煉油企業(yè)工藝加熱爐管理規(guī)范

1、1 范圍 本范圍規(guī)范對(duì)工藝加熱爐的設(shè)計(jì)、操作、日常維護(hù)、常見故障診斷和處理、安全管理規(guī)定等內(nèi)容明確了基本概念和管理要求。 編制本范圍規(guī)范的目的是規(guī)范煉化企業(yè)加熱爐設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)，確保加熱爐安全運(yùn)行，提高效率。 本范圍規(guī)范適用于中國石油天然氣股份公司煉化企業(yè)加熱爐管理。 2 規(guī)范性引用文件 ISO13705 石油天然氣工業(yè)一般煉油裝置用火焰加熱爐 SH36-91 石油化工管式爐設(shè)計(jì)規(guī)范 Q/Y50-2002 石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法 Q/Y62-2003 煉油裝置節(jié)能監(jiān)測方法 中油石油質(zhì)字2003279號(hào) 管式加熱爐安全管理的若干規(guī)定和管式加熱爐操作規(guī)程編寫指南 3 術(shù)語及重要概念解釋

2、3.1 加熱爐及附件 3.1.1 加熱爐 3.1.1.1 加熱爐的一般結(jié)構(gòu) 工藝加熱爐一般由輻射室、對(duì)流室、燃燒器、余熱回收系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)組成。輻射室也稱為爐膛，包括燃燒器和風(fēng)道，爐管和爐管支撐，耐火襯里等。輻射室擔(dān)負(fù)全爐熱負(fù)荷的70%80%，主要傳熱方式是熱輻射，是加熱爐的主體部分。對(duì)流室包括遮蔽管，對(duì)流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對(duì)流。對(duì)流室一般擔(dān)負(fù)全爐熱負(fù)荷的20%30%，對(duì)流室吸熱量的比例越大，全爐的熱效率越高。為了盡量提高傳熱效果，對(duì)流室多采用釘頭管和翹片管。燃燒器產(chǎn)生熱量，是爐子的重要組成部分。余熱回收系統(tǒng)是從離開對(duì)流室的煙氣中進(jìn)一步回收余熱的部分?；厥辗椒ǚ譃閮?/p>

3、類，一類采用空氣預(yù)熱方式回收熱量；另一類是采用余熱鍋爐回收熱量。通風(fēng)系統(tǒng)的作用是將燃燒用空氣導(dǎo)入燃燒器。通風(fēng)方式分為自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)兩種。其它的附件設(shè)備包括火嘴、風(fēng)門、防爆門、觀火孔、煙囪、煙道擋板、空氣預(yù)熱器、鼓風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)、吹灰器等。 3.1.1.2 加熱爐的種類 加熱爐按按輻射室的外觀形狀大致分為：箱式爐、立式爐、圓筒爐等。 3.1.2 燃燒器（火嘴） 燃燒器是將燃料和空氣混合，發(fā)生燃燒，釋放出工藝所需要熱量的機(jī)械裝置。燃燒器通常包括噴嘴、配風(fēng)器和燃燒道三個(gè)部分。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準(zhǔn)備的部件。燃料油噴嘴的主要任務(wù)是使燃料油霧化并形成便于與空氣混合的霧化炬。外混式燃料氣

4、噴嘴將燃料氣分散成細(xì)流，并以恰當(dāng)?shù)慕嵌葘?dǎo)入燃燒道，以便與空氣良好混合。預(yù)混式燃料氣噴嘴是將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒的。配風(fēng)器調(diào)節(jié)并引入空氣，使空氣和燃料良好混合并形成一定的火焰形狀。燃燒道一是給火焰根部提供高溫?zé)嵩匆员ＷC燃燒穩(wěn)定；二是約束空氣，使之與燃料充分混合；三是與配風(fēng)器一起使用，使氣流形成理想的流型。 按所用燃料的不同，燃燒器可分為燃料油燃燒器、燃料氣燃燒器和油-氣聯(lián)合燃燒器三大類。按供風(fēng)方式的不同，可分為自然通風(fēng)燃燒器和強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器。按燃燒器的發(fā)熱量大小，可分為小能量和大能量兩種，一般5.5 MW以上的屬于大能量燃燒器。按燃燒的強(qiáng)化程度可分為普通燃燒器和高強(qiáng)燃燒器。 隨著加熱爐

5、大型化的發(fā)展，如果采用一般燃燒器，不但數(shù)量多，管線復(fù)雜，操作和維護(hù)不易，而且爐管表面熱強(qiáng)度和熱效率都較低，因此，選用大能量的、高強(qiáng)化燃燒器是實(shí)現(xiàn)加熱爐大型化的關(guān)鍵。 3.1.3 吹灰器 加熱爐爐管表面沉積灰垢之后，熱阻將明顯增大，使熱效率和經(jīng)濟(jì)性隨之降低。爐管受熱面上的積垢還將吸收煙氣中的SO2和SO3，并在吸收水分后形成硫酸，從而加劇對(duì)爐管的腐蝕。管外積灰主要發(fā)生在對(duì)流室，在對(duì)流室采用翅片管和釘頭管的加熱爐或燒重油、污油的加熱爐，必須設(shè)置吹灰器以清除對(duì)流段爐管積垢。常用吹灰器包括蒸汽吹灰器、聲學(xué)吹灰器和激波吹灰器。 3.1.4 爐殼體和耐火襯里 加熱爐有鋼梁結(jié)構(gòu)支撐的鋼板外殼，鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部有耐

6、火襯里。外殼通常不是密封的結(jié)構(gòu)，有很多開口，如觀火孔，爐管開孔，火嘴開孔和人孔等。由于加熱爐是在微負(fù)壓的情況下操作的，空氣將通過所有的開孔進(jìn)入爐體，為了保持加熱爐高效運(yùn)行，因此，在操作時(shí)，其它的開孔應(yīng)盡可能最小或密封。加熱爐爐體由于有爐管、彎頭箱、觀火孔、防爆門、人孔等設(shè)施，必須經(jīng)常對(duì)這些部位進(jìn)行檢查和堵漏。 耐火襯里保護(hù)鋼殼體不被燒壞，并提供絕熱減少熱損失。在檢查爐膛耐火襯里時(shí)，耐火襯里的顔色可以粗略衡量爐膛熱平衡分布是否均勻，耐火襯里的暗色條紋表示有空氣進(jìn)入爐膛冷卻了耐火襯里。 3.1.5 余熱回收設(shè)備 提高加熱爐熱效率的措施之一是回收煙氣余熱?；厥諢煔庥酂岬耐緩绞抢玫蜏亟橘|(zhì)吸收煙氣的熱

7、量，如加熱工藝介質(zhì)、發(fā)生蒸汽或預(yù)熱爐用燃燒空氣。常用于余熱回收的設(shè)備為空氣預(yù)熱器和余熱鍋爐。 安裝空氣預(yù)熱器是回收煙氣余熱的一個(gè)重要途徑。在對(duì)流室和煙囪之間裝設(shè)空氣預(yù)熱器回收煙氣余熱，這樣不但能提高加熱爐熱效率，節(jié)約燃料，而且空氣經(jīng)預(yù)熱后，燃燒時(shí)能降低噪音，減少燒油火嘴的結(jié)焦現(xiàn)象。在加熱爐排煙溫度大于500時(shí)，安裝余熱鍋爐回收煙氣余熱效果顯著。 利用煙氣余熱預(yù)熱空氣的方案可分為間接預(yù)熱空氣和直接預(yù)熱空氣兩種。間接預(yù)熱空氣有工藝分支物流預(yù)熱空氣、冷進(jìn)料-熱油預(yù)熱空氣、開式循環(huán)或閉式循環(huán)熱載體預(yù)熱空氣等。煙氣直接預(yù)熱空氣按其特點(diǎn)可分為間壁式和蓄熱式兩大類。工藝加熱爐通常使用間壁式空氣預(yù)熱器，間壁式

