加熱爐單元建設(shè)與試車(chē)操作

1、加熱爐單元建設(shè)與試車(chē)操作加熱爐單元建設(shè)與試車(chē)操作26/26加熱爐單元建設(shè)與試車(chē)操作第一章 工藝流程1.1 工藝介紹加熱爐是石油化工領(lǐng)域常用的設(shè)備，目的是使物料升高溫度。從結(jié)構(gòu)上加熱爐可以分解成：燃燒器、燃料供給系統(tǒng)、爐體及有關(guān)的控制系統(tǒng)及緊急事故時(shí)的安全保護(hù)系統(tǒng)。其中爐體主要包括空氣流道、燃燒段、輻射段、對(duì)流段、煙筒及調(diào)節(jié)空氣流量的擋板。1.2 流程介紹燃料氣供給管道系統(tǒng)，見(jiàn)流程圖。燃燒氣首先經(jīng)過(guò)供氣管從界區(qū)引導(dǎo)路錢(qián)。該管道的端頭下部連有一個(gè)氣、液分離罐，分離罐設(shè)兩路排放管線，一路將燃燒氣中所夾帶的水和凝液排放入地溝，另一路將燃燒氣管線中可能滯留的空氣排入大氣。在距供燃?xì)夤芫€端頭2m處有一分支

2、管線，將燃燒氣引入加熱爐。此管線上設(shè)緊急切斷閥，這個(gè)閥門(mén)由控制室遙控開(kāi)或關(guān)。 圖-1加熱爐的流程圖管線引至爐底分成兩路，一路供主燃燒器使用，另一路供副燃燒器使用。在主燃燒氣管線上設(shè)爐出口溫度控制調(diào)節(jié)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)燃?xì)獾牧髁縼?lái)控制爐出口溫度?，F(xiàn)場(chǎng)壓力指示主燃燒器供氣支管壓力1。在副燃燒器供氣管線上裝有一個(gè)自立式壓力調(diào)節(jié)器，當(dāng)燃料器總壓波動(dòng)時(shí)，維持副燃燒器支管壓力為0.32MPa，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓力表指示。滯留在主、副燃燒器支管中的水或非燃燒氣，如空氣、氮?dú)獾龋ㄟ^(guò)分別排入地溝或放空。爐膛設(shè)置蒸汽吹掃管線閥。蒸汽由此管線進(jìn)入爐膛。加熱爐物料為導(dǎo)熱油，來(lái)自分離塔塔釜，經(jīng)過(guò)加熱后返回塔釜。加熱爐在分離塔中起再

3、沸器的作用。對(duì)于沸點(diǎn)較高的物料常用此方法。導(dǎo)熱油入口管線設(shè)置流量檢測(cè)孔板及調(diào)節(jié)閥5。導(dǎo)熱油進(jìn)入爐內(nèi)首先經(jīng)過(guò)對(duì)流段。對(duì)流段的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于列管式換熱器，作用是回收煙氣中的余熱將導(dǎo)熱油預(yù)熱。煙氣走管間（殼程），導(dǎo)熱油走管內(nèi)（管程）。對(duì)流段的入口和出口分別由溫度表和指示。對(duì)流段流出的導(dǎo)熱油全部進(jìn)入輻射段爐管，接受燃燒器火焰的輻射熱量，最后達(dá)到所需要的加熱溫度后出加熱爐。爐管外表面和出口設(shè)有溫度指示調(diào)節(jié)。加熱爐爐體及煙囪總共高8m，進(jìn)入爐體的空氣量由擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)。空氣的吸入是在爐內(nèi)熱煙氣及爐外冷空氣的重度差推動(dòng)下進(jìn)行2。對(duì)流端煙氣出口處設(shè)煙氣溫度檢測(cè)，煙氣含氧量在線分析檢測(cè)點(diǎn)及擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)及檢測(cè)。爐膛中設(shè)

4、有爐膛壓力檢測(cè)點(diǎn)。1.3 加熱爐的控制1.3.1 溫度控制溫度控制是加熱爐的重要控制指標(biāo)。對(duì)純加熱型加熱爐，爐出口溫度如有波動(dòng)，將使后續(xù)工藝設(shè)備的若干操作不平穩(wěn)，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品；對(duì)加熱反應(yīng)型加熱爐，爐管溫度的波動(dòng)，將直接影響管內(nèi)介質(zhì)的工藝反應(yīng)過(guò)程4。因此，溫度控制是管式加熱爐的重要控制指標(biāo)。在有干擾的情況下設(shè)法使被調(diào)參數(shù)溫度達(dá)到工藝上規(guī)定的指標(biāo)，這就是溫度控制系統(tǒng)的任務(wù)。單回路溫度控制系統(tǒng)變送氣用以測(cè)量各種參數(shù)（如溫度、壓力、流量），并將測(cè)量結(jié)果按比例轉(zhuǎn)換成風(fēng)壓或電流信號(hào)，送到儀表上顯示或送到調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)解。調(diào)節(jié)器接收到信號(hào)后，將它及給定值比較，按照一定規(guī)律發(fā)出指令，指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使

