2024年崗位知識(shí)競(jìng)賽-加熱爐知識(shí)歷年高頻考點(diǎn)試卷專家薈萃含答案

2024年崗位知識(shí)競(jìng)賽-加熱爐知識(shí)歷年高頻考點(diǎn)試卷專家薈萃含答案（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.參考題庫(共25題)1.在工業(yè)設(shè)備抗震方面加熱爐單體設(shè)備一般的震害是什么？2.遮蔽管的計(jì)算與對(duì)流和輻射室有什么不同？國外遮蔽管和國內(nèi)遮蔽管設(shè)置有什么不同？3.為什么在輻射段傳熱計(jì)算中，通常取兩排對(duì)流爐管作為遮蔽段？遮蔽段采用光管？試根據(jù)下圖繪出考慮遮蔽段對(duì)流傳熱的傳熱計(jì)算模型，并說明該模型的完備性。 4.管式爐設(shè)計(jì)中，目前采用的余熱回收方式有哪些？試述熱油式空氣預(yù)熱器的優(yōu)缺點(diǎn)？5.試將一臺(tái)熱負(fù)荷為5818kw（500×104）圓筒爐（減壓爐qR≈20000lcal/（m2.h））能改造成一臺(tái)大約多少萬大卡的糠醛（抽出液）加熱爐？設(shè)計(jì)上要從哪些方面考慮這些改造？6.如何確定輻射段的熱負(fù)荷？7.加熱爐設(shè)計(jì)中應(yīng)如何選用燃燒器？8.設(shè)計(jì)熱管時(shí)，對(duì)熱管要考慮到哪些基本參數(shù)？9.兩端管板設(shè)計(jì)中管孔比管子大，大多少？為什么？管板上兩相鄰管孔間距偏差應(yīng)小于多少毫米？管板設(shè)計(jì)如何考慮膨脹問題？10.加熱爐爐襯有幾種常用型式？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？11.當(dāng)設(shè)計(jì)爐子為壓力容器時(shí)，應(yīng)考慮哪些荷載？CO焚燒爐考慮了哪些荷載？如何計(jì)算？12.哪些裝置的加熱爐需要擴(kuò)徑？擴(kuò)徑的作用和原則是什么？焦化爐為什么不擴(kuò)徑？13.在什么情況下，固定管板式換熱器的殼程筒體需設(shè)置膨脹節(jié)？14.加氫精制（爐前混氫）進(jìn)料爐，爐管設(shè)計(jì)中應(yīng)注意甚么？15.用公式說明如何強(qiáng)化對(duì)流傳熱？在介質(zhì)為油時(shí)（液相），總傳熱系數(shù)K大小主要取決于外膜傳熱系數(shù)h0，還是取決于內(nèi)膜傳熱系數(shù)hi，為什么？設(shè)計(jì)時(shí)，強(qiáng)化后K直通常為沒強(qiáng)化K值幾倍？ 16.根據(jù)爐管管壁溫度計(jì)算公式，分析一下管壁溫度受哪些操作因素影響？17.管輸原油加熱爐有何特點(diǎn)？18.正壓爐的防爆安全裝置有哪些形式？各有什么特點(diǎn)？設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題有哪些？19.什么叫濕度型NOx？影響它的生成量的主要因素與控制NOx生成量的方法是什么？低氧化氮燃燒器是如何抑制NOx產(chǎn)生？20.在加氫裂化和加氫精制裝置加熱爐設(shè)計(jì)中，當(dāng)采用奧氏體不銹鋼爐管（TP321、TP247H）時(shí)，為何傾向于采用單排雙面輻射的排管形式？試用有關(guān)公式和數(shù)據(jù)加以說明。21.專業(yè)負(fù)責(zé)人職責(zé)是什么？22.從工藝計(jì)算和材料選擇上如何確定輻射爐管的金屬溫度？23.試述加熱爐的組成部分，并簡(jiǎn)要說明各個(gè)部分決定的根據(jù)。24.下列四種空氣預(yù)熱器在何種場(chǎng)合下使用（迴轉(zhuǎn)式、管束式或攏流子、熱油式、熱管式）？25.某型號(hào)風(fēng)機(jī)樣機(jī)的無因此性能曲線見下圖。 試分析利用節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量的原理及浪費(fèi)電能的原因。并分析利用變頻調(diào)適調(diào)節(jié)量的工作原理。第2卷一.參考題庫(共25題)1.怎樣設(shè)計(jì)重整加熱爐倒U形輻射排管（單排單面輻射）？2.簡(jiǎn)述鍋筒內(nèi)部裝置的任務(wù)。3.管式加熱爐爐型選擇的原則是什么？糠醛精制爐選用何種爐型為宜？4.一般加熱爐設(shè)計(jì)過程中與儀表專業(yè)委托關(guān)系如何？5.什么叫焊接工藝評(píng)定？為什么要進(jìn)行焊評(píng)？焊評(píng)對(duì)象是什么？焊接試驗(yàn)與焊評(píng)有什么不同？（焊接工藝評(píng)定簡(jiǎn)稱“焊評(píng)”）6.加熱爐燃燒器選型一般應(yīng)怎樣考慮？7.施工交底應(yīng)注意什么問題？8.試述烘爐的目的、過程及注意事項(xiàng)。9.管輸加熱原油爐間接加熱與直接加熱相比有什么優(yōu)缺點(diǎn)？10.針對(duì)圖中所示的鋼接接點(diǎn)，試標(biāo)注焊縫符號(hào)，并說明連接板、連接角鋼、加強(qiáng)肋和連接板開口的作用。在施工中，為便于施工，你認(rèn)為還要增加什么工藝構(gòu)件？ 11.壓力容器設(shè)計(jì)壓力怎樣確定？若最高工作壓力為Pw≤1.8MPa，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)為多少？設(shè)計(jì)壓力為0.08MPa和真空度為0.015MPa，公稱容積為600升（0.6m3）三容器是否適用GB150-89？（三容器的基本條件符合GB150-89）12.為什么要控制鋼中的S、P含量？13.作為一名加熱爐工程師應(yīng)具備什么基礎(chǔ)理論知識(shí)？應(yīng)具備加熱爐專業(yè)知識(shí)有哪些方面？14.試對(duì)下列三種預(yù)熱器（管束式、擾流式、熱管式）進(jìn)行比較？15.焚燒爐對(duì)爐襯設(shè)計(jì)的要求是什么？為什么采用磷酸鋁襯里而不采用磚結(jié)構(gòu)？16.提高加熱爐熱效率主要受哪些因素的限制？在我們的設(shè)計(jì)中采用過哪些提高加熱爐熱效率的手段？你準(zhǔn)備從哪幾個(gè)方面去防止或減輕低溫露點(diǎn)腐蝕？17.為什么在加熱爐對(duì)流段一般均采用橫向（錯(cuò)）排管，而不采用縱向排管？（用傳熱公式及對(duì)數(shù)平均溫度的公式來說明）18.試用熱效率公式說明熱效率測(cè)定時(shí)多用反平衡法而不用正平衡法的理由？19.重整反應(yīng)加熱爐提高熱效率的途徑是？20.對(duì)易結(jié)焦的加熱爐在設(shè)計(jì)中可采取哪些措施？21.鍋爐受壓元件采用國外鋼材應(yīng)符合哪些要求？22.糠醛加熱爐特點(diǎn)是什么？如何根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)計(jì)糠醛加熱爐？23.加熱爐爐管材料應(yīng)具備哪些性質(zhì)？24.目前搞的管束式空氣預(yù)熱器系列CAD與過去設(shè)計(jì)的整體式管束式空氣比較有什么區(qū)別？25.彈簧管加熱爐應(yīng)用范圍？特點(diǎn)？加熱爐的管架計(jì)算如何考慮？第3卷一.參考題庫(共25題)1.加熱爐擋板和風(fēng)門的作用是什么？對(duì)于自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，擋板和風(fēng)門應(yīng)如何操作？2.加熱爐專業(yè)在03設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)向土建專業(yè)委托哪些資料？3.在下列已知條件下，寫出計(jì)算爐襯厚度的有關(guān)公式的計(jì)算步驟。