8、空氣預(yù)熱器是指煙氣將熱量連續(xù)不斷地通過固體壁傳給空氣的預(yù)熱器，如管式空氣預(yù)熱器、熱管式空氣預(yù)熱器、板式空氣預(yù)熱器等。3.2運(yùn)行參數(shù)3.2.1爐膛負(fù)壓爐膛負(fù)壓是由于爐內(nèi)煙氣密度與大氣的密度差而引起的，是爐內(nèi)任一點(diǎn)的實(shí)測值。爐膛負(fù)壓的單位可以用毫米水柱（mmH2O）或帕（Pa）表示。爐膛負(fù)壓的存在使空氣能夠通過火嘴或其它的開水口進(jìn)入爐體，熱的煙氣從煙道排出。爐膛負(fù)壓的第一測量點(diǎn)一般在輻射段的頂部即爐膛拱頂部位，保持此處很小的負(fù)壓即可確保整個(gè)加熱爐內(nèi)為負(fù)壓。此處要安裝負(fù)壓表，隨時(shí)檢測加熱爐運(yùn)行參數(shù)。負(fù)壓的第二測量點(diǎn)在火嘴平面上，這一點(diǎn)能夠監(jiān)控所有的火嘴有充足的抽力，使燃燒空氣供應(yīng)正常。負(fù)壓的第三測量

9、點(diǎn)在對(duì)流段煙氣出口處，一般設(shè)在煙道擋板下面，將著一測量點(diǎn)的壓力和爐膛的壓力值結(jié)合考慮，可以確定通過對(duì)流段管束的壓力損失，能幫助判斷對(duì)流段是否發(fā)生損壞或結(jié)垢。加熱爐爐膛負(fù)壓可以通過調(diào)節(jié)煙道擋板來控制。由于火焰不穩(wěn)定，儀表導(dǎo)壓管漏或堵塞，導(dǎo)致管內(nèi)存有燃燒生成的水，都會(huì)使負(fù)壓表讀數(shù)產(chǎn)生誤差，所以要定期對(duì)負(fù)壓表進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。3.2.2過?？諝饣蜻^剩氧含量過?？諝舛x為高于完全燃燒的化學(xué)配比供入的空氣數(shù)量，表示為百分?jǐn)?shù)。過剩氧含量容易測量，用于代表過剩空氣，它能反應(yīng)出燃料的燃燒狀況。為了保證氧氣測量的準(zhǔn)確性，應(yīng)從輻射段出口即爐膛拱頂部位采煙氣樣，采樣探頭應(yīng)深入到距爐壁460毫米或更遠(yuǎn)的位置?？梢酝ㄟ^調(diào)

10、節(jié)過剩氧含量來控制燃燒效率。另外為了計(jì)算加熱爐熱效率，應(yīng)該在煙氣排入大氣前測量氧含量。氧含量測量可使用手提式氧分析儀或在線氧分析儀。手提式氧分析儀用于現(xiàn)場煙氣分析，在煙氣入口一般都有一個(gè)干燥劑腔，可以吸收水蒸汽保護(hù)分析儀內(nèi)腔，這種儀器提供了煙氣的“干基”分析。利用氧化鋯在線連續(xù)分析時(shí)，因煙氣中含有水蒸氣，稱之為濕煙氣。由于加熱爐對(duì)流段可能漏入空氣的部位較多，因此，從輻射段爐膛出口采樣要比在對(duì)流段出口采樣更能代表燃燒的狀況，所以在線氧分析儀應(yīng)設(shè)在輻射段出口。由于采樣管線滲漏或堵塞會(huì)引起氧分析儀讀數(shù)波動(dòng)或產(chǎn)生誤差，從氣體燃燒產(chǎn)物冷凝下來的水進(jìn)入氧分析儀會(huì)導(dǎo)致儀器損壞，所以煙氣取樣管要進(jìn)行保溫，分析

11、儀應(yīng)由儀表技術(shù)人員每月校正一次，或根據(jù)制造廠家的要求定期校正。3.2.3燃料的流量和壓力通過控制燃料的流量和壓力，可以控制加熱爐的燃燒放熱量，調(diào)節(jié)加熱物流的工藝溫度，燃料壓力是影響燃料和空氣混合的主要?jiǎng)恿?。制造商?yīng)提供火嘴在給定的燃料組成下燃料壓力對(duì)應(yīng)的放熱量曲線，即火嘴特性曲線。該曲線由廠家通過專用設(shè)備來測得，火嘴特性曲線指示出保證燃料穩(wěn)定燃燒的燃料壓力范圍。當(dāng)火嘴安裝在加熱爐以后，燃料壓力上下限值應(yīng)該重新檢查，通常只檢查壓力的下限值，在壓力下限以下時(shí)，供應(yīng)到火嘴的燃料量不足，不能保證加熱爐的安全操作。燃燒器特性曲線應(yīng)由制造商進(jìn)行實(shí)際測定并提供給客戶。氣體火嘴的設(shè)定壓力一般為0.10.2MP

12、a，油火嘴的壓力在0.61.0MPa，霧化介質(zhì)的壓力恒定在0.51.7MPa或者壓力控制在高于燃料壓力0.10.2MPa。燃料和霧化介質(zhì)的壓力測量點(diǎn)應(yīng)設(shè)在控制閥后到火嘴手閥之間，并在單個(gè)火嘴閥全開的情況下檢測。長明燈的燃料壓力一般設(shè)定在恒定值0.0350.1MPa，數(shù)值大小取決于長明燈火嘴的種類。3.2.4燃料溫度燃料氣溫度可以是低于燃料自燃溫度的任何值。通常燃料氣的溫度為25到82。由于燃料氣溫度影響其密度，在相同的加熱負(fù)荷下會(huì)影響其流量和壓力。溫度低，燃料氣管線上會(huì)有凝液產(chǎn)生，所以需要?dú)庖悍蛛x設(shè)備，避免液體帶入火嘴，影響火嘴正常運(yùn)行。較重的液體燃料可用溫度來控制液體的粘度。生產(chǎn)廠家一般要求

13、油火嘴中油品的粘度為0.043Pas，燃料油管線必須很好地保溫隔熱，以保持燃料加熱器與火嘴之間的溫度。3.2.5燃燒空氣溫度空氣的溫度變化，會(huì)引起密度的變化，影響火嘴的正常供氧量，造成燃料沒有被充分燃燒或氧氣過剩，降低爐效率。這是需要調(diào)節(jié)煙道或風(fēng)道擋板以及火嘴的風(fēng)門來改變空氣量。一般情況下，自然通風(fēng)式加熱爐空氣的溫度為環(huán)境溫度。有空氣預(yù)熱器的強(qiáng)制通風(fēng)式加熱爐，空氣預(yù)熱器預(yù)熱后的空氣溫度一般在150以上。實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)避免冷空氣對(duì)預(yù)熱器的低溫露點(diǎn)腐蝕。3.2.6爐管溫度當(dāng)爐管溫度上升時(shí)，爐管的強(qiáng)度變差，為了安全操作，延長爐管壽命，避免爐管損壞，必須限定爐管表面的溫度。由于爐管內(nèi)部結(jié)垢而造成爐管局部

14、高溫，在爐管上出現(xiàn)紅色或銀色的小塊，表示爐管局部過熱，很容易被肉眼觀察到。如果發(fā)生爐管局部過熱，應(yīng)調(diào)節(jié)加熱爐的操作，降低爐管溫度，也可以考慮清洗爐管。爐管局部過熱的清洗方法：一是在平衡其它段爐管進(jìn)料量的情況下，增加過熱段爐管的介質(zhì)流量，加快爐管內(nèi)的對(duì)流傳熱，降低爐管表面溫度；二是增加過剩空氣以減少在輻射區(qū)的換熱效果，降低氣體傳遞到爐管的能量；三是如果爐管局部過熱是由火焰舔爐管造成的，應(yīng)關(guān)小或關(guān)閉該處火嘴閥門，對(duì)燃燒器進(jìn)行檢查處理。3.2.7工藝流體參數(shù) 工藝流體參數(shù)有流量、降壓、進(jìn)出口溫度，這些參數(shù)都要進(jìn)行監(jiān)測。工藝流體可以冷卻爐管，保持爐管一定的溫度，如果流體的流量接近設(shè)計(jì)流量，可以避免發(fā)生