5、被調(diào)參數(shù)維持在給定之上。執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常采用氣動(dòng)薄膜調(diào)解閥，它接受調(diào)節(jié)器來(lái)的指令，改變調(diào)解閥的開(kāi)度，起到相當(dāng)于用人工開(kāi)閥或關(guān)閥的作用。單回路溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)解過(guò)程較長(zhǎng)，爐子對(duì)調(diào)節(jié)的反應(yīng)速度慢，故實(shí)際生產(chǎn)中較少采用。串級(jí)調(diào)節(jié)溫度控制系統(tǒng)為克服單回路系統(tǒng)的缺點(diǎn)，通常使用串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)用主調(diào)節(jié)器控制油品出口溫度，而用副調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)燃料流量。將主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的“給定值”，這個(gè)給定值是變化的3。這樣，當(dāng)燃料流量有變化時(shí)，因?yàn)闋t子滯后嚴(yán)重，油品出爐溫度不會(huì)馬上變化，主調(diào)節(jié)器的輸出即副調(diào)節(jié)器的給定值暫時(shí)不變，在這段時(shí)間內(nèi)副調(diào)節(jié)器既可以迅速使燃料流量回到原來(lái)數(shù)值，溫度也就不波動(dòng)了。 圖-2

6、串級(jí)調(diào)節(jié)溫度控制系統(tǒng)原理圖1.3.2 流量控制流量控制是指加熱爐爐管內(nèi)流體流量的控制。 流量控制共有3個(gè)：導(dǎo)熱油流量控制和燃?xì)猓ú裼停♂屨羝F化空氣）流量控制13。其中稀釋蒸汽（或霧化空氣）的主要作用是霧化柴油。導(dǎo)熱油流量控制為主，滿足工藝需要，在高溫爐管中，柴油完全霧化氣化，必須控制稀釋蒸汽（或霧化空氣）流量。1.3.3 燃燒控制爐子的熱負(fù)荷和傳熱面積固定以后，支配爐子熱效率的主要因素是燃燒用的空氣供給量，即過(guò)剩空氣量的控制。 監(jiān)測(cè)煙氣負(fù)壓或煙氣中氧、一氧化碳的含量，調(diào)節(jié)燃燒用空氣的供給量，這就是燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)。 人工調(diào)節(jié)燃燒人工調(diào)節(jié)燃燒，就是對(duì)爐子進(jìn)行人工檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果（一般

7、檢測(cè)對(duì)流室下方負(fù)壓和煙氣含氧量），手動(dòng)調(diào)節(jié)煙道擋板和燃燒器風(fēng)門(mén)，使之供給合適的空氣量。 人工調(diào)節(jié)燃燒需要的檢測(cè)點(diǎn)，有兩個(gè)煙氣取樣點(diǎn)，一個(gè)在對(duì)流室的下方，一個(gè)在對(duì)流室的上方11。為排除對(duì)流室漏風(fēng)的干擾，應(yīng)從對(duì)流室的下方抽取煙氣作含氧量分析，已獲得燃燒過(guò)程過(guò)?？諝饬康恼鎸?shí)數(shù)據(jù)，從而依此數(shù)據(jù)控制燃燒。對(duì)流室上方的煙氣取樣點(diǎn)只供計(jì)算熱效率用。煙氣取樣管應(yīng)伸入爐墻內(nèi)壁0.6m以上，一般用 25mm不銹鋼制作。 抽力計(jì)接管也有兩個(gè)。應(yīng)根據(jù)對(duì)流室下方的抽力計(jì)讀書(shū)調(diào)節(jié)煙道擋板，把該處的煙氣負(fù)壓控制在-20 Pa左右。 自然通風(fēng)加熱爐人工調(diào)節(jié)燃燒的步驟如下： 把到燃燒器去的燃料閥全開(kāi)，以保證燃料能量； 煙道擋板

8、全開(kāi)，燃燒器的風(fēng)門(mén)都開(kāi)一半左右，以保證進(jìn)入燃燒器的空氣量； 選擇煙氣含氧量，對(duì)流室下方可取36%； 選擇負(fù)壓值，對(duì)流室下方可取-20Pa； 關(guān)小煙道擋板以實(shí)現(xiàn)合適的含氧量。如果在關(guān)小擋板的過(guò)程中還未達(dá)到合適的含氧量，對(duì)流室下方就會(huì)出現(xiàn)正壓，則說(shuō)明進(jìn)風(fēng)太多，這是應(yīng)把燃燒器風(fēng)門(mén)關(guān)小，即可以減少流向個(gè)燃燒器的空氣量，使負(fù)壓增加。抽力-煙道擋板自控系統(tǒng) 根據(jù)煙氣在輻射室頂部的負(fù)壓值自動(dòng)調(diào)節(jié)煙道擋板的開(kāi)度，同時(shí)監(jiān)視輻射室頂部的含氧量9。其操作方法是給抽力指示調(diào)節(jié)器定出合理的給定值，這樣該調(diào)節(jié)器就自動(dòng)改變煙道擋板開(kāi)度來(lái)維持給定的抽力值，從而保持一定的過(guò)剩空氣量。而抽力的給定值取多少合適則主要參考含氧量的實(shí)

