石油化工加熱爐教程

加熱爐結(jié)構(gòu)

加熱爐結(jié)構(gòu)由輻射室，對(duì)流室，余熱回收系統(tǒng)，燃燒器及通風(fēng)系統(tǒng)組成。1、 輻射室：是通過(guò)火焰或高溫?zé)煔膺M(jìn)行輻射傳熱的部分，溫度最高，是熱交換的主要場(chǎng)所。2、 對(duì)流室：是靠由輻射室出來(lái)的煙氣進(jìn)行對(duì)流換熱的部分，對(duì)流室吸熱量的比例越大，全爐的熱效率越高。多采用釘頭管或翅片管。釘頭管3、 余熱回收系統(tǒng)：是從離開(kāi)對(duì)流室的煙氣中進(jìn)一步回收預(yù)熱的部分，一類(lèi)是靠預(yù)熱燃燒用空氣來(lái)回收熱量，這些熱量再次返回爐中（空氣預(yù)熱方式，）另一類(lèi)是采用同爐子完全無(wú)關(guān)的其它流體回收熱量，（一般用水回收，稱(chēng)為廢熱鍋爐）4、 燃燒器：燃燒器產(chǎn)生熱量，是爐子的重要組成部分，管式加熱爐只燃燒氣體和燃料油。（考慮燃燒猛烈，應(yīng)該重視火焰與爐管的間距，及燃燒器的間隔，盡量以爐膛受熱均勻，使火焰不沖刷爐管并實(shí)現(xiàn)低氧完全燃燒）。5、 通風(fēng)系統(tǒng)：任務(wù)是將燃燒用空氣導(dǎo)入燃燒器，并將廢煙氣引出爐子，它分為自然通風(fēng)方式和強(qiáng)制通風(fēng)方式，前者依靠煙囪本身的抽力克服爐內(nèi)煙氣側(cè)阻力，后者要使用風(fēng)機(jī)克服阻力，消耗機(jī)械能。加熱爐分類(lèi)加熱爐按外型分為四類(lèi)：箱式爐，立式爐，圓筒爐，大型方爐1)箱式爐：（頂燒爐：制氫）2)立式爐：低燒橫管式、附墻燃燒式（焦化爐）3)立式圓筒爐（反應(yīng)爐）4)大型方型爐：環(huán)形管立式爐（重整）