已知：?jiǎn)我粻t襯，內(nèi)外壁溫度t1、t2，大氣溫度t0，爐襯材料導(dǎo)熱系數(shù)λ，無風(fēng)，爐襯垂直放置。求：爐襯厚度δ。4.從反平衡入手分析影響加熱爐燃燒效率的因素。5.影響露點(diǎn)腐蝕的因素是什么？在設(shè)計(jì)中怎樣避免露點(diǎn)腐蝕？6.一條原輸送流量為V（Nm3/h）、溫度為0℃空氣的冷風(fēng)道，其流速為u，壓降為△p?，F(xiàn)改為輸送同樣流量，但溫度為273℃的熱風(fēng)，問其流速和壓降各為多少？（注：按雷諾數(shù)足夠大，流動(dòng)狀態(tài)在完全湍流區(qū)（阻力平方區(qū)）考慮）。7.爐管腐蝕分幾部分，試舉幾種加熱爐爐管的腐蝕情況及預(yù)防措施？8.對(duì)于含硫量低的直餾柴油加氫精制反應(yīng)爐，是否非得選用321或347不銹鋼作爐管？9.在自然通風(fēng)系統(tǒng)中，煙囪擋板和燃燒器風(fēng)門都可以用來控制過剩氣體系數(shù)和爐膛負(fù)壓？你認(rèn)為那種工況下調(diào)節(jié)哪一個(gè)好？調(diào)節(jié)過程應(yīng)注意什么？10.減壓爐出口轉(zhuǎn)油線管徑的大小對(duì)減壓爐有何影響？11.減壓爐輻射管為什么要逐級(jí)擴(kuò)徑？擴(kuò)徑應(yīng)在上行管還是下行管？為什么？12.風(fēng)荷載及煙囪高度均相同的等徑鋼煙囪，僅煙囪直徑變化，會(huì)影響煙囪壁厚的增減嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述其原因。13.簡(jiǎn)述運(yùn)行中鍋筒水位狀況。14.熱油式空氣預(yù)熱器系列（CAD）和以前的整體式熱油式空氣預(yù)熱器比較有什么改進(jìn)？15.燃燒低熱值16.設(shè)計(jì)加熱爐時(shí)如何選用燃燒器？加熱爐對(duì)工藝提供的燃料油有什么要求？17.試述加熱爐的主要工藝計(jì)算步驟。18.低溫露點(diǎn)腐蝕機(jī)理是什么？在設(shè)計(jì)中采取哪些措施避免產(chǎn)生低溫露點(diǎn)腐蝕？19.畫出煙氣在自然通風(fēng)直立上抽式加熱爐內(nèi)的壓力分布圖，并解釋煙氣是如何從負(fù)壓較大的爐底向負(fù)壓較小的爐頂流動(dòng)。20.影響輻射傳熱的因素是什么，并簡(jiǎn)要分析。21.你在工程設(shè)計(jì)中是如何考慮等裕度設(shè)計(jì)的？（可從結(jié)構(gòu)和工藝等方面自由發(fā)揮）。22.用GB713-86中的20g和16Mng鋼板分別代用20R和16MnR時(shí)應(yīng)符合甚么要求？用20R和16MnR代替鍋筒所需鋼板20g和16Mng有什么要求？23.介質(zhì)易結(jié)焦的加熱爐設(shè)計(jì)中應(yīng)采取哪些措施？24.對(duì)生產(chǎn)的每一根熱管，用什么方法測(cè)試才能初步確定它是合格產(chǎn)品？25.在加熱操作時(shí)為什么要保持輻射頂微負(fù)壓？第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: 震害是：煙囪傾斜、立柱、斜撐失穩(wěn)，輻射室爐體變形，爐底柱屈曲、螺母松動(dòng)。 原因：強(qiáng)度不夠，抗失穩(wěn)能力較差和構(gòu)造的不合理 措施： ①增設(shè)筒體中間環(huán)梁 ②爐體結(jié)構(gòu)的梁柱補(bǔ)強(qiáng) ③爐體結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng) ④爐底柱加強(qiáng)和固定 ⑤增加地腳螺栓 ⑥地腳螺栓防松 ⑦爐底柱設(shè)防火層2.參考答案: 遮蔽管既考慮輻射傳熱，又要考慮煙氣對(duì)管子的對(duì)流方式傳熱。 國內(nèi)遮蔽管一般設(shè)置二排，遮蔽管的有效吸收因素α取1，計(jì)算中和輻射一起計(jì)算。 國外遮蔽管一般設(shè)置三排，有效吸收因素如下： 第一排α=0.658 第一排α=0.196 第一排α=0.123 然后再計(jì)算對(duì)流方式傳熱的熱量。3.參考答案: ①對(duì)于雙排管單面輻射，無反射面情況，其管排有效吸收因素α=0.977.因此可以認(rèn)為兩排對(duì)流管吸收了爐膛向?qū)α鞫蔚娜恐苯虞椛洹?②遮蔽段既受爐膛的直接輻射傳熱，又受煙氣的對(duì)流傳熱，因此熱強(qiáng)度較高。如采用擴(kuò)面管，勢(shì)必進(jìn)一步提高熱強(qiáng)度，導(dǎo)致燒壞擴(kuò)面元件和管壁。 ③傳熱計(jì)算模型如下： 4.參考答案: 采用的余熱回收方式有： ⑴加熱爐煙氣預(yù)熱空氣：有管束式、擾流子式、回轉(zhuǎn)式、熱管式以及新發(fā)展的板式等空氣預(yù)熱器。 ⑵加熱爐煙氣余熱水或發(fā)生蒸汽（廢熱鍋爐）。 ⑶加熱爐煙氣預(yù)熱熱載體，熱載體再預(yù)熱空氣（所謂熱載體空氣預(yù)熱器）。 ⑷加熱爐煙氣預(yù)熱冷進(jìn)料，工藝物流（低溫?zé)嵩矗╊A(yù)熱空氣（所謂冷進(jìn)料-熱油式空氣預(yù)熱器）。 熱油式空氣預(yù)熱器有點(diǎn)： ⑴利用裝置低溫?zé)犷A(yù)熱空氣可降低裝置能耗 ⑵比用煙氣直接預(yù)熱空氣簡(jiǎn)便，省掉了龐大的煙氣往返管道。 ⑶預(yù)熱器設(shè)置在地面，對(duì)流室可減少傳熱面積，加熱爐荷載減少鋼架可節(jié)省。 缺點(diǎn)： ⑴不太安全，漏油后易著火 ⑵空氣預(yù)熱溫度受工藝物流的控制5.參考答案: 250×104～375×104Kcal/h ㈠設(shè)計(jì)上首先要進(jìn)行工藝計(jì)算 ①核算爐管介質(zhì)質(zhì)量流速，確定管徑及管程數(shù)，原設(shè)計(jì)是否合適 ②核算爐管壓降，確定擴(kuò)徑是否夠 ③按糠醛爐條件確定熱強(qiáng)度，核算能加熱度少熱負(fù)荷 ④按燃料性質(zhì)，熱負(fù)荷核算燃燒器 ⑤原爐管材質(zhì)、壁厚、使用年限要了解清楚，確定能否利用?（糠醛要求碳鋼爐管即可） ㈡查閱原設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)條件：風(fēng)荷載、地震烈度、場(chǎng)地土、雪荷載、環(huán)保要求、氣候、-20℃以上（以下）雨雪情況 與現(xiàn)在設(shè)計(jì)條件進(jìn)行比較，要進(jìn)行哪些修改 ①鋼結(jié)構(gòu)是否要加固 ②鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)是否要提高一檔（-20℃以下選鎮(zhèn)靜鋼） ③根據(jù)燃料情況，判定煙囪高度是否符合排放標(biāo)準(zhǔn) ④新設(shè)計(jì)要求的爐效率能否滿足等6.參考答案: ①與對(duì)流段爐管型式有關(guān) 一般情況輻射段熱負(fù)荷占總熱負(fù)荷的80%（對(duì)流采用光管時(shí)），如對(duì)流段采用翅片管（釘頭管）時(shí)，QR=Q×75% ②與流體進(jìn)對(duì)流段溫度有關(guān)。 如介質(zhì)入口溫度低則可在對(duì)流段多排些管，對(duì)提高加熱爐熱效率有利。 ③與介質(zhì)在管內(nèi)的壓降有關(guān) 如輻射熱負(fù)荷分配少，對(duì)流段分配過多，則彎頭數(shù)增加，壓降大，不能滿足工藝要求。 ④?與特殊的工藝要求有關(guān) （如瀝青爐）7.