9、測(cè)結(jié)果來(lái)決定。因此，本系統(tǒng)必須用含氧量隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。本系統(tǒng)是用于不具備連續(xù)在線測(cè)氧一起條件的自然通風(fēng)加熱爐。含氧量自控系統(tǒng)近年來(lái)，以氧化鈷為代表的連續(xù)在線測(cè)氧儀器日趨完善，從而推動(dòng)了含氧量自控系統(tǒng)的發(fā)展。無(wú)論自然通風(fēng)還是強(qiáng)制送風(fēng)加熱爐都可采用它。在主風(fēng)道上配備了通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)入口擋板的開(kāi)度控制風(fēng)壓的回路，在主煙道上配備了通過(guò)自動(dòng)引風(fēng)機(jī)入口擋板的開(kāi)度控制煙氣負(fù)壓的回路。 安裝一套含氧量自控系統(tǒng)，用煙氣的含氧量自動(dòng)調(diào)節(jié)爐子的空氣入口擋板，從而控制爐子的燃燒空氣用量7。輻射室頂?shù)膲毫χ甘局还┎僮鲄⒖?，不作為自控參?shù)。 如果是強(qiáng)制送風(fēng)加熱爐，控制流程可以大大簡(jiǎn)化，煙氣含氧量將直接及通風(fēng)機(jī)入口擋

10、板串級(jí)，煙氣負(fù)壓將直接及引風(fēng)機(jī)入口擋板串級(jí)。含氧量CO含量自控系統(tǒng)生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，由于爐體(尤其是就爐子)漏風(fēng)的干擾,使得氧化鈷測(cè)出的氧含量，不能真實(shí)反映燃燒過(guò)程的氧含量，因而無(wú)法正確調(diào)節(jié)空氣供給量，使燃燒完全。針對(duì)氧含量自控系統(tǒng)的弊病，以O(shè)2含量作為主調(diào)節(jié)參數(shù)，CO作為副調(diào)節(jié)參數(shù)的O2CO自控系統(tǒng)，開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。 眾所周知，空氣中CO的含量極小。爐內(nèi)的CO的含量主要取決于燃燒完全及否，而爐體漏入空氣對(duì)爐內(nèi)CO含量影響很小6。這樣，測(cè)量CO含量要比測(cè)量O2含量更準(zhǔn)確反映燃燒狀況。 經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，當(dāng)CO含量在100200ppm之間時(shí)，爐子效率一般為最高值，這個(gè)區(qū)域通常稱為靈敏區(qū)，當(dāng)爐子控制在這一區(qū)域

11、時(shí)，燃燒狀況良好。含氧量CO含量自控系統(tǒng)：煙氣從取樣系統(tǒng)抽出，進(jìn)入CO分析器和O2分析器，分析訊號(hào)不斷進(jìn)入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)首先將CO含量及給定的靈敏區(qū)范圍100200ppm進(jìn)行比較，若在此范圍內(nèi)，表明控制合理，否則表明不正常，此時(shí)若CO測(cè)量值大于靈敏區(qū)上限，說(shuō)明O2量不足；若CO測(cè)量值小于下限100ppm，說(shuō)明O2量過(guò)剩；于是計(jì)算機(jī)給定一個(gè)O2的增量指令10。對(duì)自然通風(fēng)加熱爐，指令送到煙道擋板的定位器；對(duì)強(qiáng)制送風(fēng)加熱爐，指令送到通風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)入口擋板，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)空氣供給量，使?fàn)t子在合理的燃?xì)獗认逻M(jìn)行燃燒。 爐子的其他工藝參數(shù)（如輻射室負(fù)壓、爐管溫度、燃料量溫度等）也同時(shí)輸入該計(jì)算機(jī)，以便對(duì)

12、有關(guān)影響因素作全面分析、處理。隨著計(jì)算機(jī)在生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，管式加熱爐的溫度、流量，燃燒控制水平正在不斷提高。第二章 加熱爐的儀表明細(xì)2.1.1儀表控制的功能(1) PLC系統(tǒng)完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中各種數(shù)據(jù)的采集，輸入/輸出信號(hào)的變換、處理、顯示、記錄、積累、運(yùn)算、連鎖報(bào)警等功能。(2) 操作人員能通過(guò)對(duì)總貌畫(huà)面、流程畫(huà)面、趨勢(shì)記錄、報(bào)警等畫(huà)面的觀察，分析問(wèn)題。操作人員既可以在控制柜的手操器上對(duì)各臺(tái)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行操作，也可以在工空機(jī)的操作畫(huà)面上進(jìn)行操作。(3) 完成爐溫、爐壓的自動(dòng)控制功能。爐溫控制采用以爐溫為設(shè)定值、空氣煤氣自動(dòng)配比調(diào)節(jié)的串級(jí)及雙交叉限幅相結(jié)合自動(dòng)控制；爐壓控制是系統(tǒng)監(jiān)視兩段爐壓、爐膛

13、壓力，采用單回路自動(dòng)控制。(4) 完成換向功能。本加熱爐是分側(cè)分散換向系統(tǒng)，采用二位三通閥使加熱爐每側(cè)同一段內(nèi)的上下幾個(gè)空氣燒嘴共用一個(gè)二位三通閥換向閥對(duì)空氣及煤氣進(jìn)行換向；每側(cè)同一段內(nèi)的上下幾個(gè)煤氣燒嘴共用一個(gè)二位三通閥換向閥對(duì)煙氣及煤氣進(jìn)行換向。這樣的換向節(jié)約了煤氣消耗。2.1.2 儀表控制的特點(diǎn)(1) 采用先進(jìn)的PLC系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視和自動(dòng)控制(2) 采用成熟的ET200模塊化設(shè)計(jì)、操作方便。(3) 通過(guò)手操器配以PLC系統(tǒng)，完成對(duì)爐溫、爐壓、風(fēng)煤比的控制。(4) 現(xiàn)場(chǎng)儀表具有較高的測(cè)量精度和可靠性，為控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供保障。3.PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.2 設(shè)計(jì)思想整個(gè)