15、爐管過熱問題，當(dāng)加熱爐進(jìn)料負(fù)荷超過75%時(shí)，流經(jīng)各段爐管的流量幾乎相等，變化不超過10%。當(dāng)加熱爐低負(fù)荷時(shí)，可能造成爐管內(nèi)流體偏流，導(dǎo)致爐管受熱不均勻，造成爐管過熱而損壞。4 管理內(nèi)容與要求 4.1 對(duì)工藝加熱爐的設(shè)計(jì)要求 4.1.1 工藝參數(shù)優(yōu)化 （1）輻射管表面平均設(shè)計(jì)熱強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定，單面輻射、單管排可按下表選用；雙面輻射、單管排可取表中數(shù)值的1.5倍。（2）管內(nèi)冷油流速和結(jié)垢熱阻可按下表選用。單面輻射，單管排輻射管表面平均設(shè)計(jì)熱強(qiáng)度管式爐名稱平均設(shè)計(jì)強(qiáng)度W/m2所有立管爐立式爐或水平管箱式爐常壓蒸餾爐30000370002600044000減壓蒸餾爐24000310002

16、900037000催化裂化爐24000310002900037000焦化爐-2900032000催化重整爐25000320002900037000預(yù)加氫爐2400035000-減粘加熱爐23000270002800031000加氫精制爐2300027000-脫蠟油爐2300031000-丙烷脫瀝青爐800023000氧化瀝青爐1600020000酚精致爐1700023000-糠醛精致爐1700023000-蒸汽過熱爐2800035000冷油管流速和結(jié)垢熱阻管式爐名稱冷油流速Kg/m2s結(jié)垢熱阻m2/W常壓蒸餾爐100015000.0005減壓蒸餾爐氣化前100015000.00070.0012

17、催化裂化爐100015000.0005焦化爐120018000.00070.0012催化重整爐902000.00026預(yù)加氫爐2505000.000260.00052減粘加熱爐140020000.00070.0012加氫精制爐2505000.000170.00034脫蠟油爐120015000.00034丙烷脫瀝青爐120015000.00034氧化瀝青爐120015000.00070.0012酚精致爐120015000.00034糠醛精致爐120018000.00070.0008注：減壓蒸餾爐出口爐管應(yīng)按等溫氣化的要求擴(kuò)徑，并且其流速不得超過臨界流速的80%。（3）管式爐輻射室的體積熱強(qiáng)度，在

18、燃油時(shí)應(yīng)小于124kw/m3；燃?xì)鈺r(shí)應(yīng)小于165 kw/m3。 （4）對(duì)流室的煙氣質(zhì)量流速可采用1.03.0 Kg/m2s，當(dāng)采用引風(fēng)或?yàn)闈M足環(huán)保要求采用高煙囪時(shí)，質(zhì)量流速應(yīng)選用上限。 4.1.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 一般來講控制系統(tǒng)的主要目的有如下三點(diǎn)：a. 維持對(duì)物料熱傳遞的效率。 b. 維持一可以控制的燃料燃燒效率。 c. 保證加熱爐操作的安全。 從控制原理來分析加熱爐，主要被控變量為被加熱物料的爐出口溫度、加熱爐進(jìn)料的流量、爐膛壓力等；操作變量一般為燃料的流量等。以上這些變量通常用于控制、指示、記錄、報(bào)警、聯(lián)鎖等，在考慮這些變量的安裝位置時(shí)，除了應(yīng)能正確反應(yīng)加熱爐的實(shí)際工況外，同時(shí)應(yīng)考慮

19、易于操作工人觀察、維修，以降低勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于溫度、壓力等信號(hào)除了應(yīng)有遠(yuǎn)傳信號(hào)外，還應(yīng)安裝就地儀表以便就地檢測。 4.1.2.1 溫度監(jiān)控 4.1.2.1.1 加熱爐的溫度監(jiān)控點(diǎn) 加熱爐溫度控制實(shí)質(zhì)上是一個(gè)傳熱的控制問題。一般加熱爐溫度測量根據(jù)安裝位置分為以下五個(gè)類型： 1） 爐膛溫度 爐膛溫度一般指煙氣離開輻射室的溫度，代表了爐膛內(nèi)煙氣的溫度，是操作加熱爐的一個(gè)很重要的工藝指標(biāo)。爐膛溫度高，輻射室傳熱量就大，但爐管容易結(jié)焦，甚至燒壞爐管、爐襯和管架。所以爐膛溫度是保證加熱爐長周期安全運(yùn)行的指標(biāo)之一，一般控制在820870以下。為了能準(zhǔn)確反應(yīng)爐膛溫度，測量元件安裝時(shí)應(yīng)避免受燃燒器火焰舔燒，也不應(yīng)

20、安裝在煙氣流動(dòng)的死區(qū)，根據(jù)石化行業(yè)的規(guī)定，加熱爐爐膛測溫元件，水平安裝時(shí)熱電偶插人深度如過長，懸臂長度過大，保護(hù)管會(huì)受熱變形下垂，甚至燒壞，因此最大懸臂長度不超過600mm：測量元件超過爐管50100mm就能夠測出爐管靠近火焰?zhèn)鹊臒煔鉁囟?，太長會(huì)把保護(hù)管燒壞。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的耐熱溫度不超過105，在100下具備溫度補(bǔ)償性能，因此熱電偶的接線盒應(yīng)放在回彎頭箱絕熱層外。爐膛中的介質(zhì)為高溫?zé)煔猓瑹犭娕继坠茉谶x材時(shí)應(yīng)選用能耐熱、抗氧化、抗酸的材質(zhì)，在石化行業(yè)一般選用GH3030為套管材質(zhì)的耐磨熱電偶，其長期使用最高溫度可達(dá)1100。 2）對(duì)流段溫度 對(duì)流段溫度測量，是為了監(jiān)控加熱爐效率及把操作溫度限制

21、在爐管及支撐管板的材質(zhì)所允許的范圍以內(nèi)。煙氣離開對(duì)流段溫度通常在300450以下，盡管對(duì)流段的溫度沒有輻射段高，但許多煉油廠仍在對(duì)流段采用與輻射段相同材質(zhì)的熱電偶。 3）排煙溫度 排煙的溫度測量能對(duì)加熱爐的總效能進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也可根據(jù)它把溫度保持在煙囪構(gòu)質(zhì)允許的范圍之內(nèi)。排煙溫度高，煙氣帶走的熱量就多，熱效率就低。排煙溫度又不能過低，因?yàn)榕艧煖囟仁苋霠t油品溫度的限制，排煙溫度和入爐油品溫度應(yīng)有一定溫差（100150），若溫差太小，對(duì)流室傳熱效果就不好。從材質(zhì)要求來講，溫度偏高，可能導(dǎo)致使用年限降低，甚至可能直接導(dǎo)致爐管破裂；溫度如果在露點(diǎn)以下，由于煙囪里有二氧化硫與三氧化硫等酸性氣體，則會(huì)引起

22、嚴(yán)重腐蝕。測量排煙溫度的熱電偶應(yīng)帶有保護(hù)套管，一般應(yīng)安裝在煙道尾部或在接近與煙囪連接的位置距爐體煙氣出口12m的煙道上；設(shè)有余熱回收裝置的加熱爐可布置在余熱回收裝置煙氣出口0.5m左右處。最好與煙道氣的取樣點(diǎn)布置在同一煙道截面上，這樣煙氣取樣和測溫可同步進(jìn)行。多煙囪式的加熱爐在每個(gè)煙囪內(nèi)部都應(yīng)有溫度測量點(diǎn)。同理，如果一個(gè)公共的煙囪用于幾個(gè)加熱爐，每一個(gè)加熱爐的煙道尾部都應(yīng)有溫度測量點(diǎn)。 4）爐管表面溫度 加熱爐爐管表面熱強(qiáng)度可以從爐管溫度反應(yīng)出來。同時(shí)應(yīng)把操作溫度限制在爐管材料限制范圍（例如抗蠕變或抗腐蝕性能）內(nèi)。因此采用表面熱電偶測量爐管表面溫度是必不可少的。表面熱電偶等同于給熱電偶安裝個(gè)管