參考答案: ①燃燒器總發(fā)熱量應(yīng)滿足加熱爐熱負(fù)荷的要求 ②選用的燃燒器應(yīng)與加熱爐所用的燃料特點(diǎn)相適應(yīng)（油、氣、或油氣聯(lián)合燃燒器） ③燃燒器應(yīng)與爐膛爐型相配合箱式爐、圓筒爐、立式爐爐膛高的應(yīng)選用長(zhǎng)火炬（一般火炬高度應(yīng)為爐膛高度的2/3），無焰爐用側(cè)壁燒咀，火焰附墻，階梯爐采用扁平火咀 ④選用的燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，利于操作維護(hù)，霧化汽用量小，過?？諝庑?，造價(jià)低，噪聲小等 ⑤根據(jù)供風(fēng)方式采用自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)8.參考答案: ⑵冷熱端管長(zhǎng)長(zhǎng)度比的選擇，長(zhǎng)度比的大小能影響熱管預(yù)熱器的傳熱和阻力特性，還影響熱管的經(jīng)濟(jì)性。一般，選擇長(zhǎng)度比的原則是：在滿足冷熱流體阻力降的條件下，長(zhǎng)度比應(yīng)盡量接近其經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)度比。 ⑶管徑的選擇，管徑的大小，對(duì)熱管有以下幾方面的影響： ①影響熱管的傳熱量，Q=AoUoΔt，管徑越大，傳熱面積越大，傳遞的熱量就越多。 ②影響熱管的強(qiáng)度，其它條件相同時(shí)，管徑越小，能承受管內(nèi)的壓力就越多。 ③影響熱管的傳熱極限，管內(nèi)流通面積的大小，主要影響聲速極限與攜帶極限。 ⑷熱管安裝位置的選擇 放在對(duì)流上部時(shí)，采用水平放置，不過熱管與水平至少有10～15°傾斜角，在地面上時(shí)可垂直安裝。 ⑸擴(kuò)展表面的選擇 熱管預(yù)熱器總傳熱系數(shù)K的大小，主要受管外膜傳熱系數(shù)的影響，這又跟管外翅片厚度、高度、間距和管徑這些參數(shù)的選取有關(guān)，一般翅片高度不超過光管直徑的一半，翅化比的值在7～12范圍為宜。 ⑹熱管排列方式的選擇 熱管預(yù)熱器放在對(duì)流段上部由煙囪自然引風(fēng)時(shí)，可選用正方形排列，必要時(shí)煙氣側(cè)翅片間距要適當(dāng)大些，預(yù)熱器放在地上，且用引風(fēng)機(jī)時(shí)，可采用正三角形排列，燒燃料油時(shí)，并要有吹灰措施。9.參考答案: ①組焊兩端管板上的每個(gè)管孔，相應(yīng)焊上套管，套管內(nèi)徑應(yīng)比爐管外徑或翅片管、釘頭管的外徑至少大8m/m，主要考慮彎管組裝誤差與鋼結(jié)構(gòu)安裝誤差。 ②管板上兩相鄰管孔間距偏差應(yīng)小于2m/m ③膨脹問題： A.上下框板與端面鋼結(jié)構(gòu)橫梁（通常為工字鋼）連接的螺栓孔為橢圓孔 B.左右兩側(cè)角鋼連接的螺栓為大孔 C.管板與鋼架安裝時(shí)應(yīng)留有膨脹間隙10.參考答案: 加熱爐爐襯大體上有三種：硅結(jié)構(gòu)、輕質(zhì)耐熱襯里結(jié)構(gòu)、掏纖氈（毯）結(jié)構(gòu)。 ①硅結(jié)構(gòu)（分耐火層和隔熱層） 優(yōu)點(diǎn)： A.耐高溫（1000℃～1300℃） B.耐久，不易損壞，使用壽命長(zhǎng) C.維修費(fèi)用少 D.強(qiáng)度高，耐氣流沖刷 E.隔熱性能居中，比輕質(zhì)耐熱襯里好 F.造價(jià)居中，比陶纖便宜 缺點(diǎn)： A.施工較麻煩 B.對(duì)形狀復(fù)雜和較薄的爐襯，往往造成較多的異型磚 C.開汽前要烘爐 ②輕質(zhì)耐熱襯里結(jié)構(gòu)（分單層或多層） 優(yōu)點(diǎn)： A.施工較方便，特別是形狀fuza?的爐襯 B.造價(jià)便宜 C.耐久性居中，比陶纖好 D.耐氣流沖刷較陶纖好，較磚結(jié)構(gòu)差 缺點(diǎn)： A.導(dǎo)熱系數(shù)答，隔熱性能較差 B.收縮大，易產(chǎn)生裂紋 C.維修費(fèi)用居中，不如耐火磚 D.耐溫差（用于煙囪、對(duì)流、煙道） ③掏纖氈（毯）結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)： A.重量輕，減少鋼架承重 B.不用烘爐，開汽啟動(dòng)容易 C.容易施工，可適合于形狀復(fù)雜的加熱爐 D.隔熱性能好 E.耐溫居中，比襯里好 缺點(diǎn)： A.造價(jià)高 B.不耐氣流沖刷（氣流速度≤10m/sec） C.怕水 D.不耐久，強(qiáng)度差 E.黑度小，不低于輻射傳熱 F.有透氣性，對(duì)燒含硫較多的燃料易引起爐壁的露點(diǎn)腐蝕11.參考答案: 應(yīng)考慮以下荷載 ⑴設(shè)計(jì)壓力 ⑵容器、（爐體）自重（包括內(nèi)件和填料、爐襯等）以及正常操作條件下或試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力荷載 ⑶附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力荷載 ⑷風(fēng)載荷和地震載荷?必要時(shí)還應(yīng)考慮以下載荷 ⑸支座的反作用力 ⑹連接管道和其它部件引起的作用力 ⑺由于熱膨脹量不同而引起的作用力 ⑻壓力和溫度變化的影響 ⑼容器（爐體）在運(yùn)輸或吊裝時(shí)承受的作用力 CO焚燒爐因壓力不高，爐膛壓力為350mmH2O，應(yīng)按臥式常壓容器設(shè)計(jì)12.參考答案: 如果裝置加熱爐加熱介質(zhì)，有一定氣化率，而對(duì)加熱介質(zhì)的加熱溫度，壓降又有一定要求時(shí)，常對(duì)輻射管出口管段進(jìn)行擴(kuò)徑，一般有擴(kuò)徑的加熱爐有常減壓裝置的減壓爐，糠醛精制裝置的精制加熱爐等。 擴(kuò)徑的作用如下： ①降低輻射管壓降 特別在輻射出口附近因介質(zhì)氣化率增大，氣化后線速提高壓降也急增，擴(kuò)徑后降低了線速從而降低輻射段壓降 ②使介質(zhì)從輻射室取走更多的熱 擴(kuò)徑后隨著壓降減少，可促使介質(zhì)更多的氣化，從而在輻射室吸收更多的氣化潛熱，可減少入塔前溫降，提高入塔溫度。 ③降低出口溫度避免介質(zhì)裂解 許多油品溫度高了要發(fā)生裂解，如糠醛加熱溫度超過230℃就要分解或糠醛酸既腐蝕爐管又要引起結(jié)焦，減壓餾分油也不宜超過430～440℃，否則油品中殘存不飽和烴增加油品，性質(zhì)變壞，并伴隨著爐管結(jié)焦。一般在擴(kuò)徑降壓的基礎(chǔ)上保持一定真空降壓可使?fàn)t出口溫度降到不裂解溫度（糠醛降到220℃以下，減壓降到410℃以下） 原則： 擴(kuò)徑應(yīng)在氣化點(diǎn)之后，并要求保持好的流型（環(huán)狀流、噴霧流）。擴(kuò)徑過大因氣化造成一定溫降，擴(kuò)徑過小，氣化少，溫降很小，會(huì)造成介質(zhì)逐步溫升，一般以等溫?cái)U(kuò)徑為好。 焦化爐為何不擴(kuò)徑：對(duì)介質(zhì)的要求不一樣，他的目的是使重質(zhì)油品加熱裂解、聚合變成輕質(zhì)油，中間餾分油品和焦炭，焦化爐加熱溫度應(yīng)大大超過油品裂解溫度，溫度太低，焦化反應(yīng)速度和深度會(huì)降低，汽、柴收率會(huì)降低，焦炭中揮發(fā)分增加，焦炭質(zhì)量變壞。溫度過高將使反應(yīng)深度加深，汽、柴繼續(xù)裂解，汽、柴收率同樣降低，而易結(jié)焦，開工周期縮短，一般控制在495～505℃。采用高的流速及高熱強(qiáng)度，使油品在加熱爐中短時(shí)間內(nèi)達(dá)到焦化反應(yīng)所需溫度，同時(shí)迅速離開加熱爐（保持一定壓力）到焦炭塔大空間中減壓進(jìn)行焦化反應(yīng)，如果擴(kuò)徑很可能會(huì)在擴(kuò)徑部位結(jié)焦。13.