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，是熱交換的主要場所。2、 對(duì)流室：是靠由輻射室出來的煙氣進(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)：是從離開對(duì)流室的煙氣中進(jìn)一步回收預(yù)熱的部分，一類是靠預(yù)熱燃燒用空氣來回收熱量，這些熱量再次返回爐中（空氣預(yù)熱方式，）另一類是采用同爐子完全無關(guān)的其它流體回收熱量，（一般用水回收，稱為廢熱鍋爐）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。加熱爐分類加熱爐按外型分為四類：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，,高溫爐墻常用莫來石制隔熱耐火磚，耐溫達(dá)到1500℃），襯里（莫來石澆注料，成分CaO+MgO+Na2O+K2O+Fe2O3，或莫來石纖維,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（澆注料莫來石澆注料）耐火纖維氈（莫來石纖維）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，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：第一層平臺(tái)上不少于3個(gè)看火門，每兩個(gè)燃燒器配置一個(gè)看火門，一般第二層平臺(tái)上看火門為第一層平臺(tái)的一半。為了觀察爐頂襯里和遮蔽管，爐底還設(shè)有球形看火門。（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)開檢修孔，大小能滿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: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450℃，空氣被預(yù)熱溫度一般不超過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480℃，如果長期在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816℃下使用，但當(dāng)在600℃左右長期使用，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，抗碳都沒問題，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高溫用無縫鐵素體合金鋼管---壓力容器用無縫鋼管爐管損壞原因：安裝損壞，傳熱惡化，局部過熱，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（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)快開風(fēng)門：一般配置在強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器前的