14、系統(tǒng)采用手操器配以西門(mén)子的PLC-400系統(tǒng)來(lái)完成加熱爐的過(guò)程控制及過(guò)程檢測(cè)。盡量減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加熱爐的生產(chǎn)效率和降低能耗，并確保操作安全，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。2.3 硬件構(gòu)成PLC控制站是選用西門(mén)子的S7-400，并根據(jù)控制要求選用了相應(yīng)的模擬量輸入輸出模板以及開(kāi)關(guān)量輸入輸出模板。整個(gè)系統(tǒng)分了五個(gè)ET200站。前三個(gè)站采集爐儀表的流量、溫度、壓力；第四個(gè)站負(fù)責(zé)換向系統(tǒng)；第五站控制風(fēng)機(jī)和液壓站。2.4 軟件組態(tài)加熱爐的用戶程序是基于WINDOWS XP操作平臺(tái)，使用西門(mén)子公司的Step7 V5.3控制系統(tǒng)軟件，完成系統(tǒng)硬件組態(tài)地址和站地址的分配以及加熱爐用戶程序的設(shè)計(jì)。利用Ste

15、p7軟件的梯形圖編輯器進(jìn)行控制程序的編輯。梯形圖程序包括三部分:第一部分是背影功能塊，對(duì)各輸入數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和整形，任意調(diào)用，還有背影數(shù)據(jù)塊，它是根據(jù)控制調(diào)用某類背影功能塊。第二部分是整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制包括換向系統(tǒng)控制、鼓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)的啟停條件、以及壓力及快切閥的聯(lián)鎖控制。換向系統(tǒng)的邏輯控制功能有：(1) 定時(shí)換向：當(dāng)換向系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，換向閥以一定的時(shí)間間隔完成換向動(dòng)作。(2) 定溫?fù)Q向：當(dāng)排煙溫度過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)將強(qiáng)制換向閥換向，直至排煙溫度下降到設(shè)定的溫度范圍(3) 手動(dòng)換向：當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可在畫(huà)面上對(duì)系統(tǒng)中的每個(gè)換向閥進(jìn)行手動(dòng)換向，便于調(diào)試和故障處理。指示儀表FI-0

16、1 燃燒氣流量 Nm3/d TI-01 煤油入口溫度 TI-02 加熱爐對(duì)流段出口溫度 TI-03 輻射段爐管表面溫度TI-04 對(duì)流段煙氣出口溫度 PI-01 爐膛壓力 mmH2OPI-02 燃燒器總壓力 MPaPI-03 主燃燒器供氣分MPaPI-04 副燃燒器供氣分壓力 MPa DO-01 擋板開(kāi)度 %AI-01 煙氣含氧量 %第三章 加熱爐的加工及安裝3.1 施工和安裝技術(shù)要求 加熱爐所包括的爐殼、鋼結(jié)構(gòu)、爐管、廢熱鍋爐、汽包輔助設(shè)備和管道、彈簧吊架、焊接材料、耐火材料、配件及構(gòu)件等。 （1）鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)是管式爐的承載骨架。管式爐的其它構(gòu)件依附于鋼結(jié)構(gòu),其基本元件是各種型鋼,通過(guò)焊接

17、或螺栓連接構(gòu)成管式爐的骨架。老式管式爐，如方箱爐、斜頂爐等，其鋼結(jié)構(gòu)及整個(gè)管式爐投資的比重較小，近代管式爐其鋼結(jié)構(gòu)的投資比例越來(lái)越大。（2）爐墻 管式爐的爐墻結(jié)構(gòu)主要有三種類型：耐火磚結(jié)構(gòu)、耐火混凝土結(jié)構(gòu)和耐火纖維結(jié)構(gòu)。其中耐火磚結(jié)構(gòu)又分為：砌磚爐墻、掛磚爐墻和拉磚爐墻。拉磚爐墻是目前應(yīng)用比較廣泛的爐墻，尤其是溫度較高的管式加熱爐，如裂解爐和轉(zhuǎn)化爐。有關(guān)爐墻的具體結(jié)。（3）爐管管式爐爐管是物料攝取熱量的媒介。接受熱方式不同可分為輻射爐管和對(duì)流爐管，前者設(shè)置于輻射室內(nèi)，后者設(shè)置于對(duì)流室內(nèi)。為強(qiáng)化傳熱，對(duì)流管往往采用翅片管或釘頭管，其安裝方式多采用水平安裝。（4）其他配件管式爐配件較多，主要有看火

18、孔、點(diǎn)火孔、爐用人孔、防爆門(mén)、吹灰器、煙囪擋板等。3.2 燃燒器燃燒器的作用是完成燃料的燃燒過(guò)程，為熱交換提供熱量。燃燒器由燃料噴嘴、配風(fēng)器、燃燒道三部分組成。燃燒器按所用燃料不同可分三類：燃油燃燒器、燃?xì)馊紵骱陀?氣聯(lián)合燃燒器。燃燒器性能的好壞，直接影響燃燒質(zhì)量及爐子的熱效率21。操作時(shí)，特別注意火焰要保持剛直有力，調(diào)整火嘴盡可能使?fàn)t膛受熱均勻，避免火焰舔爐管，并實(shí)現(xiàn)低氧要保證燃燒質(zhì)量和熱效率，還必須有可靠的燃料供系統(tǒng)和良好的空氣預(yù)熱系統(tǒng)。燃燒器是管式爐的核心部件之一，它是實(shí)現(xiàn)燃料燃燒的工具。一個(gè)理想的管式爐爐型必須配合一種理想的燃燒器，否則，不能發(fā)揮爐子的效力。燃燒器的類型很多，目前我國(guó)