參考答案: 在管板的計(jì)算中按有溫差的各種工況計(jì)算出殼體軸向應(yīng)力σl，換熱管的軸向應(yīng)力σt，換熱管與管板之間的拉脫力q中，有一個(gè)不能滿足強(qiáng)度（或穩(wěn)定）條件時(shí)就需設(shè)置膨脹節(jié)，在管板強(qiáng)度校核計(jì)算中，當(dāng)管板厚度不確定之后不設(shè)膨脹節(jié)時(shí)，有時(shí)管板強(qiáng)度不夠，設(shè)膨脹節(jié)后管板厚度可能就滿足要求，此時(shí)也可設(shè)置膨脹節(jié)以減薄管板，但要從材料消耗、制造難易、安全及經(jīng)濟(jì)效果等綜合評(píng)估而定。14.參考答案: ⑴根據(jù)工藝給定的流量選擇合適的管徑 ①管徑太大，流速低，流型不好，當(dāng)氣體流速比能產(chǎn)生最低壓降的流速更低時(shí)，產(chǎn)生不穩(wěn)定流速。同時(shí)管徑大，壁厚增，一次性投資貴。 ②管徑太小，流速高，壓降太大，為了滿足工藝要求往往要增加程數(shù)，路數(shù)太多，兩相流不好控制各路進(jìn)料量，往往要產(chǎn)生偏流，由于偏流同樣會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定流動(dòng)，甚至結(jié)焦。一般兩相流的流速應(yīng)在8m/s～15m/s，可根據(jù)流型圖來判斷。 ⑵選擇合適的爐管材料15.參考答案: 強(qiáng)化對(duì)流傳熱即提高對(duì)流爐管表面熱強(qiáng)度qc ①減少布管面積Ac，為達(dá)此目的一般是提高總傳熱系數(shù)Kc和Δt Δt提高和布管有關(guān)，介質(zhì)和煙氣流向?yàn)槟嫦颍ā鼰?、↓介?Kc提高和內(nèi)外膜傳熱系數(shù)有關(guān) 內(nèi)膜傳熱系數(shù)hi主要和介質(zhì)流速、管徑有關(guān)，當(dāng)介質(zhì)流速取最結(jié)焦時(shí)，管徑就為定值 介質(zhì)流速：根據(jù)不同介質(zhì)，有規(guī)定的流速范圍外膜傳熱系數(shù)h*0主要取決于煙氣流速Gg有關(guān)，Gg大小和布管形式即□排列或△排列有關(guān)（光管、翅片管或釘頭管有關(guān)）? 結(jié)論：通常根據(jù)規(guī)定選取最佳介質(zhì)質(zhì)量流速，這時(shí)爐管直徑及管程數(shù)即為定值了。 在這前提下，主要是設(shè)法提高Gg（煙氣質(zhì)量流速）也就是提高外膜傳熱系數(shù)h0，布管通常為△排列，在爐管外側(cè)加上釘頭（燃油時(shí)）或加上翅片（燃?xì)鈺r(shí)），達(dá)到了提高h(yuǎn)*i和h*0，，即Kc值的目的。Δt和Kc提高了，qc即提高了，Ac減少了，達(dá)到強(qiáng)化對(duì)流傳熱之目的 ②總傳熱系數(shù)K大小主要取決于外膜傳熱系數(shù)h0，因內(nèi)膜傳熱系數(shù)h*i遠(yuǎn)大于1h0（外膜傳熱系數(shù)），〔h*i在600～1000左右，而h*0一般在30左右（未強(qiáng)化）〕 ③強(qiáng)化后K值一般為未強(qiáng)化K值的2～3倍以上。16.參考答案: 17.參考答案: ⑴原油流量大、壓降低，需大管徑多管程，各管程分配均勻問題很難解決 ⑵輸量或季節(jié)氣溫變化影響，傳熱功率波動(dòng)大，小流量輸送易發(fā)生偏流 ⑶溫升小，被加熱終溫低，粘度大，在相同熱強(qiáng)度下管壁溫升高于一般加熱爐又因原油未經(jīng)技術(shù)處理，輕成分多，從不允許汽化的要求考慮允許的管壁溫度低，加熱終溫只有70℃，否則易出事故。另外還要求爐管受熱均勻，熱強(qiáng)度不能過大。 ⑷原油入爐溫度低，只有25～30℃，因此往往會(huì)遇到低溫露點(diǎn)腐蝕問題。18.參考答案: ⑴型式： ①安全閥：彈簧式和重錘式兩種 ②防爆膜 ③ ⑵特點(diǎn) ①安全閥：按所需的最大工作壓力來決定其限定壓力值，當(dāng)壓力大于定壓值時(shí)開啟泄壓，泄壓后仍保持正常操作壓力，回復(fù)原狀，可多次使用。但泄壓較慢，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適用于需連續(xù)生產(chǎn)的加熱爐。 ②防爆膜：膜片用鋁、銀、銅、鎳、1Cr18Ni9Ti等板材制作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好。爆破后泄壓面積大，泄壓速度快，爐子不能繼續(xù)生產(chǎn)，需每年定期更換一次膜片。 ⑶設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 ①設(shè)計(jì)中采用防爆膜后，爐子的設(shè)計(jì)壓力一般應(yīng)取為≥設(shè)計(jì)爆破壓力，故爐子的設(shè)計(jì)壓力比工作壓力要高得多。 ②采用防爆膜的爐子設(shè)計(jì)壓力比采用安全閥的壓力高，應(yīng)盡量不用防爆膜。 ③安裝位置：應(yīng)設(shè)在易憋壓處及操作人員碰不到處。 ④安全閥應(yīng)安裝在爐的最高點(diǎn)，防爆膜安設(shè)在頂上或側(cè)面均可。 ⑤防爆膜應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)起爆壓力作膜片的爆破試驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否合格。19.參考答案: 1）濕度型NOx是空氣和燃料中的N2在燃燒室高溫區(qū)生成NO，當(dāng)溫度降低時(shí)再氧化成NOx。 2）燃燒過程中，影響NOx生成量的主要因素是溫度、氧氣的濃度和停留時(shí)間。因此控制NOx生成量的方法是： A.降低燃燒溫度； B.降低氧氣濃度和化學(xué)反應(yīng)速度； C.縮短在高溫區(qū)的停留時(shí)間。 3）低氧化氮燃燒器能控制NOx產(chǎn)生的原因是它利用燃燒和物化介質(zhì)的噴射動(dòng)能，使空氣與燃燒煙氣的一部分在燃燒器火道內(nèi)自身再循環(huán)，且燃燒用空氣分三次供給，在低過剩空氣下促進(jìn)燃燒和抑制NOx的生成。如： 一次空氣由底部風(fēng)口導(dǎo)入，用以初期燃燒器的安全； 二次空氣由火道中部導(dǎo)入，用來促進(jìn)內(nèi)部煙氣的再循環(huán)； 三次空氣由分布板上的小孔導(dǎo)入，以形成爐系所要求的的火焰形狀，使燃燒安全。20.參考答案: ⑴為了提高爐管的有效吸收因素α的值 如單排管雙面輻射α=1.316 單排管單面輻射α=0.883 21.參考答案: ⑴負(fù)責(zé)本*裝置（本專業(yè)）的設(shè)計(jì)進(jìn)度、設(shè)計(jì)質(zhì)量、統(tǒng)一和銜接工作? ⑵貫徹執(zhí)行項(xiàng)目和本專業(yè)有關(guān)的統(tǒng)一規(guī)定? ⑶負(fù)責(zé)對(duì)外聯(lián)系，向有關(guān)專業(yè)提出、接受設(shè)計(jì)委托資料及協(xié)調(diào)工作，按規(guī)定對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)文件會(huì)簽? ⑷組織編制匯總設(shè)備表、材料表、專業(yè)概算、說明書、分目錄等設(shè)計(jì)文件? ⑸根據(jù)需要，參加設(shè)計(jì)交底、現(xiàn)場(chǎng)施工、處理現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問題、竣工驗(yàn)收、試運(yùn)開汽等工作，負(fù)責(zé)組織本專業(yè)人員做好設(shè)計(jì)總結(jié)。22.參考答案: 23.參考答案: ①爐管和彎頭 A.爐管的數(shù)量：由熱負(fù)荷、熱效率和構(gòu)造要求必要的傳熱面積來定。 B.爐管的直徑和程數(shù)：由流量、允許壓降、停留時(shí)間和允許內(nèi)膜溫度來定。 