23、形的、礦物質(zhì)絕緣的護(hù)套，且其撓度足以適應(yīng)加熱爐爐管的膨脹。保護(hù)套材料必須能耐腐蝕和抗脆裂。一般采用CH3030型護(hù)套材料，外徑12.7mm、壁厚3mm、氧化鎂絕緣材料、IEC-K分度號(hào)的表面熱電偶在實(shí)踐中證明具有令人滿意的效果。 表面熱電偶的測量精確度取決于熱電偶的安裝位置及安裝方法。安裝位置應(yīng)在爐管最高溫處（即火焰高度的上1/3處，向火面中央點(diǎn)），如爐管兩面均有火嘴，可安裝兩個(gè)對(duì)稱的熱電偶，但應(yīng)避免火焰直接舔燒，同時(shí)膨脹固定直徑約為2倍爐管直徑。其安裝方法是先清除管子上的銹皮和氧化物（清除時(shí)以沙磨為優(yōu)，不應(yīng)用金屬絲刷），然后在爐管表面焊接一墊板，所采用焊條應(yīng)考慮爐管構(gòu)料及熱電偶材料的要求，在

24、焊接時(shí)應(yīng)保證熱電偶的刀刃平行緊貼墊板，表面式熱電偶安裝見下圖。 加熱爐壓力不高，同時(shí)為了能夠調(diào)整熱電偶伸入爐體長度，前三種熱電偶安裝形式，一般采用光桿式熱電偶。位于加熱爐本體上的熱電偶套管一般為PN0.6 DN40的法蘭及配對(duì)的法蘭蓋和螺栓、螺母，根據(jù)到貨的熱電偶直徑，在法蘭蓋上現(xiàn)場鉆孔，待熱電偶安裝調(diào)整完插入深度后再與法蘭蓋滿焊。 5）被加熱物料出口溫度 對(duì)于加熱反應(yīng)用的爐子，其反應(yīng)進(jìn)行的程度是反應(yīng)溫度的函數(shù)；對(duì)于純加熱用的爐子，被加熱物料溫度的高低直接影響下游工序操作工況的穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量。溫度過高，會(huì)使物料在加熱爐爐管內(nèi)分解，甚至造成結(jié)焦而燒壞爐管?；谝陨显?，被加熱物料出口溫度是加熱爐

25、被控變量中最為重要的，只有保持一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值，才能滿足下游工藝的要求。如果供給物料的熱量全部為顯熱，則測溫點(diǎn)安裝在爐出口管上；如果供給物料的熱量大部分為潛熱，則測溫點(diǎn)應(yīng)向前移至溫度反應(yīng)快的地方。為了保證裝置長周期運(yùn)行，一般應(yīng)設(shè)置兩個(gè)測溫點(diǎn)，一點(diǎn)參與控制及聯(lián)鎖，另一點(diǎn)備用。 4.1.2.1.2 加熱爐的溫度控制方案 在溫度控制回路中，對(duì)象為多容過程，對(duì)于加熱爐溫度控制，應(yīng)根據(jù)其特性選用合適的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。加熱爐對(duì)于溫度的響應(yīng)，過程本身較為緩慢，則調(diào)節(jié)器可以選用比例積分微分調(diào)節(jié)器，積分時(shí)間可置于幾分鐘，微分時(shí)間可相對(duì)短一些。石油化工加熱爐對(duì)物料出口溫度控制指標(biāo)的要求相當(dāng)嚴(yán)格，一般要求波動(dòng)小于12。

26、影響加熱爐出口溫度的主要因素有：（1）進(jìn)料流量；（2）進(jìn)料溫度；（3）進(jìn)料組成； （4）燃料總管壓力；（5）燃料熱值； （6）爐膛溫度的相互影響； （7）燃料油霧化程度改變等等。 針對(duì)干擾種類及干擾程度的不同，具有多種控制方案，常見的加熱爐溫度控制方案有以下幾種： 1）溫度單參數(shù)控制 對(duì)于被加熱物料出口溫度要求不高，而且燃料總管壓力比較穩(wěn)定的情況，可采用此方案，根據(jù)加熱爐物料出口溫度直接調(diào)節(jié)燃料量。采用此種方案，優(yōu)點(diǎn)為控制簡單，投資少；缺點(diǎn)為加熱爐將物料從幾十度加熱到幾百度，熱負(fù)荷很大，當(dāng)燃料的壓力和熱值稍有波動(dòng)，爐出口溫度就會(huì)顯著變化；同時(shí)當(dāng)加熱量改變后，由于傳熱及測溫元件的滯后，調(diào)節(jié)作用不

27、及時(shí)，爐出口溫度波動(dòng)很大。 2）加熱爐物料出口溫度燃料的流量/壓力串級(jí)控制 對(duì)于大多數(shù)被加熱物料出口溫度要求比較嚴(yán)格，同時(shí)進(jìn)料各類參數(shù)穩(wěn)定的加熱爐，主要可控干擾因素是燃料熱值，而對(duì)于性質(zhì)穩(wěn)定的燃料來說，熱值控制可轉(zhuǎn)化為燃料流量的控制。因此采用被加熱物料出口溫度控制回路作為主回路，燃料流量調(diào)節(jié)作為副回路，利用副回路來及時(shí)測量到燃料流量波動(dòng)的干擾，并加以控制，這樣由于凋節(jié)和反饋的通道都縮短了，因而加熱爐出口溫度的超調(diào)量減小，從而提高控制質(zhì)量。從控制理論來說，串級(jí)控制系統(tǒng)副回路克服干擾的能力比單回路克服干擾的能力提高較多，對(duì)于主回路的干擾，雖然副回路不能直接克服它，但由于副回路減小了時(shí)間常數(shù)，改善了

28、對(duì)象動(dòng)態(tài)特性，加快了調(diào)節(jié)過程，因而也減少了動(dòng)態(tài)偏差。同時(shí)，以燃料流量作為副回路的優(yōu)點(diǎn)在于可以了解燃料的消耗量，有利于裝置運(yùn)行時(shí)試驗(yàn)和核算。在使用燃料油作為燃料時(shí)，因?yàn)槲锪险扯缺容^大，雖然可用以下方法測量燃料油流量，但都不太理想： a. 采用銳孔板，沖灌隔離液（需加強(qiáng)保溫伴熱，操作、維護(hù)麻煩）； b. 采用銳孔板，注入沖洗油（沖洗油隨燃料燃燒，不經(jīng)濟(jì)）： c. 采用靶式流量計(jì)（簡單易行，但次投資偏大）； d. 采用整體楔式流量計(jì)（不能在線拆裝）； e. 采用齒輪流量計(jì)（一次投資偏大，同時(shí)流量計(jì)對(duì)燃料清潔度要求高） 基于上述原因，同時(shí)考慮到燃料油流量的變化可以線性體現(xiàn)為燃料油管線壓力變化，如工藝對(duì)