19、煉廠管式爐所用的火嘴主要有氣體火嘴，油火嘴和油-氣聯(lián)合火嘴三種型式。一般采用自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)兩種形式。3.2.1 燃燒器的組成及工作原理燃燒器是加熱爐直接產(chǎn)生熱量的設(shè)備。每一個(gè)主燃燒氣配備一個(gè)副燃燒氣和點(diǎn)火孔，構(gòu)成一組。燃燒器的作用是完成燃料的燃燒過(guò)程，為熱交換提供熱量。燃燒器性能的好壞，直接影響燃燒質(zhì)量及爐子的熱效率14。操作時(shí)，特別注意火焰要保持剛直有力，調(diào)整火嘴盡可能使?fàn)t膛受熱均勻，避免火焰舔爐管，并實(shí)現(xiàn)低氧要保證燃燒質(zhì)量和熱效率，還必須有可靠的燃料供系統(tǒng)和良好的空氣預(yù)熱系統(tǒng)。主燃燒氣的供氣管口徑大，燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量也大。副燃燒氣口徑小，產(chǎn)生的熱量很小，主要用于點(diǎn)燃主燃燒器。點(diǎn)火的正確

20、步驟是：首先用蒸汽吹掃爐膛，檢測(cè)確認(rèn)爐膛內(nèi)不含可燃性氣體后，將燃燒的點(diǎn)火棒插入點(diǎn)火孔，再開(kāi)啟副燃燒器的供氣閥門(mén)18。待副燃燒器點(diǎn)燃并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的穩(wěn)定燃燒后，即可直接打開(kāi)主燃燒器供氣閥，副燃燒器的火焰會(huì)立刻點(diǎn)燃主燃燒器。如果點(diǎn)火順序不對(duì)，可能發(fā)生膛岱炸事故。3.2.2 擋板在燃燒中的作用裝在煙道內(nèi)的擋板可以有全關(guān)狀態(tài)連續(xù)開(kāi)啟達(dá)到全開(kāi)狀態(tài)（0100%）。加熱爐的進(jìn)風(fēng)為自然吸風(fēng)。因此，擋板的作用主要用于控制進(jìn)入爐膛的空氣量。進(jìn)入爐膛空氣量的多少?zèng)Q定了燃燒反應(yīng)的程度，即相當(dāng)于一定的進(jìn)風(fēng)量，燃燒氣供給量過(guò)大，將會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒20。反之，進(jìn)風(fēng)量過(guò)大，將使煙氣帶走的熱量增加。所以，正確的操作應(yīng)當(dāng)是保證完

21、全燃燒的前提下，盡量減少空氣進(jìn)入量。即擋板的開(kāi)度必須適中，不能過(guò)大，也不能過(guò)小。在爐子運(yùn)行中調(diào)整擋板時(shí)還應(yīng)注意的一點(diǎn)是，當(dāng)爐膛處于不完全燃燒時(shí)，開(kāi)啟擋板不得過(guò)快，這樣會(huì)使大量空氣進(jìn)入爐膛，由于不完全燃燒，爐膛中有過(guò)剩的高溫燃燒氣，會(huì)立刻全面燃燒而引發(fā)二次岱炸事故。在爐膛處于燃燒的情況下，擋板進(jìn)風(fēng)量大，爐膛負(fù)壓（mmH2O）升高，同時(shí)煙氣中的含氧量也升高。反之負(fù)壓減少，煙氣中的含氧量減少，甚至為正壓。正常工礦應(yīng)使?fàn)t膛內(nèi)形成微負(fù)壓-3.5 -6.0mmH2O，煙氣中的含氧量在1.0%3.0%之間。含氧量大于3.0%說(shuō)明空氣量過(guò)大。含氧量小于0.8%說(shuō)明處于不完全燃燒狀態(tài)。3.3 安裝技術(shù)要求 爐殼

22、和框架鋼結(jié)構(gòu)的組對(duì)及安裝 爐殼和框架鋼結(jié)構(gòu)的組對(duì)及其安裝應(yīng)按設(shè)計(jì)文件及現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行，焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJ 18-1988鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。爐管和配件的安裝 爐管、配件材料加工安裝前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件就材料規(guī)格、數(shù)量及化學(xué)成分、力學(xué)性能等應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定，對(duì)爐管焊縫外觀檢查合格后應(yīng)進(jìn)行抽查復(fù)檢，爐管安裝時(shí)應(yīng)清掃表面灰塵并用壓縮蒸氣吹掃爐膛，之后封閉爐管，安裝時(shí)管道中心和設(shè)備中心自由對(duì)裝，不得強(qiáng)力組裝，一切根據(jù)設(shè)計(jì)要求，不得隨意更改，爐管及配管系統(tǒng)試壓按流程圖進(jìn)行，各系統(tǒng)的試驗(yàn)壓力符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定。配件和構(gòu)件的安裝配件及構(gòu)件在安裝前按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查，應(yīng)

