較早的爐型。其長、寬、高大致接近，輻射室和對流室應用較早的爐型。其長、寬、高大致接近，輻射室和對流室用火墻隔開，火嘴裝于側(cè)壁，煙囪設于爐外，爐管水平排列。用火墻隔開，火嘴裝于側(cè)壁，煙囪設于爐外，爐管水平排列。 2、立式爐爐膛為長方形，輻射管排于爐兩側(cè)，對流管排在、立式爐爐膛為長方形，輻射管排于爐兩側(cè)，對流管排在輻射室上部的對流室中

5、，爐底部設有兩排火嘴，爐中間砌一輻射室上部的對流室中，爐底部設有兩排火嘴，爐中間砌一堵花墻，噴火嘴在花墻兩邊燃燒。堵花墻，噴火嘴在花墻兩邊燃燒。5中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有6中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有管式加熱爐類型簡介管式加熱爐類型簡介 3、圓筒爐與立式爐相似，方型的對流室位于輻射室上、圓筒爐與立式爐相似，方型的對流室位于輻射室上部，煙部，煙 囪安裝在對流室的部，并裝有煙道擋板，可調(diào)節(jié)風量，囪安裝在對流室的部，并裝有煙道擋板，可調(diào)節(jié)風量，火嘴在爐底中央，火焰向上噴射。其與立式爐不同的是輻射火嘴在爐底中央，火焰向上噴射。其與立式爐不同的是輻射室為圓筒式，輻射管沿圓周垂直排列成一圈，上對流管分

6、立室為圓筒式，輻射管沿圓周垂直排列成一圈，上對流管分立式和水平兩種。式和水平兩種。 4、無焰爐其外型與立式爐相似，爐中間排輻射管，頂、無焰爐其外型與立式爐相似，爐中間排輻射管，頂部排對流管，兩側(cè)爐墻布滿火嘴，燃燒的速度快，在燃燒道部排對流管，兩側(cè)爐墻布滿火嘴，燃燒的速度快，在燃燒道里完成燃燒的全部過程，因此沒有火焰。里完成燃燒的全部過程，因此沒有火焰。7中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的主要結(jié)構(gòu)加熱爐的主要結(jié)構(gòu)三、加熱爐的主要結(jié)構(gòu)三、加熱爐的主要結(jié)構(gòu)3.1 燃燒器結(jié)構(gòu)及作用燃燒器結(jié)構(gòu)及作用燃燒器是管式加熱爐的重要部件之一，加熱爐所需熱量燃燒器是管式加熱爐的重要部件之一，加熱爐所需熱量是通過燃

7、料在燃燒器中燃燒得到的，一個完整的燃燒器包括是通過燃料在燃燒器中燃燒得到的，一個完整的燃燒器包括燃料噴嘴、配風器和火盆三個部分。燃料噴嘴、配風器和火盆三個部分。、噴嘴的主要任務是燃料油霧化并形成便于與空氣混合的、噴嘴的主要任務是燃料油霧化并形成便于與空氣混合的良好條件。良好條件。、配風器是分配和輸送燃燒空氣的機構(gòu)，其作用是供給燃、配風器是分配和輸送燃燒空氣的機構(gòu)，其作用是供給燃料適量的空氣，并使空氣和燃料迅速完善的混合。用于料適量的空氣，并使空氣和燃料迅速完善的混合。用于燒油的配燒油的配8中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的主要結(jié)構(gòu)加熱爐的主要結(jié)構(gòu)風器風器將供給的空氣分成一次風和二次風將供給的

8、空氣分成一次風和二次風.一次風解決著火、穩(wěn)一次風解決著火、穩(wěn)燃和減少碳黑生成等問題，二次風供給大量空氣以保證完全燃燒。燃和減少碳黑生成等問題，二次風供給大量空氣以保證完全燃燒。、火盆的耐火材料蓄積的熱量有助于形成穩(wěn)定的燃燒；其、火盆的耐火材料蓄積的熱量有助于形成穩(wěn)定的燃燒；其次它能約束空氣，迫使其與燃料混合而不止散溢；第三是與配風次它能約束空氣，迫使其與燃料混合而不止散溢；第三是與配風氣一起使氣流形成理想的流型氣一起使氣流形成理想的流型。3.2燃燒器分類燃燒器分類 按所使用的燃料不同，燃燒器可以分為燃料油燃燒器、按所使用的燃料不同，燃燒器可以分為燃料油燃燒器、燃料氣燃燒器和油燃料氣燃燒器和油-