燃料氣：組成包括可燃物質(zhì)：氫氣，一氧化碳，硫化氫和c1-c5的烴類(lèi)氣體等。燃燒器：按燃料不同分為燃料油燃燒器，燃料氣燃燒器和油氣聯(lián)合燃燒器。通常包括燃料噴嘴、配風(fēng)器和燃燒道。燃燒器1.燃燒噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準(zhǔn)備的部件。主要說(shuō)一下預(yù)混式燃料氣噴嘴則是將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒的。2.配風(fēng)器的作用是使燃燒空氣與燃料良好混合并形成穩(wěn)定而符合要求的火焰形狀。尤其是在火焰根部必須保證有足夠的空氣供應(yīng)，以避免燃料受熱時(shí)因缺氧而裂解，產(chǎn)生黑煙。配風(fēng)器配風(fēng)通常分為自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)，配風(fēng)器是分配和輸送燃燒空氣的機(jī)構(gòu)，其作用是供給燃料適量的空氣，并使空氣和燃料迅速的完善的混合。一次風(fēng)解決著火和穩(wěn)焰和減少碳黑生成等問(wèn)題，二次風(fēng)進(jìn)一步供給較大量的空氣，以保證完全燃燒。燃燒道：也稱(chēng)火道它的作用是燃燒道耐火材料蓄積的熱量為火焰根部提供了熱源，有助于形成穩(wěn)定的燃燒還可以約束空氣，迫使其與燃料混合而不致散溢，并且與配風(fēng)器一起使氣流形成理想的流型。爐墻：作用耐火和隔熱1、結(jié)構(gòu)分為：耐火磚結(jié)構(gòu)（高鋁制隔熱耐火磚,成分Al2O3，,高溫爐墻常用莫來(lái)石制隔熱耐火磚，耐溫達(dá)到1500℃），襯里（莫來(lái)石澆注料，成分CaO+MgO+Na2O+K2O+Fe2O3，或莫來(lái)石纖維,耐溫達(dá)到1400-1500℃）結(jié)構(gòu)，耐火陶瓷纖維結(jié)構(gòu)2、爐墻分耐火和保溫兩層由外往里一般結(jié)構(gòu)為表面鋼板，保溫釘，保溫層（一般為微孔硅酸鈣板或其他輕質(zhì)材料），耐火磚（澆注料莫來(lái)石澆注料）耐火纖維氈（莫來(lái)石纖維）新型輕質(zhì)爐墻一般襯里總厚度只有200mm其中80mm的改性輕質(zhì)澆注料層，120mm致密型纖維噴涂層，不考慮鋼板，保溫釘、防銹漆、節(jié)能涂料涂層等因素對(duì)傳熱的影響，在環(huán)境溫度20℃，無(wú)風(fēng)條件下外壁溫度為70℃。3、新建加熱爐檢查剛砌好的爐墻檢查耐火磚縫要求為2-3mm，上下層磚縫必須錯(cuò)開(kāi)，不允許出現(xiàn)貫通縫，縫內(nèi)禁止填塞泥漿，只能填塞石棉繩或耐火纖維。爐墻噴涂耐火纖維應(yīng)覆蓋保溫釘，使其表面與保溫釘頂端距離控制在20-30mm，最小不得小于20mm。爐墻加熱爐附件設(shè)計(jì)要求，檢查1.看火門(mén)：第一層平臺(tái)上不少于3個(gè)看火門(mén)，每?jī)蓚€(gè)燃燒器配置一個(gè)看火門(mén)，一般第二層平臺(tái)上看火門(mén)為第一層平臺(tái)的一半。為了觀(guān)察爐頂襯里和遮蔽管，爐底還設(shè)有球形看火門(mén)。（φ200-230）加熱爐附件2.人孔：圓筒爐爐膛人孔一般設(shè)計(jì)在爐底（φ460-520），對(duì)流室兩側(cè)開(kāi)檢修孔，大小能滿(mǎn)足一次抽出或送入兩根（焊好一個(gè)彎頭）輻射管的要求。3.防爆門(mén):保護(hù)爐墻，泄壓裝置，屬安全附件，一般安裝在輻射室上部。（φ660-720）4.滅火蒸汽管：輻射室底部，開(kāi)點(diǎn)爐吹掃或爐膛失火用5.對(duì)流室：與輻射室出口的煙氣對(duì)流換熱對(duì)流管材質(zhì)一般現(xiàn)在都由20#鋼升級(jí)為Cr5Mo為光管時(shí)，燃料氣干凈下，只需設(shè)置清掃孔而不必用吹灰器。為翅片管或釘頭管，燃油時(shí)，對(duì)流室必須設(shè)置吹灰器。6.吹灰器：型式蒸汽吹灰器，聲波吹灰器，激聲波吹灰器，瓦斯爆燃吹灰器。煙氣超過(guò)550℃時(shí)，采用伸縮式，低于550℃時(shí)采用固定旋轉(zhuǎn)式24小時(shí)一次電動(dòng)或程控操作。7.護(hù)欄：按設(shè)計(jì)要求當(dāng)平臺(tái)距地面的高度大于20m時(shí)，欄桿的高度宜為1.2m，在20m以下為1m，欄桿立柱的間距為1.5m，輻射室和對(duì)流室上的直梯，其高度大于2.5m時(shí)，應(yīng)設(shè)保護(hù)圈。護(hù)欄8.空氣預(yù)熱器：鋼管式（上置式，下置式），熱管式（傾斜式，垂直式）材質(zhì)一般使用碳鋼-中溫?zé)峁?，煙氣溫度范?20-250℃從管板強(qiáng)度考慮，預(yù)熱器入口煙氣溫度不宜超過(guò)450℃，空氣被預(yù)熱溫度一般不超過(guò)350℃，對(duì)燃燒器通常采用的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)也不會(huì)產(chǎn)生太大影響。鋼管上置式臥式預(yù)熱器，煙氣走管程，空氣走殼程，優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，一般布置在加熱爐上部。鋼管下置式立式預(yù)熱器，煙氣走殼程，空氣走管程，優(yōu)點(diǎn)預(yù)熱器的管壁溫度較高，故可改善低溫腐蝕。熱管式空氣預(yù)熱器原理：熱管是一根兩端密封，內(nèi)部抽真空并充有工質(zhì)的管子。其一端（熱端）被加熱時(shí)，工質(zhì)吸熱蒸發(fā)并流向另一端（冷端），在那里將熱量釋放給管外的冷介質(zhì)而冷凝，冷凝液流回?zé)岫耍谖鼰嵴舭l(fā)，如此循環(huán)，完成熱量傳遞。由于汽化潛熱大，所以在極小的溫差下就能把大量的熱量從管子的一端傳至另一端。結(jié)構(gòu)：煙氣與空氣間密封有隔板。臥式一般安裝在爐子上部，節(jié)省投資，立式一般地面布置。9.爐管：材質(zhì)碳鋼管，一般不超過(guò)480℃，如果長(zhǎng)期在500℃以上使用，則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的脫碳，石墨化（變脆）材質(zhì)Cr-Mo鋼管如Cr5Mo，可使用到565℃，更高的溫度下使用，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的珠光體球化，脫碳。奧氏體不銹鋼管，比如18-8，25-20，可在不超過(guò)816℃下使用，但當(dāng)在600℃左右長(zhǎng)期使用，反而容易產(chǎn)生敏化，晶間腐蝕，奧氏體不銹鋼的爐管，耐熱，抗氫，抗碳都沒(méi)問(wèn)題，但是對(duì)于氯離子，連多硫酸敏感，如TP321，TP304都可以做爐管，但焊接要求太高，現(xiàn)在一般使用的為316L材質(zhì)的不銹鋼可以充作爐管（18-8Mo2Ti）廣石化S-Zorb裝置爐管材質(zhì)為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：ASTMA335TP304H、TP347H高溫用無(wú)縫鐵素體合金鋼管---壓力容器用無(wú)縫鋼管爐管損壞原因：安裝損壞，傳熱惡化，局部過(guò)熱，火焰舔管，管內(nèi)結(jié)焦，管內(nèi)介質(zhì)含有不良雜質(zhì)（如過(guò)量的鹽分或有機(jī)鈉）管內(nèi)外腐蝕。爐管10.調(diào)節(jié)閥：入爐流量控制，為避免流體在爐管內(nèi)結(jié)焦，調(diào)節(jié)閥一般選用事故開(kāi)（F.O），燃料調(diào)節(jié)閥為了保證加熱爐事故狀態(tài)下不要超溫一般選用事故關(guān)（F.C）.11.氧分析儀：氧化鋯分析儀（量程1%-25%）12.氣動(dòng)自動(dòng)快開(kāi)風(fēng)門(mén)：一般配置在強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器前的