23、完整無(wú)損傷，符合設(shè)計(jì)要求，燃燒器的安裝應(yīng)在主體工作完成并檢驗(yàn)合格后進(jìn)行，檢查燃燒器的到貨數(shù)量及型號(hào)，并核對(duì)安裝方位，燃燒器的風(fēng)門(mén)靈活自如，噴嘴無(wú)污物15。注意，燃燒器組合件插入墻壁燃燒器孔后方應(yīng)預(yù)擰緊固定螺栓，安裝調(diào)整后將螺栓二次擰緊，注意尺寸允許偏差2mm，吹灰器的安裝，墻套筒及爐墻板先定位焊，保證其垂直，調(diào)整同心度，然后焊牢。第四章 加熱爐試車(chē)及調(diào)試4.1 “三門(mén)一板”及其調(diào)節(jié) “三門(mén)一板”是指油門(mén)、汽門(mén)、風(fēng)門(mén)和煙囪擋板。 “三門(mén)一板”操作要領(lǐng)：即精心調(diào)節(jié)燃油量及霧化蒸汽量、風(fēng)門(mén)開(kāi)度，匹配合理，使燃燒器火焰均勻，燃燒完全，霧化良好17。燃燒器風(fēng)門(mén)及煙囪擋板的調(diào)節(jié)要相互配合，煙囪擋板開(kāi)得過(guò)大

24、，燃燒器風(fēng)門(mén)關(guān)得過(guò)小，會(huì)使?fàn)t內(nèi)負(fù)壓過(guò)大，漏入空氣量增多；擋板關(guān)得過(guò)小，風(fēng)門(mén)開(kāi)得過(guò)大，可能是爐內(nèi)局部形成正壓，使高溫?zé)煔饴┏鰻t外。 “三門(mén)一板”是在生產(chǎn)實(shí)踐中摸索出來(lái)的一套人工調(diào)節(jié)燃燒的方法。迄今為止，對(duì)提高加熱爐操作水平和熱效率，仍是行之有效的措施。下面就加熱爐燃燒操作過(guò)程中易出現(xiàn)的幾種情況，介紹“三門(mén)一板”的調(diào)節(jié)方法?；鹧孢^(guò)長(zhǎng)、過(guò)短 火焰過(guò)長(zhǎng)是由于霧化蒸汽量小或油量大、通風(fēng)量小而造成的。應(yīng)適當(dāng)開(kāi)大霧化蒸汽或關(guān)小油門(mén)，擴(kuò)大通風(fēng)量來(lái)解決。若因處理量加大而造成火焰過(guò)長(zhǎng)時(shí)，就應(yīng)增加點(diǎn)燃火嘴的數(shù)目，火焰過(guò)短是由于霧化蒸汽量大或油量小，通風(fēng)量大而造成，應(yīng)適當(dāng)關(guān)小霧化蒸汽或開(kāi)大油門(mén)，關(guān)小風(fēng)門(mén)來(lái)解決。若因處

25、理量降低而造成火焰過(guò)短時(shí)就應(yīng)減少點(diǎn)燃火嘴的數(shù)目?；鹧骖伾l(fā)紅或發(fā)白 火焰發(fā)紅是由于霧化蒸汽量小，或通風(fēng)量不夠而造成的。應(yīng)適當(dāng)開(kāi)大霧化蒸汽和調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)。若因煙囪抽力不夠時(shí)可適當(dāng)調(diào)節(jié)煙囪擋板?；鹧姘l(fā)白是由于霧化蒸汽量過(guò)大或油量過(guò)小，風(fēng)門(mén)過(guò)大所造成，應(yīng)適當(dāng)關(guān)小霧化蒸汽或開(kāi)大油量，關(guān)小風(fēng)門(mén)。 火焰發(fā)生回火或縮頭 縮火是由于霧化蒸汽中帶水，油中帶水，霧化蒸汽量過(guò)大或者油溫過(guò)低，爐膛溫度低。油壓、汽壓過(guò)低且波動(dòng)不穩(wěn)而造成的。應(yīng)加溫脫水，提高和穩(wěn)定油壓、汽壓?；鼗鹗怯捎跔t堂內(nèi)有可燃?xì)怏w存在或者忘開(kāi)煙囪擋板，使?fàn)t膛城正壓14。有時(shí)點(diǎn)火是油門(mén)開(kāi)的猛進(jìn)入爐內(nèi)不能燃燒完全也能造成回火。一般應(yīng)當(dāng)在點(diǎn)火前向爐膛內(nèi)吹蒸汽，

26、除凈可燃?xì)怏w，調(diào)節(jié)煙囪擋板，直至煙囪冒蒸汽再細(xì)開(kāi)油門(mén)。對(duì)于瓦斯火嘴回火多，是由于瓦斯壓力過(guò)低或者一次風(fēng)門(mén)開(kāi)得過(guò)大而造成，就應(yīng)關(guān)小一次風(fēng)門(mén)。 爐膛內(nèi)出現(xiàn)正壓或負(fù)壓過(guò)大 負(fù)壓過(guò)大是由于煙囪擋板開(kāi)度太大，使?fàn)t膛負(fù)壓過(guò)大，造成空氣大量漏入爐內(nèi)，熱效率降低。負(fù)壓過(guò)大容易使?fàn)t管氧化爆皮而減少爐管壽命，應(yīng)及時(shí)關(guān)小煙囪擋板，使?fàn)t膛負(fù)壓值維持在-1030Pa為好。出現(xiàn)正壓是由于煙囪擋板開(kāi)度過(guò)小或爐子超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而使?fàn)t膛出現(xiàn)正壓，爐子悶燒，易產(chǎn)生不安全現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)開(kāi)大煙囪擋板使負(fù)壓值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。有時(shí)由于對(duì)流室長(zhǎng)期不清灰，積灰結(jié)垢嚴(yán)重，也易使?fàn)t膛出現(xiàn)正壓，應(yīng)及時(shí)采取吹灰措施，減少對(duì)流室阻力。爐膛發(fā)暗由于煙囪擋板開(kāi)度小，