C.壁厚：由壓力、溫度、材料強(qiáng)度和腐蝕裕度等。 D.材料：由溫度及流體的腐蝕性能決定，當(dāng)然能答上材料的高溫性最好 ②管架、管板和管板的作用是承受爐管重量并把重量傳遞給爐架。因此要求它有優(yōu)越的抗氧化性能和足夠的高溫強(qiáng)度。通常用25-12，25-20碳鋼和球鐵制造。如果燃料中含釩高時(shí)，在選材及對(duì)材料保護(hù)上應(yīng)有所考慮。 ③爐墻 A.爐墻厚度是根據(jù)爐墻允許的散熱量或保證爐墻外壁溫度，通過計(jì)算來確定 B.通常無遮蔽的爐墻溫度按tp計(jì)算，有遮蔽的爐墻按公式計(jì)算爐墻溫度 C.爐墻用材一般為兩大類 一是定型材料，如耐火磚、陶纖維等 二是不定型材料，襯里 ④爐架、管板、平臺(tái) 爐架承受加熱爐的全部荷載，是由多種型鋼組成，架尺寸的最終決定應(yīng)遵守“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”“建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范”“工業(yè)與民用建筑抗震規(guī)范”壁板起防漏、保護(hù)爐墻的作用，對(duì)圓筒爐輻射而言還是承受荷載的部件。?梯子平臺(tái)是操作、行走的場(chǎng)地和通道。 ⑤燃燒器 是加熱爐的供熱元件，大致分為氣體燃燒器，液體燃燒器和油氣聯(lián)合燃燒器三類。使用哪一種類的燃燒器由全廠或裝置燃料平衡情況決定，我們是根據(jù)要求執(zhí)行。 ⑥余熱回收設(shè)備，如空氣預(yù)熱器，風(fēng)機(jī)等 ⑦加熱爐的附屬配件、門類、擋板、管咀、吹灰器等。24.參考答案: ⑴迴轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器用在大負(fù)荷（23000萬大卡/時(shí)）的爐子，一般煙氣溫度小于450℃ ⑵管束式或攏流子式空氣預(yù)熱器用在熱負(fù)荷不受限制，煙氣溫度大于350℃ ⑶熱油式空氣預(yù)熱器用在外供熱油預(yù)熱空氣。 ⑷熱管式空氣預(yù)熱器用在熱負(fù)荷不受限制，煙氣溫度小于350℃。25.參考答案: 第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: ①爐管長(zhǎng)度上要考慮到：（長(zhǎng)度指直管段） A.最小高度根據(jù)火焰長(zhǎng)度決定 B.為了保持傳熱均勻，管徑與高度有如下關(guān)系： 管徑≥φ127時(shí)，長(zhǎng)度l≤9m 管徑≤φ102時(shí)，長(zhǎng)度l≤7.6m ②爐管之間的小室寬度，有爐管與燒咀間的最小距離決定，爐管中心至爐管中心的最小寬度為3m。 ③集合管位于輻射區(qū)段的底部，并處理好密封，絕對(duì)禁止參與爐膛的輻射傳熱。2.參考答案: 鍋爐內(nèi)部裝置是布置在鍋筒內(nèi)部，用以凈化蒸汽，分配給水、排污和加藥等裝置的總稱，鍋筒起著儲(chǔ)存水量進(jìn)行汽水分離和排除一部分鹽分以保持合理的鍋水濃度的作用，為了保證這些任務(wù)的順利完成，需要在鍋筒里面加裝內(nèi)部裝置。由于鍋水的循環(huán)流動(dòng)，從上升管進(jìn)入鍋筒的汽水混合物的流速很大，一般為4～5m/s，最大可達(dá)7～10m/s，并帶有大量的水分，因此要采用一些分離元件來消除其動(dòng)能，使水分與蒸汽分離時(shí)，水流不致被打碎成小水滴。此外，由于受熱面的結(jié)構(gòu)情況和燃燒工況等因素的影響，鍋筒內(nèi)的蒸汽量分布是很不均勻的，鍋內(nèi)裝置能使蒸汽負(fù)荷沿鍋筒的長(zhǎng)度和寬度均勻分布，避免局部蒸汽流速過高，以充分發(fā)揮重力分離的作用。分離裝置有一次分離元件和二次分離元件。一次分離元件的作用是消除汽水混合物的動(dòng)能并初步把蒸汽和循環(huán)水分開，帶有少量濕分的蒸汽還要有足夠的空間高度進(jìn)行重力分離，然后進(jìn)入二次分離（也稱為細(xì)分離）元件，進(jìn)行機(jī)械分離，使蒸汽進(jìn)一步“干燥”，最后由鍋筒引出送入過熱器。給水帶入鍋筒的鹽分大于蒸汽帶出的鹽分，隨著鍋爐工作時(shí)間的增長(zhǎng)，鍋水中的鹽分將不斷濃縮，因此需要通過排污引出一定量的鹽分，使鍋水含鹽量保持穩(wěn)定，并控制在允許范圍之內(nèi)。3.參考答案: ⑴管式加熱爐爐型的選擇應(yīng)滿足工藝操作要求；保證長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)；便于維修，投資少；結(jié)合場(chǎng)地條件及余熱回收系統(tǒng)類別進(jìn)行選擇。一般來說 ①設(shè)計(jì)熱負(fù)荷＜150×104Kcal/h宜采用純輻射圓筒爐； ②設(shè)計(jì)熱負(fù)荷150×104～2500×104Kcal/h應(yīng)優(yōu)先考慮采用輻射-對(duì)流型圓筒爐； ③設(shè)計(jì)熱負(fù)荷＞2500×104Kcal/h通過爐型對(duì)比，可選立式爐、箱式爐或其它爐型； ④被加熱介質(zhì)易結(jié)焦時(shí)，宜采用水平管立式爐； ⑤介質(zhì)流量小，且要求壓降小時(shí)，宜采用旋管圓筒爐； ⑥介質(zhì)流量大且要求壓降小時(shí)，如重整爐宜采用門型、U型管爐； ⑦使用價(jià)格昂貴的爐管材料時(shí)，優(yōu)先選用單排雙面輻射的爐型（如加氫裂化爐等）。 ⑵對(duì)于糠醛精制爐，由于潤滑油裝置加熱爐負(fù)荷較小，在滿足工藝操作的情況下，一般采用主管立式圓筒爐較為經(jīng)濟(jì)。為防糠醛分解，可采用多咀小能量燃燒器，燃燒器離爐管遠(yuǎn)一些，爐膛體積熱強(qiáng)度小一些以防糠醛分解。4.參考答案: 爐子專業(yè)向儀表提供爐總圖、檢測(cè)控制點(diǎn)位置與要求，儀表考慮控制方案，對(duì)特殊要求，由爐子專業(yè)提出控制方案或雙方協(xié)商解決。 典型檢測(cè)點(diǎn)為： ⑴在輻射頂，煙囪擋板上下位置與燃燒器進(jìn)風(fēng)口等處設(shè)測(cè)壓管，并提供該點(diǎn)壓力與溫度范圍。 ⑵提出管壁熱電偶測(cè)點(diǎn)位置，管壁正常與最大的溫度與壓力范圍。 ⑶在輻射頂，煙道各側(cè)，擋板下方設(shè)熱電偶套管并提出該處煙氣正常與最大溫度與壓力范圍爐專業(yè)提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號(hào)與安裝位置，并對(duì)爐熱效率與爐頂氧含量進(jìn)行測(cè)試等要求。5.參考答案: ⑴焊評(píng)就是用擬定的焊接工藝，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定來焊接試件，檢驗(yàn)試樣，測(cè)定焊接接頭是否具有所要求的使用性能。焊評(píng)是按所擬定的“焊接工藝規(guī)程”焊接試件，進(jìn)行接頭性能的測(cè)定，并提出“焊評(píng)報(bào)告”。最后，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制定出正式的“焊接工藝規(guī)程”作為焊接生產(chǎn)的依據(jù)?！昂冈u(píng)報(bào)告”是驗(yàn)證所擬定的“焊接工藝規(guī)程”是否合適的手段，有是制定正式“焊接工藝規(guī)程”的重要依據(jù)。焊評(píng)也就是說將影響焊接性能的工藝參數(shù)，在施焊前進(jìn)行充分試驗(yàn)評(píng)定，最后得出焊接性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求的焊接工藝。 ⑵焊評(píng)是保證爐管焊接質(zhì)量的重要措施，也反映出施工單位對(duì)爐管焊接的能力。 ⑶焊評(píng)試件的對(duì)象是焊縫。焊縫分為對(duì)接焊縫、角焊縫等。為了取樣（如拉伸、彎曲、沖擊等）方便，采用對(duì)接或角焊縫試件（板狀或管狀）進(jìn)行評(píng)定。 ⑷焊接試驗(yàn)、焊評(píng)都是爐管施焊前所進(jìn)行的試驗(yàn)。 對(duì)于一個(gè)從未焊接過的鋼種首先應(yīng)進(jìn)行焊接試驗(yàn)（包括可焊性分析，選擇焊接方法、焊材、確定工藝規(guī)范、進(jìn)行可焊性試驗(yàn)），解決管材能不能焊接與如何焊接問題。 焊評(píng)是解決焊接工藝條件（如母材牌號(hào)、焊材牌號(hào)、母材厚度、坡口尺寸、電流類別、預(yù)熱和焊后熱處理規(guī)范等）變更后，焊件性能是否滿足設(shè)計(jì)要求，是在焊前根據(jù)圖樣、技術(shù)要求、爐管結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、施工條件及工藝過程進(jìn)行的，是解決在具體條件下實(shí)施焊接的工藝問題。焊評(píng)只是在具體條件下的工藝試驗(yàn)，不能代替焊接試驗(yàn)。 焊接試驗(yàn)是焊評(píng)的基礎(chǔ)，只有充分的焊接試驗(yàn)才有可能擬定出適當(dāng)?shù)暮冈u(píng)報(bào)告。6.參考答案: ①首先應(yīng)根據(jù)爐型和裝置狀況，確定燃燒器設(shè)置底燒或側(cè)燒及燃燒器類型 ②應(yīng)根據(jù)提供的燃料狀況確定燃燒器，單燒油、單燒氣、油氣混燒。 ③如果進(jìn)油溫度高，為提高加熱爐效率，采用空氣預(yù)熱回收時(shí)，應(yīng)選強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器，否則選自然通風(fēng)燃燒器 ④根據(jù)加熱爐計(jì)算熱負(fù)荷和加熱爐計(jì)算效率，確定加熱爐：算發(fā)熱量并在這基礎(chǔ)上乘1.1以確定燃燒器設(shè)計(jì)總發(fā)熱量。根據(jù)以下因素來確定單個(gè)燃燒器發(fā)熱量和數(shù)量 A.燃燒器中心線離排管中心線的最小距離及與爐墻的最小距離。 B.燃燒器的數(shù)量盡量等于底柱數(shù)或底柱數(shù)的倍數(shù)。 C.燃燒器的數(shù)量最好等于管程數(shù)或管程數(shù)的倍數(shù)。 D.燃燒器的發(fā)熱量大小應(yīng)與管長(zhǎng)相匹配，輻射管長(zhǎng)時(shí)盡量選發(fā)熱量大的燃燒器，管子較短選發(fā)熱量小的燃燒器 ⑤如果沒有蒸汽可選旋板和空氣霧化噴咀。7.參考答案: ⑴談爐子全貌和特點(diǎn)； ⑵重點(diǎn)講管路系統(tǒng)、材料、焊接、熱處理、檢查的要求； ⑶爐襯施工的特點(diǎn)和要求、煤爐要求、注意事項(xiàng)； ⑷鋼結(jié)構(gòu)主要受力點(diǎn)的焊縫要求和質(zhì)量檢查； ⑸建議施工程序； ⑹介紹有關(guān)驗(yàn)收和檢查標(biāo)準(zhǔn)； ⑺原材料的合格證書和檢查記錄的保管。8.參考答案: 烘爐的目的是通過加熱除去爐襯中所含的水分（包括所含的表面水和結(jié)晶水），避免開工生產(chǎn)時(shí)因快速升溫至所需工作溫度，使襯里中所含水分快速汽化，將爐襯脹裂破壞。 用途不同的爐子的爐襯，因其工作溫度不同，所以爐襯的材料和厚度不同，所需烘爐的溫度和時(shí)間也不同，烘爐時(shí)間約七天至半個(gè)月不等。經(jīng)通風(fēng)干燥后的爐襯，在烘爐開始點(diǎn)火后，逐漸升溫，按烘爐曲線的溫度進(jìn)行控制。 注意事項(xiàng)： ⑴烘爐前應(yīng)有至少5天或更多時(shí)間的自然通風(fēng)，干燥 ⑵對(duì)爐體全面檢查，清除爐內(nèi)雜物，法蘭連接應(yīng)緊固 ⑶所需儀表的準(zhǔn)備 ⑷考慮烘爐時(shí)如何排氣、排水，留排出口 ⑸加熱爐系統(tǒng)餓管線應(yīng)吹掃干凈 ⑹如為管式爐，則應(yīng)在爐管內(nèi)通入蒸汽，碳鋼爐管的蒸汽排出溫度≤350℃，Cr5Mo爐管的蒸汽排出溫度≤450℃?⑺盡量用燃料氣為燃料烘爐，便于調(diào)節(jié) ⑻烘爐后對(duì)爐體及爐襯全面檢查，有無裂縫，支座及保溫等有無變形，如有損壞，應(yīng)分析原因，及時(shí)修補(bǔ)。9.參考答案: 優(yōu)點(diǎn)： ⑴傳熱功率彈性大，利于導(dǎo)熱油使用溫度高而不汽化，閃點(diǎn)高，導(dǎo)熱系數(shù)和比熱大等特點(diǎn)，可通過改變熱媒在爐內(nèi)的溫升，調(diào)節(jié)傳熱功率，彈性可達(dá)1：4以上。 ⑵熱效率高：煙氣離開導(dǎo)熱油處的熱效率為83%～85%，而后部可用預(yù)熱器預(yù)熱空氣，效率可達(dá)92%。???? ⑶自控程度高 ⑷爐型有所改進(jìn)，使之便于操作，節(jié)省鋼材和方便安裝，爐密封好，壽命長(zhǎng)，便于預(yù)制，方便運(yùn)輸。 缺點(diǎn)： ⑴投資過高，國產(chǎn)化后，也是比直接加熱系統(tǒng)投資高，是它的1.5～2倍。如果使用進(jìn)口的就更高，是直接加熱系統(tǒng)的5倍之多。 ⑵占地面積大，因設(shè)備數(shù)量多，占地為直接加熱的三倍 ⑶對(duì)操作和管理人員要求素質(zhì)高，要挑選和培訓(xùn)，并應(yīng)有相當(dāng)中專文化水平以上，熟悉設(shè)備性能，工藝流程，控制流程和操作等。并經(jīng)考試合格后方能上崗。10.參考答案: A.焊縫標(biāo)準(zhǔn)如圖 B.連接板—承受彎矩 連接角鋼—承受剪力 加強(qiáng)筋—加強(qiáng)工字鋼翼緣 連接板開口—增加焊縫長(zhǎng)度 C.在下連接板下方增加支承定位角鋼11.參考答案: 12.參考答案: S是鋼中的有害元素，它和Fe生成FeS，形成低熔點(diǎn)共晶體，高溫時(shí)，該共晶體熔化，使鋼材變脆，破裂。S含量大于0.06%時(shí)，鋼材有熱脆現(xiàn)象，在焊接高溫下，F(xiàn)eS與鐵水可以無限互溶，溶液凝固時(shí)，F(xiàn)eS或FeO形成低熔點(diǎn)共晶，可導(dǎo)致焊縫結(jié)晶裂紋。所以鋼中必須有錳存在，Mn和S的結(jié)合要比鐵和S好一些，Mn能固定S，生成MnS，MnS要比FeS對(duì)鋼材壞的影響要小一些。 P也是鋼中有害元素。它的最壞影響就是大大地降低鋼材的塑性，特別是沖擊韌性。這種影響在低溫下尤甚，低溫韌性即鋼的“冷脆性”，叫冷脆。所以要控制好鋼中的S、P含量，可降低鋼材回火脆性傾向，提高鋼材韌性，保證鋼材的質(zhì)量。13.參考答案: 傳熱理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料（金屬、非金屬）、燃燒理論、機(jī)械制造等方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)，之外還應(yīng)具備各方面加熱爐專業(yè)知識(shí)： ①燃料及熱值計(jì)算 ②過剩空氣、煙氣及其測(cè)定，說明降低過?？諝獾暮锰?③燃燒火焰和火焰溫度、燃燒情況、火焰類型和顏色 ④燃燒器和空氣預(yù)熱器，說明設(shè)計(jì)良好燃燒器應(yīng)具備的條件，燃燒調(diào)節(jié)，?空氣預(yù)熱的經(jīng)濟(jì)性問題 ⑤噪聲及其控制措施 ⑥說明輻射傳熱、對(duì)流傳熱和熱損情況 ⑦燃料和進(jìn)料油質(zhì)量，說明燃料含硫、鈉引起的高溫腐蝕，原油含鹽引起的問題，爐管發(fā)生的事故 ⑧結(jié)垢和清掃，說明管內(nèi)外結(jié)垢引起的問題 ⑨處理量變動(dòng)引起的問題 ⑩設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng)14.