29、流量沒有特殊要求，這時(shí)可采用燃料油壓力調(diào)節(jié)作為副回路。燃料油壓力調(diào)節(jié)作為副回路的控制方案較燃料油流量調(diào)節(jié)作為副回路的控制方案，優(yōu)點(diǎn)為測量簡單，缺點(diǎn)為燃燒火嘴的結(jié)焦有可能造成調(diào)節(jié)閥后壓力升高，造成誤操作。 3）加熱爐物料出口溫度爐膛溫度串級(jí)控制 燃料油熱值、進(jìn)料流量，進(jìn)料溫度等干擾因素的影響，首先將反應(yīng)為爐膛溫度的變化，以后才影響到爐出口溫度，而前者的滯后遠(yuǎn)較后者小?？梢园褷t膛溫度控制作為副回路，被加熱物科出口溫度控制為主回路組成串級(jí)回路。這樣就把原來滯后的對(duì)象一分為二，副回路起超前作用，當(dāng)干擾因素反應(yīng)到爐膛溫度時(shí)就迅速調(diào)節(jié)，保持被加熱物料出口溫度的平穩(wěn)。應(yīng)注意，為保護(hù)設(shè)備，爐膛溫度不應(yīng)有較大的

30、波動(dòng)，所以在參數(shù)整定時(shí)，對(duì)于副控制器不應(yīng)整定得過于靈敏，且不加微分作用。此種控制方案對(duì)下述情況更為有效： a. 熱負(fù)荷較大，而熱強(qiáng)度較小。即不允許爐膛溫度有較大波動(dòng)，以免損壞設(shè)備。 b. 當(dāng)主要干擾是燃料的熱值變化（即組分變化）時(shí)，其他串級(jí)控制方案的副回路無法感受。 c. 在同一爐膛內(nèi)有兩組爐管，同時(shí)加熱兩種物料。此時(shí)雖然僅控制其中一組溫度，但要求另一組亦較平穩(wěn)。d. 雙斜頂方箱式管式爐，其關(guān)鍵點(diǎn)為能找出溫度變化反應(yīng)快而又能代表爐膛溫度的測溫度點(diǎn)。 4）加熱爐的前饋反饋控制 加熱爐有時(shí)會(huì)遇到生產(chǎn)負(fù)荷即進(jìn)料流量、溫度變化頻繁，干擾幅度又較大的情況，此時(shí)采用串級(jí)控制方案難以滿足生產(chǎn)要求，而采用前饋

31、反饋控制系統(tǒng)，往往是行之有效的。前饋控制部分克服進(jìn)料流量（或溫度）的干擾，而反饋控制克服其余干擾。 4.1.2.2 壓力控制 1） 加熱爐爐膛壓力 負(fù)壓通風(fēng)的加熱爐的爐膛壓力值是保證燃料燃燒良好的主要控制參數(shù)，一般通過調(diào)節(jié)煙囪擋板開度控制爐膛壓力。為了檢測爐膛負(fù)壓值，一般分別在煙囪、對(duì)流段、輻射室安裝導(dǎo)壓管，利用一臺(tái)微差壓變送器在集合管上進(jìn)行負(fù)壓測量，遠(yuǎn)傳至控制室來監(jiān)控。 2）常明燈燃料的壓力 使用燃料氣的加熱爐通常設(shè)置常明燈，常明燈燃料氣的壓力由自力式壓力調(diào)節(jié)閥維持正常。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省了接線及控制室二次表等，簡化了控制系統(tǒng)并節(jié)省投資。 3）燃料壓力 在燃料總管設(shè)置壓力開關(guān)或壓力變送器，

32、對(duì)燃料系統(tǒng)壓力過低進(jìn)行聯(lián)鎖，防止燃料壓力低回火；同時(shí)防止燃料氣壓力過高，引起噴嘴脫火或滅火。此方案缺點(diǎn)為不能正確反應(yīng)燃燒器入口壓力。在燃燒器前設(shè)置壓力開關(guān)能正確反應(yīng)燃燒器壓力，缺點(diǎn)為在開工時(shí)必須將此開關(guān)“旁路掉”，才能正常開工。 4）燃料油及霧化蒸汽壓力 為保證燃料油被充分霧化，必須控制好燃料油與霧化介質(zhì)之間的流量比，由于重油流量測量比較困難，此問題轉(zhuǎn)化為控制它們的壓力比。從加熱爐燃燒要求來說，如霧化介質(zhì)壓力過高，會(huì)浪費(fèi)燃料和蒸汽，使加熱爐效率降低；而霧化介質(zhì)壓力過低，霧化效果不好，燃燒不完全，也將降低爐子熱效率。在燃油壓力變化不大的情況下，采用霧化蒸汽（空氣）壓力定值調(diào)節(jié)可滿足燃燒要求。假如

33、燃料油壓變化較大，單采用霧化蒸汽（空氣）壓力控制將不能保證燃料油得到良好的霧化，可采用如下控制方案： a. 根據(jù)燃料油閥后壓力與霧化蒸汽（空氣）壓力之差來調(diào)節(jié)霧化介質(zhì)； b. 采用燃料油閥后壓力與霧化蒸汽（空氣）壓力比值控制。 上述兩種方案，只能保證近似的流量比，只有保持噴嘴、管道等通道的暢通，防止噴嘴堵塞及管道局部阻力發(fā)生變化，才能實(shí)現(xiàn)有效的控制。 4.1.2.3 進(jìn)料流量控制 4.1.2.3.1進(jìn)料流量單參數(shù)控制 對(duì)于一個(gè)具體的加熱爐、有一推薦的冷油流速。冷油流速大，有利于傳熱和防止?fàn)t管內(nèi)結(jié)焦，但油料通過加熱爐的壓降大；冷油流速小，不但影響傳熱，更重要的是易造成爐管結(jié)焦，縮短開工周期。根據(jù)

34、不同工藝及爐型，應(yīng)有不同的合適的冷油流速，即應(yīng)確定合適的進(jìn)料量。對(duì)于能夠測量進(jìn)料流量且上游裝置出料沒有限制的加熱爐，為穩(wěn)定加熱爐的工況，設(shè)置單參數(shù)控制。當(dāng)加熱爐采用多路進(jìn)料時(shí)，為保證各路流量均勻，各路進(jìn)料一般采用同樣的設(shè)定值，保證各路爐管通過等量的物料，帶走熱量，不致偏流，避免爐管結(jié)焦。一般選用孔板加差壓變送器進(jìn)行流量測量，對(duì)于管徑較大的管道，孔板造價(jià)較高，可采用插入式流量計(jì)（阿扭巴、靶等）進(jìn)行測量。從安全角度考慮，為避免流體在爐管內(nèi)結(jié)焦，調(diào)節(jié)閥一般選用事故開閥（FO）。 4.1.2.3.2上游設(shè)備液位與進(jìn)料流量均勻控制 石油化工工業(yè)具有連續(xù)性，往往既要保持加熱爐進(jìn)料穩(wěn)定，還要保持上游設(shè)備液位

35、穩(wěn)定。在此情況下，通常希望上游設(shè)備液位與加熱爐進(jìn)料流量組成串級(jí)均勻控制。具體作法為上游設(shè)備的液位調(diào)節(jié)器一般采用純比例控制，有時(shí)可用比例積分控制，比例度要大于100，并且積分時(shí)間也要放得相當(dāng)大，不能加正微分作用，同時(shí)在控制區(qū)間規(guī)定一死區(qū)，當(dāng)液位在設(shè)備允許范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出不變，加熱爐進(jìn)料可視為簡單定流量控制器進(jìn)一步緩慢改變調(diào)節(jié)閥的開度，使液位與流量兩個(gè)變量都在規(guī)定范圍內(nèi)緩慢均勻的變化。 4.1.2.4 煙氣氧含量測量 為了保持加熱爐高效運(yùn)行，希望保持正確的燃料空氣之比，既維持足夠的空氣量以保證燃料能完全燃燒和安全操作，又防止空氣量過大帶走熱量使加熱爐效率降低，并影響燃燒器的性能。燃料空氣的