9、氣聯(lián)合式燃燒器三類。氣聯(lián)合式燃燒器三類。、氣體燃燒器：是氣體燃料燃燒的場所，其燃燒所必須的、氣體燃燒器：是氣體燃料燃燒的場所，其燃燒所必須的條件是：氣體燃料在一定比例下充分混合，該混合物要有一定著條件是：氣體燃料在一定比例下充分混合，該混合物要有一定著火火9中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的主要結(jié)構(gòu)加熱爐的主要結(jié)構(gòu)溫度，并給予充分混合時間和燃燒化學反應的時間，為了滿足這溫度，并給予充分混合時間和燃燒化學反應的時間，為了滿足這些條件燃燒器必須有氣嘴、火道和爐膛，才能保證燃料迅速且完些條件燃燒器必須有氣嘴、火道和爐膛，才能保證燃料迅速且完全燃燒。全燃燒。、液體燃燒器：煉油廠用的液體燃料一般是重質(zhì)

10、油品，燃燒起、液體燃燒器：煉油廠用的液體燃料一般是重質(zhì)油品，燃燒起來比燃料氣體困難，燃燒前要先行汽化，并且要蒸發(fā)、擴散與燃來比燃料氣體困難，燃燒前要先行汽化，并且要蒸發(fā)、擴散與燃燒三各過程同時進行，這就要求把液體燃料霧化成適于燃燒的細燒三各過程同時進行，這就要求把液體燃料霧化成適于燃燒的細滴，通常有三種霧花方法：機械霧化、低壓空氣霧化、高壓水蒸滴，通常有三種霧花方法：機械霧化、低壓空氣霧化、高壓水蒸氣霧化。氣霧化。、油氣聯(lián)合式燃燒器、油氣聯(lián)合式燃燒器10中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的主要結(jié)構(gòu)加熱爐的主要結(jié)構(gòu) 3.3爐體系統(tǒng)爐體系統(tǒng) 、爐墻：其普遍采用的是耐火層、爐墻：其普遍采用的是耐火層

11、-保溫層保溫層-保護層的結(jié)構(gòu)，保護層的結(jié)構(gòu)，要求其絕熱良好，熱損失小，牢固可靠，重量輕而價廉，易于建要求其絕熱良好，熱損失小，牢固可靠，重量輕而價廉，易于建造和維修。耐火層須能耐一定高溫，常用材料是耐火磚、耐熱混造和維修。耐火層須能耐一定高溫，常用材料是耐火磚、耐熱混凝土、耐火纖維氈等；保溫層應具有良好的保溫性凝土、耐火纖維氈等；保溫層應具有良好的保溫性,常用材料有硅常用材料有硅藻土、藻土、.膨脹珍珠巖等；保護層可以用石棉瀝青涂層或鋼殼。膨脹珍珠巖等；保護層可以用石棉瀝青涂層或鋼殼。 、鋼架：用以保持爐型和支持爐墻、管子、頂蓋、吊架、鋼架：用以保持爐型和支持爐墻、管子、頂蓋、吊架、扶梯、平臺等

12、各個系統(tǒng)。鋼架是根據(jù)各種爐型，用不同的型鋼焊扶梯、平臺等各個系統(tǒng)。鋼架是根據(jù)各種爐型，用不同的型鋼焊接而成。接而成。 3.4爐管系統(tǒng)爐管系統(tǒng)、爐管：是爐子的重要部件，有輻射管和對流管。、爐管：是爐子的重要部件，有輻射管和對流管。 爐管表面積爐管表面積就是加熱爐的傳熱表面積。其金屬耗量占爐子總鋼耗量的百分之就是加熱爐的傳熱表面積。其金屬耗量占爐子總鋼耗量的百分之四十到五十，投資占百分之六十以上。爐管直徑有四十到五十，投資占百分之六十以上。爐管直徑有102mm 、11中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的主要結(jié)構(gòu)加熱爐的主要結(jié)構(gòu)127mm 、152mm 等幾種，管壁厚度一般為等幾種，管壁厚度一般為6