參考答案: 15.參考答案: 焚燒爐對(duì)爐襯設(shè)計(jì)要求： ①耐溫性600℃～850℃以上 ②耐磨性，經(jīng)得起硅砂、廢渣等的沖刷 ③耐急冷急熱，熱穩(wěn)定性好50次 ④耐水性 在工作溫度不受廢料影響（因450℃以上陶瓷化） ⑤抗腐蝕性 能抵抗廢渣及焚燒后煙氣腐蝕 ⑥致密性 要求襯里不裂、不滲、不使煙氣滲入器壁腐蝕殼體 ⑦易施工 好施工能適應(yīng)焚燒爐各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀 綜合上述采用襯里比耐火磚結(jié)構(gòu)好，這是因?yàn)榇u有磚縫，不易嚴(yán)密，而磚縫是薄弱環(huán)節(jié)不耐沖刷，焚燒爐形狀復(fù)雜，用異型磚多，施工不易，不如襯里簡(jiǎn)單。16.參考答案: 加熱爐的熱效率主要受經(jīng)濟(jì)性的限制（她隨在一定時(shí)間內(nèi)鋼材價(jià)格和燃料價(jià)格的影響，如果燃料價(jià)格高于材料價(jià)格則加熱爐的熱效率是重要的，否則就無所謂）熱效率的進(jìn)一步提高受到露點(diǎn)改變的制約。在我們的設(shè)計(jì)中通?？刹捎妙A(yù)熱空氣，產(chǎn)生蒸汽，冷進(jìn)料的辦法來提高加熱爐的效率。防止或減輕露點(diǎn)腐蝕從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，主要是保證低溫部分的金屬材料溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度。從進(jìn)料方面看（空氣或水等）提高進(jìn)料溫度，降低燃料的硫含量，采用抗低溫腐蝕的金屬或非金屬材料，都是設(shè)計(jì)者考慮的出發(fā)點(diǎn)。17.參考答案: 18.參考答案: 19.參考答案: ⑴處理量較小時(shí)，利用工藝物流，設(shè)置于對(duì)流室被加熱，以降低排煙溫度，提高加熱爐效率。 ⑵設(shè)置各種型式的空氣預(yù)熱器，進(jìn)一步降低排煙溫度，將余熱加熱燃燒用空氣，以提高熱利用率，是行之有效的又一形式。 ⑶大處理量的重整裝置，反應(yīng)加熱爐，多采用余熱鍋爐型式，把爐子熱效率提到最大90%以上。產(chǎn)生中壓蒸汽以滿足裝置生產(chǎn)需要，多余蒸汽可并網(wǎng)。20.參考答案: ⑴在可能的情況下選擇較低的平均熱強(qiáng)度。 ⑵在動(dòng)力消耗允許時(shí)采用較大的冷油流速（在允許情況下可注水、注氣）提高傳熱速率，降低內(nèi)膜熱阻。 ⑶改進(jìn)燃燒條件，使?fàn)t內(nèi)熱量分布均勻。 ⑷了解加熱原料的工藝特性（溫度及特性因素）合理的安排物料在爐內(nèi)的走向。 ⑸介質(zhì)為多管程進(jìn)料時(shí)，應(yīng)使各路流量分配均勻，各路安裝流量控制表。 ⑹采用臥管式加熱爐使?fàn)t管沿長(zhǎng)度方向傳熱均勻，加大管心距使?fàn)t管沿圓周方向傳熱均勻。 ⑺加熱爐擴(kuò)徑時(shí)，應(yīng)避免在汽化點(diǎn)前過早擴(kuò)徑，汽化點(diǎn)不要選擇在下行管上。 ⑻在管壁溫度高的部位安裝管壁熱偶。 ⑼爐管選用較好的材質(zhì)（如Cr5Mo，Cr9Mo），安裝一定數(shù)量餓回彎頭利于清焦。21.參考答案: ⑴鋼號(hào)應(yīng)是國外鍋爐用鋼標(biāo)準(zhǔn)所列的鋼號(hào)或化學(xué)成分，力學(xué)性能，焊接性能與國內(nèi)允許用于鍋爐的鋼材相類似，并列入鋼材標(biāo)準(zhǔn)的鋼號(hào)或成熟的餓鍋爐用鋼鋼號(hào)。 ⑵應(yīng)按訂貨合同規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件進(jìn)行驗(yàn)收。對(duì)照國內(nèi)鍋爐鋼標(biāo)準(zhǔn)如缺少檢驗(yàn)項(xiàng)目，必要時(shí)還應(yīng)補(bǔ)做所缺項(xiàng)目的檢驗(yàn)，合格后才能使用。 ⑶鍋爐強(qiáng)度應(yīng)采用該鋼材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件所規(guī)定的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行。 ⑷首次使用前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定和成型工藝試驗(yàn)，滿足技術(shù)要求后才能使用。 ⑸未列入標(biāo)準(zhǔn)的鋼材或已列入標(biāo)準(zhǔn)的電阻焊鍋爐管，應(yīng)經(jīng)勞動(dòng)部安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)同意。22.參考答案: ①爐出口溫度低，215℃～225℃，用糠醛加熱到230℃開始受熱分解 ②汽化率高，壓降大；因糠醛常壓下沸點(diǎn)是有161.7℃ ③熱負(fù)荷小設(shè)計(jì)時(shí)： ①選取較低爐管表面熱強(qiáng)度 qr=17000～23000w/m2 14617～19776kcal/m2h???????????????????????? 實(shí)際選用： qr=10000～16000w/m2 8398～13757 ②選取合適的質(zhì)量流速（或線速） GF=1200～1800Kg/m2s 實(shí)際采用—抽余液0.8～1.5m/s —抽出液1m/s以內(nèi) 用逐級(jí)擴(kuò)徑或多路并聯(lián)的方法控制流速以降低壓降 ③一般采用圓筒爐爐型 考慮糠醛易過熱分解，燃燒器采用小能量的，且燃燒器與爐管距離要適當(dāng)加大一些。23.參考答案: ①有足夠的高溫強(qiáng)度，長(zhǎng)時(shí)間的組織穩(wěn)定性 ②抗氧化和抗腐蝕性好 ③常溫和高溫的加工性能好 ④可焊性好24.參考答案: ⑴預(yù)熱器標(biāo)準(zhǔn)化定型化有利于工廠制造，提高制造質(zhì)量，降低造價(jià)。 ⑵預(yù)熱器分片，便于運(yùn)輸、安裝、檢修。 ⑶預(yù)熱器局部腐蝕和損壞時(shí)可分片局部更換，不致整個(gè)預(yù)熱器報(bào)廢，更換也比較靈活。 ⑷工作時(shí)管束膨脹滑動(dòng)，管板管殼不動(dòng)，使承重的鋼架不受膨脹力，有利于鋼架設(shè)計(jì)。25.參考答案: 1.適用于小負(fù)荷加熱爐有沉積物，怕堵塞管子的加熱爐，常見于化工廠。? 其特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省彎管；無存留物；壓降?。回?fù)荷?。豢烧w預(yù)制。 2.管架計(jì)算應(yīng)考慮受力大的斷面，受力大的斷面往往此處溫度不是最高的，還要考慮溫度高的斷面，溫度最高的斷面往往受力不是最大的，兩個(gè)部位都要核算。 低溫時(shí)一般按彈性許用應(yīng)力（只考慮強(qiáng)度）?高溫時(shí)一般按斷裂許用應(yīng)力（應(yīng)按蠕變考慮）第3卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: 擋板和風(fēng)門是加熱爐燃燒控制配件，用于控制燃燒用空氣量和爐膛負(fù)壓。 1.對(duì)于自然通風(fēng)系統(tǒng)，如果煙氣含氧量過高，則關(guān)小擋板，過低則開打擋板，然后看爐膛負(fù)壓，太大則開打風(fēng)門，太小則關(guān)小風(fēng)門?；剡^頭再看煙氣含氧量，如此反復(fù)交替調(diào)節(jié)擋板和風(fēng)門，直到煙氣含氧量和爐膛負(fù)壓均滿足正常要求。 2.