36、比率可轉(zhuǎn)化為實(shí)際空氣量理論空氣量，即過?？諝庀禂?shù)。測定煙氣中的氧含量通常有兩種方法。一種是將煙氣抽出，用奧氏氣體分析器進(jìn)行分析；另一種是利用氧化鋯分析儀直接插人煙氣中進(jìn)行在線分析。將煙氣抽出分析時(shí)，因煙氣中所含水分已經(jīng)冷凝，基本為干煙氣。而利用氧化鋯在線分析時(shí)，因煙氣中含有水蒸氣，稱之為濕煙氣。在按煙氣含氧量確定過剩空氣系數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)煙氣分析方法的不同，分別按干煙氣和濕煙氣進(jìn)行確定。為了減輕操作難度，在投資允許的情況下，一般采用煙氣氧含量分析儀來連續(xù)測量氧含量，作為手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣入口擋板開度的依據(jù)。具體作法為采用氧化鋯分析儀（一般量程為125），測出氧含量，然后根據(jù)氧含量求出過?？諝庀禂?shù)。

37、一般加熱爐燒燃料油時(shí)，應(yīng)使保持大約在1.3；燒燃料氣時(shí)，應(yīng)使保持大約在1.1。如果值過大，將降低熱效率，且易使?fàn)t管氧化；如果值過小，容易造成回火傷人和不完全燃燒。4.1.2.5 附屬設(shè)備的控制 1）氣動(dòng)自控快開風(fēng)門 以電信號(hào)為控制手段，以壓縮空氣為動(dòng)力，配置在強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器前的熱風(fēng)道上，在直形風(fēng)道上全方位安裝，在環(huán)形風(fēng)道上宜為頂面與底面（指開孔位置）安裝。 2）煙囪擋板 設(shè)置在加熱爐的直立煙囪上，用于控制煙囪抽力，保持爐膛負(fù)壓通常為-2-3mmH20。煙囪擋板不宜用于截?cái)酂煔?。一般分為電?dòng)、氣動(dòng)控制兩種。如采用氣動(dòng)控制，則應(yīng)選用氣動(dòng)付線指示儀加長行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)及擋板的型式，它可把控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)

38、角輸出，從而控制擋板開度。 3）風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)門 為了維持加熱爐合適的過?？諝庀禂?shù)，就要根據(jù)煙氣氧含量，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量的大小。風(fēng)機(jī)流量可用風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)，它軸向安裝在進(jìn)風(fēng)口前面，有時(shí)還可直接控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)風(fēng)量。 當(dāng)加熱爐采用強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)，因?yàn)榭諝獾牧髁恳子跍y量和調(diào)節(jié)，使燃料流量與空氣比率的控制大大得到改善，有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)保的要求。先進(jìn)的加熱爐控制，燃料流量和空氣流量為一比值調(diào)節(jié)，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，始終保持過量的空氣。采用高、低選擇器的聯(lián)合動(dòng)作，在負(fù)荷增加時(shí)，使空氣先于燃料增加；而在負(fù)荷減小時(shí)，使空氣滯后于燃料減小。從而防止加熱爐冒黑煙，達(dá)到環(huán)保的目的。 4.1.2.6 火焰檢測器的設(shè)置 在石油化工企業(yè)，加

39、熱爐如果點(diǎn)火不成功或在正常燃燒時(shí)發(fā)生某種階躍干擾，可造成突然熄火或火焰減弱。在熄火時(shí)若不及時(shí)切斷燃料，就可能造成爆炸事故；而火焰減弱，應(yīng)該及時(shí)調(diào)整燃料與風(fēng)量的配比，才能有效節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。 為了解決上述問題，在加熱爐上常采用火焰檢測器來準(zhǔn)確反應(yīng)加熱爐內(nèi)火焰的狀況?；鹧鏅z測器的原理為：當(dāng)燃料燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定強(qiáng)度的紅外線、可見光、紫外線，根據(jù)火焰的光譜分布情況采用不同的檢測器，可以接收光及火焰閃爍的特征頻率信號(hào)，并輸出發(fā)生相應(yīng)的變化。選用方法見下表（各類燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生光譜對(duì)比表），紫外火焰檢測器穩(wěn)定性好、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，一般情況下推薦選用，但考慮到投資等其他因素，也可采用可見光檢測器

40、與紅外檢測器,提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全度及可用度。各類燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生光譜對(duì)比表序 號(hào)燃 料紅 外 線可 見 光紫 外 線123天然氣煉廠氣煉廠油低低高中高高高高中如果投資允許，也可采用爐膛火焰電視監(jiān)視裝置。其裝置通過一套伸到爐內(nèi)并且能耐爐內(nèi)高溫的光學(xué)鏡頭，提取爐內(nèi)火焰信號(hào)，經(jīng)過一系列輸像系統(tǒng)傳輸?shù)綌z像機(jī)靶面，再經(jīng)輸像電纜傳到控制室內(nèi)的監(jiān)視器，運(yùn)行操作人員可在控制室內(nèi)通過電視熒屏清晰地看到加熱爐內(nèi)燃料燃燒的真實(shí)情況。 火焰檢測器在安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： a. 火焰檢測器應(yīng)對(duì)準(zhǔn)火焰的l/3處； b. 在多火嘴燃燒爐每個(gè)火焰檢測監(jiān)視個(gè)火焰的情況下，火焰檢測器在安裝時(shí)一般應(yīng)帶有引導(dǎo)管（引導(dǎo)管越短越好），防止

41、各火嘴火焰之間的相互干擾； c. 應(yīng)帶冷卻裝置、風(fēng)冷采用凈化風(fēng)、無凈化風(fēng)可采用夾套水冷裝置。4.1.2.7 加熱爐的報(bào)警聯(lián)鎖 對(duì)于有多個(gè)燃燒器或多種燃料或在工藝流程中處于關(guān)鍵地位的加熱爐；為確保加熱爐安全地運(yùn)轉(zhuǎn)、點(diǎn)火和熄火，應(yīng)該設(shè)置報(bào)警，聯(lián)鎖等保護(hù)儀表。可以由操作人員糾正的接近極限的一次儀表與執(zhí)行報(bào)警的儀表分開，盡管有時(shí)測量點(diǎn)相同； 為了保證聯(lián)鎖系統(tǒng)的高度可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮如下幾點(diǎn)： a. 系統(tǒng)應(yīng)為事故安全型（失電動(dòng)作）； b. 系統(tǒng)的安全等級(jí)與裝置的安全等級(jí)相匹配； c. 合理考慮輸入/輸出卡件的冗余配置和現(xiàn)場一次動(dòng)作元件的冗余設(shè)置； d. 有足夠的操作員接口，有自動(dòng)/半自動(dòng)（手動(dòng)）靈

42、活的操作手段；有足夠的旁路維修。 4.1.2.7.1 加熱爐常規(guī)聯(lián)鎖項(xiàng) 1）燃料壓力低 燃料壓力低于能使燃燒器保持穩(wěn)定的壓力。 2）進(jìn)料量低 最好切換到最低限度的燃燒速率，或在某些情況下，設(shè)置自動(dòng)停車。 3）燃燒器熄火 對(duì)既沒有可靠的燃料氣壓力低聯(lián)鎖，又不經(jīng)常監(jiān)視的小型加熱爐，應(yīng)考慮使用雙向確認(rèn)型火焰檢測器，在確認(rèn)燃燒器熄火時(shí)，自動(dòng)聯(lián)鎖停車，避免單火焰檢測器失靈所引發(fā)的誤動(dòng)作，增加系統(tǒng)安全度和可靠度。 4）霧化蒸汽壓力低 當(dāng)使用燃料油時(shí)，霧化蒸汽壓力低會(huì)引起火焰減弱甚至熄火狀況。 5）煙風(fēng)系統(tǒng)失靈 對(duì)帶有強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)備（鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)）、空氣預(yù)熱器的加熱爐，除非加熱爐可以在自然通風(fēng)或爐膛正壓下操