13、12mm ，輻射管因其外壁受火焰直接輻射，管內(nèi)受油品較高溫度、壓輻射管因其外壁受火焰直接輻射，管內(nèi)受油品較高溫度、壓力和腐蝕聯(lián)合作用，選材時應考慮材料的耐熱性、耐高溫強力和腐蝕聯(lián)合作用，選材時應考慮材料的耐熱性、耐高溫強度及耐腐蝕性。度及耐腐蝕性。、爐管連接件即爐管彎頭，常見有箱式彎頭和、爐管連接件即爐管彎頭，常見有箱式彎頭和“U” 型型彎頭。彎頭。、爐管支承件，常見的支承件有導向架和拉鉤，以對、爐管支承件，常見的支承件有導向架和拉鉤，以對立管導向或保持穩(wěn)定。水平管則常用托管架，或掛管架支承立管導向或保持穩(wěn)定。水平管則常用托管架，或掛管架支承 。對排列密集的爐管則用管板支承。對多路并聯(lián)管為均勻

14、分布對排列密集的爐管則用管板支承。對多路并聯(lián)管為均勻分布各支路流體則用拔制集合管。各支路流體則用拔制集合管。12中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的主要結(jié)構(gòu)加熱爐的主要結(jié)構(gòu) 3.5煙囪煙囪和煙道和煙道 其作用是將爐膛的煙氣排入大氣中，內(nèi)部均用耐火和保溫材其作用是將爐膛的煙氣排入大氣中，內(nèi)部均用耐火和保溫材料襯里。為調(diào)節(jié)煙氣排除速度，還裝有可活動擋板。煙氣流動為料襯里。為調(diào)節(jié)煙氣排除速度，還裝有可活動擋板。煙氣流動為上抽式的加熱爐煙囪安裝在對流室上部；煙氣流動為下行式的加上抽式的加熱爐煙囪安裝在對流室上部；煙氣流動為下行式的加熱爐，煙囪安裝在爐側(cè)，并設有煙道。熱爐，煙囪安裝在爐側(cè)，并設有煙道。

15、3.6吹灰器吹灰器 其主要作用是防止積灰，盡量保持爐管表面始終干凈，用以強化其主要作用是防止積灰，盡量保持爐管表面始終干凈，用以強化對流管的對流傳熱，提高爐的熱效率。煉廠應用的吹灰器有自動對流管的對流傳熱，提高爐的熱效率。煉廠應用的吹灰器有自動伸縮式和固定旋轉(zhuǎn)式兩種。伸縮式和固定旋轉(zhuǎn)式兩種。13中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的余熱回收系統(tǒng)加熱爐的余熱回收系統(tǒng)四、加熱爐的余熱回收系統(tǒng)四、加熱爐的余熱回收系統(tǒng) 加熱爐預熱回收系統(tǒng)的作用主要是講燃燒后的高溫煙氣加熱爐預熱回收系統(tǒng)的作用主要是講燃燒后的高溫煙氣內(nèi)的熱量通過空氣預熱器將熱量傳遞到燃燒所需要的空氣上，內(nèi)的熱量通過空氣預熱器將熱量傳遞到燃

16、燒所需要的空氣上，是的空氣的溫度升高，間接地提高了燃燒的效果，提高了燃是的空氣的溫度升高，間接地提高了燃燒的效果，提高了燃料燃燒后熱量的利用效率，相當于節(jié)省了部分燃料，提高了料燃燒后熱量的利用效率，相當于節(jié)省了部分燃料，提高了經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益。14中國石油遼陽石化公司版權(quán)所有加熱爐的操作與維護加熱爐的操作與維護五、加熱爐的操作與維護五、加熱爐的操作與維護 5.1加熱爐的操作加熱爐的操作 進料量和進料溫度應穩(wěn)定進料量和進料溫度應穩(wěn)定 原料量和進料溫度變化時，爐原料量和進料溫度變化時，爐子的熱平衡關系被打破，使爐子的操作參數(shù)隨之波動子的熱平衡關系被打破，使爐子的操作參數(shù)隨之波動 控制好爐膛溫度保持爐出口溫度不變控制好爐膛溫度保持爐出口溫度不變 過?？諝庀禂?shù)過?？諝庀禂?shù)要適宜要適宜 注意觀察爐膛火焰狀況，有問題需要及時進行調(diào)整注意觀察爐膛火焰狀況，有問題需要及時進行調(diào)整 控制好排煙溫度，排煙溫度應根據(jù)原料入爐的溫度來確定控制好排煙溫度，排煙溫度應根據(jù)原料入爐的溫度來確定15中國