對(duì)于強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，如果煙氣含氧量過高，則關(guān)小風(fēng)門，過低則開大風(fēng)門，然后看爐膛負(fù)壓，太大則關(guān)小擋板，太小則開大擋板。2.參考答案: ①基礎(chǔ)尺寸、方位和標(biāo)高 ②地腳螺栓的尺寸，露頭長(zhǎng)度和螺母要求 ③分別列出在風(fēng)里、自重和地震力作用下的各柱腳的垂直力、水平力和彎矩3.參考答案: 4.參考答案:燃燒效率=100+空氣帶入顯熱+燃料帶入顯熱-不完全燃燒熱損失-排煙熱損失-爐壁散熱損失5.參考答案: 影響因素有； ①燃料中的含硫量，含硫越多，生成SO2越多 ②煙氣中含H2O（H2）多，容易產(chǎn)生亞硫酸是露點(diǎn)增高。 ③煙氣中的含氧由過?？諝鈳耄桩a(chǎn)生SO2→SO3轉(zhuǎn)化，增加露點(diǎn)腐蝕。 ④煙氣中的灰垢（如金屬氧化物）如Fe2O3、V2O5等，能促進(jìn)SO2→SO3催化作用。 ⑤溫度等于露點(diǎn)不易結(jié)露，高于600℃，SO3與H2O不會(huì)反應(yīng)，因而不會(huì)發(fā)生露點(diǎn)腐蝕。 設(shè)計(jì)中避免露點(diǎn)腐蝕的措施： ①在管外壁涂上防腐涂料 ②采用耐腐蝕材料（合金鋼管、玻璃管等） ③燃料脫硫 ④降低過?？諝庀禂?shù) ⑤降低燃燒器霧化蒸汽用量 ⑥提高管壁溫度 A.熱管預(yù)熱器增大熱端和冷端比 B.提高空氣預(yù)熱器的冷端空氣入口溫度 C.及時(shí)吹掃管外表面的結(jié)灰6.參考答案: 7.參考答案: 爐管的腐蝕分兩部分： ⑴管內(nèi)腐蝕，包括 ①氫蝕 ②硫及硫化物腐蝕 ③晶間腐蝕 ④酚沖蝕和堿腐蝕 ⑵管外腐蝕： ①低溫腐蝕（硫酸和亞硫酸）和結(jié)灰 ②高溫腐蝕（釩和硫酸鈉）和結(jié)渣 ③高溫氧化 舉例如下： ⑴常減壓爐處理高硫原油或含環(huán)烷酸的原油時(shí)腐蝕和沖蝕厲害?？赏ㄟ^腐蝕速率的計(jì)算采用合金鋼爐管和高鉻鎳不銹鋼管。如防環(huán)烷酸時(shí)采用TP316，速度高處有時(shí)采用貴金屬如（18-12-2M）. ⑵熱裂化，焦化爐硫化物在高溫下裂化分解產(chǎn)生H2S等腐蝕，這些爐出口處汽液混相流速大，腐蝕率較大，可根據(jù)腐蝕速率及溫度選用合適的材質(zhì)。 ⑶重整爐（循環(huán)氫中含H2S）、加氫精制、加氫裂化爐，H2+H2S的腐蝕，形成氫脆，氫腐蝕和表面脫碳，奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕等。鉻鉬鋼可很據(jù)美國石油學(xué)會(huì)提出的“Nelson曲線”來確定鋼材使用條件進(jìn)行選擇；奧氏體不銹鋼可根據(jù)“Couper曲線”給出的不同材質(zhì)、不同溫度和H2S濃度的年腐蝕速率。根據(jù)加熱爐10萬小時(shí)使用年限選用合適的鋼材。奧氏體不銹鋼如必須在晶間腐蝕敏感區(qū)使用，則應(yīng)采用低碳奧氏體和含鈦、鈮等穩(wěn)定元素的不銹鋼。采用的奧氏體不銹鋼必須經(jīng)固溶處理和穩(wěn)定化處理。 ⑷管外腐蝕中低溫腐蝕大部在煙氣溫度低的部位，須進(jìn)行計(jì)算使金屬壁溫高于露點(diǎn)腐蝕溫度（一般在10℃以上）。預(yù)熱器可采用熱風(fēng)循環(huán)；NO鋼管。 ⑸爐管的高溫氧化：如焦化爐除滲碳破壞爐管外還有局部過熱，管壁超過抗氧化極限，晶粒粗大而破壞，應(yīng)注意防局部過熱，注意操作，減少爐內(nèi)過?？諝猓x用抗氧化好的爐管。8.參考答案: 不是，選用1Cr5Mo或1Cr9Mo爐管就可以了，因?yàn)椋?①1Cr5Mo、1Cr9Mo爐管也耐氫、硫腐蝕，還耐高溫。 ②從強(qiáng)度看，在475℃以下，鉻鉬鋼的許用應(yīng)力僅比各類奧氏體鋼稍低。 ③從維護(hù)看，鉻鉬鋼無需堿洗、充氮等防止晶間腐蝕的特殊措施。 ④從價(jià)格看，5Cr：9Cr：321=1：1.44：2.9，321比1Cr9Mo貴兩倍，比1Cr5Mo貴三倍。9.參考答案: ⑴當(dāng)過?？諝庀禂?shù)過大而負(fù)壓不足時(shí)，應(yīng)關(guān)小風(fēng)門。 ⑵當(dāng)過剩空氣系數(shù)不足而負(fù)壓過大時(shí)，應(yīng)開大風(fēng)門。 ⑶當(dāng)過?？諝庀禂?shù)和負(fù)壓都不足時(shí)，應(yīng)開大擋板。 ⑷當(dāng)過?？諝庀禂?shù)和負(fù)壓都太大時(shí)，應(yīng)首先關(guān)小風(fēng)門，再關(guān)小擋板。 ⑸當(dāng)過?？諝庀禂?shù)正好而負(fù)壓不足時(shí)，應(yīng)先關(guān)小風(fēng)門，再開大擋板。 ⑹當(dāng)過?？諝庀禂?shù)不足而負(fù)壓正好時(shí)，應(yīng)先開大風(fēng)門，再開大擋板。 ⑺當(dāng)過剩空氣系數(shù)正好而負(fù)壓過大時(shí)，應(yīng)先開大風(fēng)門，再關(guān)小擋板。 ⑻當(dāng)過?？諝庀禂?shù)過大而負(fù)壓正好時(shí)，應(yīng)先關(guān)小風(fēng)門，再關(guān)小擋板。 ⑼在風(fēng)門與擋板聯(lián)調(diào)時(shí)，由于風(fēng)門靈敏度大，應(yīng)微調(diào)，而且不可能一次就達(dá)到要求，必須反復(fù)多次進(jìn)行。10.參考答案: 1）轉(zhuǎn)油線管徑設(shè)計(jì)過小，其壓力損失大，則加熱爐出口壓力就要增大，汽化點(diǎn)向出口移動(dòng)。當(dāng)需要一定的汽化率時(shí)，其蒸發(fā)過程需要更高的溫度，可能會(huì)引起重質(zhì)餾份的熱分解，也會(huì)影響加熱爐的壽命和壓降。 2）轉(zhuǎn)油線管徑設(shè)計(jì)過大，則出口壓力就會(huì)顯著下降。在該處就有出現(xiàn)“臨界流速”的危險(xiǎn)。當(dāng)達(dá)到臨界流速（物性極限點(diǎn)）時(shí)引起管子振劫和疲勞破城對(duì)安全操作不利。此時(shí)加熱爐的處理能力達(dá)到極限，不可能再提高。11.參考答案:逐級(jí)擴(kuò)徑的原因：保持較低壓降。因油料在管內(nèi)流動(dòng)過程中遵守壓力、能量和相態(tài)三者平衡關(guān)系。為使汽化段內(nèi)介質(zhì)吸收的熱量基本上等于汽化率，增加所需要的汽化潛熱溫度不致升高，基本實(shí)現(xiàn)等溫汽化。?擴(kuò)徑應(yīng)在汽化點(diǎn)以后的上行管，因下行管內(nèi)汽液相容易分流，汽相速度減慢且靠近管壁（中間的液相）易造成結(jié)焦。12.參考答案: 13.參考答案:運(yùn)行中鍋筒水位是經(jīng)常發(fā)生變動(dòng)的。因物質(zhì)平衡遭到破壞或工質(zhì)狀況發(fā)生變化都將引起水位的變化。例如當(dāng)鍋爐蒸發(fā)量發(fā)生變化，也就是受熱面中水的消耗量發(fā)生變化時(shí)，如未能及時(shí)調(diào)節(jié)給水，則由于給水量與蒸發(fā)量的平衡關(guān)系被破壞從而引起壓力的變化，使鍋水的狀態(tài)改變而出現(xiàn)“虛假水位”的現(xiàn)象。燃燒工況對(duì)水位也由一定的影響，當(dāng)外界負(fù)荷不變而燃燒強(qiáng)化或減弱時(shí)水位也由暫時(shí)升高或降低的現(xiàn)象。運(yùn)行中給水壓力變化，送人鍋爐的水量發(fā)生變化，從而破壞了給水量與蒸發(fā)量的平衡也會(huì)引起水位變動(dòng)。14.參考答案: ⑴熱油式空氣預(yù)熱器系列（CAD）為分片組合式，比以前舊式整體式預(yù)熱器靈活，有利于定型工廠化，提高制造質(zhì)量。 ⑵便于運(yùn)輸、安裝、檢修。 ⑶可