43、作，否則在風(fēng)機(jī)故障時(shí)需停車熄火。如果允許自然通風(fēng)操作，則可以通過打開設(shè)置在強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器前熱風(fēng)道上的快開風(fēng)門，改強(qiáng)制通風(fēng)為自然通風(fēng)，保證加熱爐繼續(xù)操作。 如果上述情況發(fā)生，減少燃料量將燃料管路的調(diào)節(jié)閥關(guān)至最小允許開度，而停車一般要切斷燃料。對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接輸出切斷信號(hào)至電動(dòng)切斷閥，切斷燃料；對(duì)于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)產(chǎn)生切斷信號(hào)時(shí)，三通電磁閥線圈失電，凈化風(fēng)放空，執(zhí)行機(jī)構(gòu)閉斷燃料、氣動(dòng)切斷閥可選用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，對(duì)于泄漏量要求嚴(yán)格的場合，可選用氣動(dòng)切斷球閥或氣動(dòng)切斷閘閥。 4.1.2.7.2 加熱爐常規(guī)報(bào)警項(xiàng) 1）燃料壓力低 當(dāng)燃料壓力下降到接近將使燃燒器操作不穩(wěn)定的工況時(shí)應(yīng)報(bào)警。對(duì)燃料氣管線，一

44、般在燃料氣調(diào)節(jié)閥與燃燒器之間設(shè)置壓力開關(guān)，以便檢測出燃料氣源的低壓情況。 2）燃料壓力高 燃料壓力太高會(huì)引起過渡燃燒。 3）排煙溫度高 排煙溫度高一般是由不良操作引起，也可能由加熱爐管泄漏、空氣頂熱裝置損壞造成。 4）火焰減弱 可以用對(duì)紫外輻設(shè)敏感的火焰檢測器檢測。 5）被加熱物料出口溫度高 物料出口溫度過高會(huì)引起或預(yù)示運(yùn)行、操作中有不當(dāng)之處。 6）爐管表面溫度高 過高溫度將使?fàn)t管材質(zhì)損壞。如果刀刃式表面熱電偶和爐管表面脫開，也會(huì)導(dǎo)致溫度讀數(shù)高。 7）爐膛壓力高 爐膛壓力升高導(dǎo)致火焰外泄等危險(xiǎn)，另外，爐膛壓力高往往也反應(yīng)出引風(fēng)機(jī)故障、調(diào)節(jié)擋板失靈。 8）進(jìn)料量低 加熱爐的進(jìn)料量低，會(huì)導(dǎo)致爐管過

45、熱，加速爐管事故的發(fā)生。 9）霧化蒸汽壓力低 在使用燃料油時(shí)，如果霧化蒸汽壓力低，會(huì)引起燃料油霧化效果降低，導(dǎo)致火焰減弱、不穩(wěn)定或不完全燃燒。 4.1.3 檢查、檢測點(diǎn)的設(shè)置 4.1.3.1 儀表接管應(yīng)根據(jù)下列條件設(shè)置 測溫和測壓儀表接管應(yīng)設(shè)在空氣預(yù)熱器煙氣和空氣的進(jìn)出口管道處； 4.1.3.2 煙氣和空氣通道上的儀表接管應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置 1）與空氣預(yù)熱器相連煙風(fēng)道上的測溫和測壓儀表接管和取樣口的位置應(yīng)按第4.1.3.1條的規(guī)定設(shè)置； 2）對(duì)流室加熱多種介質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要在每種介質(zhì)的進(jìn)出口部位裝設(shè)測溫點(diǎn)； 3）圓筒爐輻射室盤管節(jié)圓直徑大于6m或節(jié)圓直徑大于4m、且有幾路并聯(lián)盤管時(shí)，在爐膛的適當(dāng)

46、部位宜裝設(shè)高溫?zé)犭娕紲y溫點(diǎn)（僅有一個(gè)燃燒器時(shí)除外）； 4）輻射室和對(duì)流室煙氣側(cè)的儀表接管，除應(yīng)符合本條第二和第三款的要求外，其數(shù)量不應(yīng)少于下表的規(guī)定。有其他要求時(shí)，可另外增設(shè)。部 位測 溫 點(diǎn)測 壓 點(diǎn)煙氣取樣口 輻射室下部 輻射室出口或?qū)α魇胰肟?對(duì)流室出口 煙囪擋板下部-21-111-11-注：沿爐膛長度或管長度每隔6米應(yīng)設(shè)一個(gè)測溫點(diǎn)和測壓點(diǎn)。多室管式爐共有一個(gè)對(duì)流室時(shí)，應(yīng)在每個(gè)輻射室出口裝設(shè)各種儀表接管。5）管式爐爐膛熱電偶末端插入爐膛的深度至少應(yīng)超過壁管50l00mm，但熱電偶的懸臂長度不宜大于600mm； 6）其他部位熱電偶的水平插入深度應(yīng)為插入部位寬度的三分之一，但懸臂長度一般不大

47、于800 mm； 7）輻射室和對(duì)流室的測溫點(diǎn)和測壓點(diǎn)，在穿過爐壁處應(yīng)設(shè)18Cr8 Ni型不銹鋼管。測壓管外端應(yīng)備有六角頭絲堵。測溫管外端應(yīng)備有中間開有小孔（與熱電偶套管匹配）的盲板法蘭； 8）煙氣取樣口的套管應(yīng)伸入爐膛內(nèi)表面40mm。 4.1.3.3 工藝流體側(cè)的儀表接頭應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置 1）管式爐從對(duì)流到輻射的轉(zhuǎn)油線上應(yīng)設(shè)置測溫點(diǎn)套管接頭； 2）管式爐進(jìn)出口部位的測溫點(diǎn)和測壓點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置在與之相連接的爐外工藝管線上。故在無特殊要求時(shí)，在管式爐盤管系統(tǒng)的進(jìn)出口部位不設(shè)置儀表接頭。 4.1.3.4 管壁熱電偶應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置 1）一般管式爐上不宜采用管壁熱電偶。當(dāng)需要控制管壁溫度或需要了解開工初期

48、和末期以及負(fù)荷變動(dòng)后管壁溫度的對(duì)比變化時(shí)，應(yīng)裝設(shè)管壁熱電偶； 2）管壁熱電偶應(yīng)在直接向火面的峰點(diǎn)與爐管相連。其導(dǎo)線、絕緣和護(hù)套的設(shè)計(jì)應(yīng)與爐管的熱膨脹位移量相適應(yīng)。 4.1.4加熱爐附件要求 4.1.4.1 燃燒器 1）除明確單燃油或單燃?xì)馔?，一般?yīng)選用油、氣聯(lián)合燃燒器。2）對(duì)于單燃油的圓筒爐、燃燒器數(shù)量不宜少于3個(gè)。 3）燃燒器在設(shè)計(jì)過?？諝庀禂?shù)下的最大放熱量不應(yīng)低于以下規(guī)定：燃燒器數(shù)量最大放熱量與正常放熱量之比（%）3456781501251201154）燃燒器的設(shè)計(jì)過剩空氣系數(shù)不應(yīng)低于下述規(guī)定值。燃料氣類型過剩空氣系數(shù)燃油燃?xì)庾匀煌L(fēng)強(qiáng)制通風(fēng)1.251.201.201.155）自然通風(fēng)火炬

49、式燃燒器的安裝位置與盤管和爐墻的距離可按下表（自然通風(fēng)火炬式燃燒器的安裝位置）選用。 自然通風(fēng)火炬式燃燒器的安裝位置最小間距（m）單個(gè)燃燒器的最大放熱量（MW）ABCD燃燒器中心線至閉管中心線的橫向間距立燒時(shí)燃燒器至頂部爐管中心線間距燃燒器中心線至末排爐管的爐墻的橫向間距橫燒時(shí)，對(duì)燃燒器之間的距離燃 油1.03.50.80.65.01.54.51.00.86.52.56.51.21.08.53.07.51.31.110.03.58.51.41.211.04.010.01.51.412.04.511.01.61.513.0燃 氣0.52.00.60.52.41.03.00.80.63.51.54

50、.00.90.84.82.55.51.11.06.53.06.51.21.17.53.57.01.31.28.04.08.01.41.48.5注：橫燒時(shí)，燃燒器中心線至項(xiàng)部爐管中心線或爐襯之間的間距應(yīng)為表中B項(xiàng)間距的1.5倍；對(duì)于油氣混燒燃燒器，除液體燃料僅在開工時(shí)使用，所有間距都應(yīng)按燃燒油條件考慮；表中C項(xiàng)不包括附墻火焰的燃燒器。6）燃油的燃燒器均應(yīng)設(shè)置氣體點(diǎn)火裝置。 7）燃燒器火道磚與爐襯之間應(yīng)設(shè)伸縮縫，并能在不損壞爐襯的條件下進(jìn)行拆換。 8）燃燒器氣槍和油槍應(yīng)能在管式爐運(yùn)行中進(jìn)行卸載。 9）燃燒器應(yīng)采取隔聲措施，爐區(qū)噪聲A級(jí)一般不應(yīng)大于90dB，并應(yīng)符合國家或地區(qū)環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定。4.