27、爐膛負(fù)壓偏小或者供風(fēng)不足火嘴霧化不好而造成，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)“三門(mén)一板”，使火嘴燃燒完全，達(dá)到爐膛明亮。4.2 開(kāi)車(chē)步驟4.2.1 加熱爐冷態(tài)開(kāi)車(chē)操作步驟檢查以下各閥門(mén)和設(shè)備是否完好;a.燃料氣緊急切斷閥；b.加熱爐出口溫度調(diào)節(jié)閥；c.副燃燒器供氣壓力調(diào)節(jié)閥；d.擋板從0100%開(kāi)關(guān)試驗(yàn)；檢查以下各閥門(mén)是否關(guān)閉；e.各主燃料器閥門(mén)；f.各副燃料器閥門(mén)；g.燃料氣緊急切斷閥；h.供氣管泄放閥；i.爐膛蒸汽吹掃閥。將調(diào)節(jié)器置手動(dòng)；全開(kāi)煤油入口閥，手調(diào)輸出，使煤油流量達(dá)到10t/h左右，使?fàn)t管中有大于最小流量(3.0t/h)的煤油流過(guò)；全開(kāi)燃料氣緊急切斷閥，手動(dòng)至輸出30%左右；開(kāi)泄放閥，放掉供氣管中殘余

28、的非燃料氣體，供氣管中充滿燃料氣后，關(guān)閉。手動(dòng)輸出為零；全開(kāi)擋板，為蒸汽吹掃準(zhǔn)備； 打開(kāi)蒸汽閥吹掃爐膛內(nèi)可能滯存的可燃性氣體。35分鐘后關(guān)閉，確認(rèn)爐內(nèi)可燃性氣體在爆炸極限以下時(shí)可轉(zhuǎn)入下一步（此處以氧含量AI-01低于15.0%為準(zhǔn)。關(guān)V8后氧含量上升屬正常），否則繼續(xù)吹掃爐膛；將擋板關(guān)小到50%左右，準(zhǔn)備點(diǎn)火；開(kāi)點(diǎn)火器；開(kāi)后持續(xù)時(shí)間必須超過(guò)3秒，方能開(kāi)啟副燃料器的前閥及后閥；觀察副燃燒器火焰是否出現(xiàn)，如果出現(xiàn)火焰，說(shuō)明副燃料器已點(diǎn)燃。注意點(diǎn)火的順序，然后開(kāi)啟供氣閥，并且相隔時(shí)間必須大于3秒，才能點(diǎn)火成功。如果順序顛倒可能發(fā)生爐膛爆炸；確認(rèn)副燃料起點(diǎn)然后，打開(kāi)主燃料器的前閥后閥。觀察主燃燒器是否

29、有火焰出現(xiàn)。點(diǎn)燃后觀察燃料氣的用量加大；由于加熱爐濕冷態(tài)開(kāi)車(chē)，物料，管道，爐膛的升溫應(yīng)當(dāng)均勻緩慢。所以先點(diǎn)燃一組燃燒器預(yù)熱。此段時(shí)間內(nèi)通過(guò)手動(dòng)適當(dāng)加大調(diào)節(jié)閥得開(kāi)度，關(guān)小擋板，等爐出口溫度上升到280左右，再進(jìn)行下面的操作；提升負(fù)荷，手動(dòng)調(diào)整使導(dǎo)熱油流量逐步增加到30t/h。導(dǎo)熱油出口溫度達(dá)到（300），煙氣氧含量在1%3%通過(guò)手動(dòng)調(diào)整及擋板開(kāi)度，使導(dǎo)熱油出口溫度達(dá)到（300將調(diào)節(jié)器調(diào)自動(dòng)。4.3 停車(chē)步驟加熱爐正常停車(chē)操作步驟關(guān)閉主燃燒器前閥，及后閥，減少熱負(fù)荷。切換到手動(dòng)，并將輸出關(guān)到零位。檢查加熱爐的燃燒條件。確認(rèn)主燃燒器是否熄火，燃料氣供氣流量是否大幅度下降，近于零。關(guān)閉燃料氣緊急切斷閥