51、1.4.2 其它配件 1）看火門設(shè)置的數(shù)量和位置應(yīng)能觀察到火餡燃燒情況、輻射管、遮蔽管和耐火材料的向火面。 2）人孔門應(yīng)按以下規(guī)定設(shè)置： a. 當(dāng)一個(gè)爐膛分隔為幾間時(shí)，每間的人孔門不得少于1個(gè)； b. 爐底面積小的圓筒爐，可利用燃燒器開孔代替人孔。c. 對(duì)流室煙氣出口的煙道上部或煙囪下部應(yīng)設(shè)人孔門。 3）滅火蒸汽管應(yīng)按以下規(guī)定設(shè)置： a. 輻射室滅火蒸汽管的數(shù)量一般應(yīng)按每100m3輻射室體積設(shè)置一個(gè)公稱直徑為40的滅火蒸汽管； b. 采用帶堵頭的回彎頭時(shí)，或在介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、沖蝕性強(qiáng)的焊接彎頭箱內(nèi)，均應(yīng)設(shè)置滅火蒸汽管； 4）立管爐上如無輻射管彎頭箱時(shí)，則每個(gè)輻射室的爐頂均應(yīng)設(shè)置爐管裝卸孔。 5）

52、吹灰器應(yīng)按以下規(guī)定設(shè)置： a. 對(duì)流室采用擴(kuò)大表面管時(shí)，除單燒氣體燃料外，都必須設(shè)置吹灰器； b. 當(dāng)確定沿爐管長度方向的每排吹灰器數(shù)量時(shí)，應(yīng)考慮中間管板的間距； c. 聲波清灰器是目前應(yīng)用較廣泛的清灰器，已逐步替代老式（帶吹灰管）吹灰器。 d. 伸縮式吹灰器的吹灰管穿過爐墻處及對(duì)面的爐壁上，爐墻襯里內(nèi)表面均應(yīng)各設(shè)置一塊高400mm、寬800 mm的18Cr8Ni型不銹鋼防沖板； e. 吹灰管外徑與爐管（包括擴(kuò)大表面）外徑的最小間距應(yīng)為230 mm； f. 吹灰器的形式應(yīng)根據(jù)煙氣溫度、吹灰管長度和材質(zhì)選用。煙氣溫度高于650時(shí)宜采用伸縮式吹灰器等于或低于650時(shí)可采用固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器； g.

53、吹灰管的材質(zhì)一股應(yīng)采用18Cr8Ni型不銹鋼； h. 當(dāng)吹灰器的蒸汽壓力為1MPa時(shí)，固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器有效吹灰半徑應(yīng)按下表選用；i. 伸縮式吹灰器的有效吹灰半徑一般不大于1.3m；吹灰管有效長（m）吹灰半徑（m）1.11.21.51.02.00.852.60.75j. 固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器一般上下各吹三排爐管，但在爐管外徑等于或小于89mm, 每個(gè)吹灰管的噴孔數(shù)量又不大于14個(gè)時(shí), 則吹灰排數(shù)可增加一排伸縮式吹灰器一般上下各吹四排爐管； k. 固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器的噴孔位置和爐管的關(guān)系宜按下圖設(shè)置：l. 吹灰器宜裝設(shè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，吹灰器的吹掃應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行。各排的吹掃順序應(yīng)與煙氣流動(dòng)方向相一致。 4.1.

54、5 安全環(huán)保要求 4.1.5.1 防火要求 在生產(chǎn)操作中，如爐管因發(fā)生事故而破裂，大量可燃物可能從爐底外溢，在爐子下部燃燒，另外，爐底可燃?xì)怏w的積聚與液體燃料的泄漏也會(huì)引起爐底著火。為避免在這種情況下燒壞爐底立柱，影響加熱爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用壽命，甚至造成整個(gè)加熱爐倒塌的重大事故，所以在所有架空式爐底的鋼制立柱四周都應(yīng)設(shè)有防火保護(hù)層，防火保護(hù)層可用磚砌成，亦可用混凝土搗制，其厚度不應(yīng)小于100mm?，F(xiàn)在已開始使防火涂料作防火保護(hù)層。 4.1.5.2 防爆要求 管式加熱爐在正常情況下是負(fù)壓操作的，而爐體結(jié)構(gòu)尺寸龐大，不可能按照受壓容器來設(shè)計(jì)，所以，一般加熱爐的輻射室均應(yīng)裝有防爆門，以便在爐內(nèi)發(fā)生爆

55、炸事故時(shí)，泄掉爐內(nèi)壓力，保證爐體鋼結(jié)的安全。 在采用余熱回收系統(tǒng)時(shí)，如果引至爐下的煙氣系統(tǒng)內(nèi)可能出現(xiàn)后燃現(xiàn)象，則在煙道上也應(yīng)設(shè)置防爆孔。由于這種煙道為引風(fēng)系統(tǒng)，內(nèi)部和外界壓差較大，故宜采用防爆膜。 4.1.5.3 防漏要求 加熱爐的整個(gè)結(jié)構(gòu)體系如在設(shè)計(jì)和施工中不能保證密閉性，就會(huì)在生產(chǎn)操作中出現(xiàn)泄漏，泄漏分向外漏和向內(nèi)漏兩種。 向外漏的部位發(fā)生在正壓操作的供風(fēng)系統(tǒng)，也可能出現(xiàn)在操作不正常的輻射室頂部和對(duì)流室。如果高溫?zé)煔鈴臓t內(nèi)漏出，就會(huì)造成熱量的大量損失，并導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的局部過熱。 向內(nèi)漏包括漏水和漏氣。雨水滲入爐內(nèi)，會(huì)使?fàn)t襯，特別是陶瓷纖維爐襯損壞。空氣的大量漏入會(huì)加劇爐管的氧化、降低爐膛溫度

56、和加熱爐的熱效率。通常大量空氣是從輻射室和對(duì)流室的彎頭箱門處漏入的。另外，由于考慮爐管的安裝、膨脹和彎頭及管板的制造誤差，在兩端管板上的管孔與管子之間都留有較大的間隙，由于爐內(nèi)一般為負(fù)壓，所以大量空氣從 這些間隙中漏入。所以，在設(shè)計(jì)上必須采取有效措施保證彎頭箱門和管孔處的密封。國內(nèi)過去的設(shè)計(jì)，從便于檢查彎頭有無漏油這點(diǎn)出發(fā)，彎頭箱門都設(shè)計(jì)成便于開啟的鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，因此現(xiàn)在的加熱爐大部分都漏風(fēng)嚴(yán)重。如果將彎頭箱門改成用螺栓擰死的固定式結(jié)構(gòu)，肯定會(huì)顯著減少漏風(fēng)量。采用這種結(jié)構(gòu)后，應(yīng)保證爐管和彎頭的焊接質(zhì)量，減少因漏油帶來的麻煩。另外，對(duì)管板孔和管子之間的縫隙亦應(yīng)采用耐火纖維填塞，進(jìn)步阻止空氣漏人爐內(nèi)。如該處不加以密封，在較高的對(duì)流室內(nèi)，煙氣可能從下部管