30、。殘留氣體放至空。 全關(guān)擋板，保持爐膛溫度，防止?fàn)t內(nèi)冷卻過(guò)快，而損壞爐襯耐火材料。將導(dǎo)熱油流量調(diào)節(jié)器置手動(dòng)，待爐溫下降至240以下，可逐漸關(guān)小手動(dòng)輸出。保持爐管內(nèi)一定的物料流量，防止?fàn)t膛余熱使?fàn)t管溫升過(guò)高。確認(rèn)爐膛溫度下降后，將物料切斷閥HV-01關(guān)閉。全開(kāi)擋板，打開(kāi)蒸汽吹掃閥吹掃5分鐘后關(guān)閉。 4.4 緊急停車(chē)的步驟加熱爐的緊急停車(chē)步驟當(dāng)加熱爐出現(xiàn)事故，如爐膛熄火，爆炸，爐出口超溫，物料流突然大幅度下降等緊急情況，必須迅速采取緊急停車(chē)操作，否則會(huì)釀成嚴(yán)重事故。在緊急事故狀態(tài)出現(xiàn)后，應(yīng)立即關(guān)閉燃料氣緊急切斷閥。首先切斷全部燃料氣的供應(yīng)。然后關(guān)閉主燃料氣供器閥。關(guān)閉副燃料氣供器閥。全開(kāi)擋板DO-

31、01。開(kāi)蒸汽吹掃閥，3分鐘后關(guān)。檢查分析事故原因，排出事故。確認(rèn)事故以排除，可參照加熱爐開(kāi)車(chē)步驟重新點(diǎn)火開(kāi)車(chē)。4.5 事故的緊急處理在加熱爐的操作過(guò)程中，由于種種原因，有時(shí)可能出現(xiàn)爐管破裂，原料或燃料中斷等現(xiàn)象22。有回彎頭的加熱爐會(huì)出現(xiàn)回彎頭泄漏，以及停電、停氣和停風(fēng)等外界條件的干擾，以致造成加熱爐不能正常運(yùn)行，甚至被迫停爐。直接經(jīng)濟(jì)損失不大稱為故障，損失很大稱為事故。對(duì)加熱爐的事故處理不當(dāng)或處理不及時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致不堪設(shè)想的后果。對(duì)待事故應(yīng)以防為主，在正常操作過(guò)程中要加強(qiáng)檢查、遵守規(guī)章制度、堅(jiān)守崗位、注意分析，積累經(jīng)驗(yàn)，消除事故隱患9。如事故一旦發(fā)生，就應(yīng)以冷靜的態(tài)度分析事故原因，準(zhǔn)確而又迅速

32、地采取措施，使事故得到及時(shí)處理，盡快地恢復(fù)加熱爐的正常操作。以下是加熱爐的常見(jiàn)事故及其產(chǎn)生的原因和處理方法。1.加熱爐進(jìn)料導(dǎo)熱油流量突然減少事故現(xiàn)象 引起加熱爐出口溫度逐漸上升處理方法 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，應(yīng)立即將燃料氣調(diào)節(jié)器打手動(dòng)，減少燃料氣流量，使出口溫度恢復(fù)到（3001.5），并穩(wěn)定在（3001.5），且含氧量及其他有關(guān)指標(biāo)符合正常工況為合格。2.加熱爐燃燒氣流量突然減少事故現(xiàn)象 引起加熱爐溫度逐漸下降。處理方法 發(fā)現(xiàn)事故原因后，應(yīng)立即將燃料氣調(diào)節(jié)器打手動(dòng)，加大燃料氣流量，使出口溫度恢復(fù)并穩(wěn)定在（3001.5）為合格。3.進(jìn)料導(dǎo)熱油流量斷流事故現(xiàn)象 導(dǎo)熱油流量突然下降到零。出口溫度迅速升高。處理

33、方法 必須立即進(jìn)行緊急停車(chē)的各項(xiàng)操作。4.燃料氣流量突然斷流事故現(xiàn)象 爐膛突然熄火。處理方法 必須立即進(jìn)行緊急停車(chē)的各項(xiàng)操作。5.不完全燃燒事故現(xiàn)象 當(dāng)煙氣含氧量小于0.5%時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)不完全燃燒。處理方法 此時(shí)可以通過(guò)調(diào)整擋板開(kāi)度和供氣流量，使加熱爐恢復(fù)正常工況。應(yīng)當(dāng)注意，在不完全燃燒時(shí)，開(kāi)大擋板開(kāi)度不應(yīng)太快，否則會(huì)發(fā)生事故。管式加熱爐有各種各樣的事故，設(shè)備損失形式及程度也不盡相同，因而設(shè)備的搶修必須依據(jù)實(shí)際情況，制定搶修方案。搶修過(guò)程中，首先要注意安全，尤其是爐內(nèi)作業(yè)，施工前，必須進(jìn)行爐內(nèi)氣體置換，經(jīng)安全檢查確認(rèn)沒(méi)有危險(xiǎn)后，方可進(jìn)爐施工。對(duì)于爐襯塌落的搶修，施工前，應(yīng)檢查是否存在浮動(dòng)爐襯，

34、尤其是爐頂。近幾年，許多搶修方法不斷問(wèn)世。如管線帶溫、帶壓堵漏技術(shù)等，為管式加熱爐的搶修提供了方便。 參考文獻(xiàn)1章衛(wèi)國(guó)，楊向忠.模糊控制理論及應(yīng)用M.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1999，1-2482陽(yáng)憲惠，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社，19993Process Lox Theory Manual，Allen-Bradley：19994王秉銼.工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19965工業(yè)安全技術(shù)手冊(cè)M.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，19876錢(qián)家麟.管式加熱爐M .北京： 中國(guó)石化出版社 ， 2006 7吳重光.化工仿真實(shí)習(xí)指南C.上海：化學(xué)工業(yè)出版社，20038王尚弟.石油

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