化工總控工項(xiàng)目3任務(wù)15管式加熱爐仿真操作課件

1、項(xiàng)目3 化工單元操作任務(wù)15 管式加熱爐仿真操作化工總控工技能鑒定培訓(xùn)教程高級(jí)工目 錄CONTENTS0102030405任務(wù)描述考核標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)實(shí)施考核要求相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目拓展思考練習(xí)06071管式加熱爐仿真操作。1、能正確標(biāo)識(shí)閥門、儀表、設(shè)備的位號(hào)及作用，能識(shí)讀帶控制點(diǎn)工藝流程圖.2、學(xué)會(huì)管式加熱爐正確的開車、停車操作方法、了解相應(yīng)的操作原理。3、熟悉管式加熱爐正常運(yùn)行的操作參數(shù)及相互影響關(guān)系。4、能正確分析管式加熱爐操作常見事故產(chǎn)生的原因，學(xué)會(huì)常見事故的判斷及處理方法。1、 工藝流程 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖如圖15-1所示，仿DCS流程如圖15-2所示，仿現(xiàn)場(chǎng)流程如圖15-3所示。圖15-1 管式

2、加熱爐帶控制點(diǎn)工藝流程圖15-2 管式加熱爐DCS界面圖15-3 管式加熱爐現(xiàn)場(chǎng)界面2、設(shè)備一覽 V-105：燃料氣分液罐；V-108：燃料油貯罐；F-101：管式加熱爐；P-101A：燃料油A泵；P-101B：燃料油B泵TIC106控制工藝物料爐出口溫度，TIC106通過一個(gè)切換開關(guān)HS101實(shí)現(xiàn)兩種控制方案：其一是直接控制燃料氣流量，其二是與燃料壓力調(diào)節(jié)器PIC109構(gòu)成串級(jí)控制。當(dāng)采用第一種方案時(shí)，燃料油的流量固定，不作調(diào)節(jié)，通過TIC106自動(dòng)調(diào)節(jié)燃料氣流量控制工藝物料爐出口溫度；當(dāng)采用第二種方案時(shí)，燃料氣流量固定，TIC106和燃料壓力李調(diào)節(jié)器PIC109構(gòu)成串級(jí)控制回路，控制工藝物

3、料爐的出口溫度。1、爐出口溫度控制聯(lián)鎖源 工藝物料進(jìn)料量過低（FIC101正常值的50%）；霧化蒸汽壓力過低（低于7 atm）。2、爐出口溫度聯(lián)鎖聯(lián)鎖動(dòng)作 關(guān)閉燃料氣入爐電磁閥S01；關(guān)閉燃料油入爐電磁閥S02；打開燃料油返回電磁閥S03。 一、管式加熱爐的結(jié)構(gòu)和類型 在工業(yè)生產(chǎn)中，一般把用來完成各種物料的加熱、熔煉等加工工藝的加熱設(shè)備稱為爐。石油化工生產(chǎn)中最常用的是管式加熱爐，主要用于加熱液體或氣體化工原料，通過管子（爐管）將油品或其他介質(zhì)進(jìn)行加熱，所用燃料通常有燃料油和燃料氣。1、管式加熱爐的結(jié)構(gòu)管式加熱爐通常由輻射室（又叫爐膛）、對(duì)流室、燃燒器和通風(fēng)系統(tǒng)等構(gòu)成。其中，輻射室是通過火焰或高

4、溫?zé)煔膺M(jìn)行輻射傳熱的部分，也是熱交換的主要場(chǎng)所（約占熱負(fù)荷的70%80%）；對(duì)流室是靠輻射室出來的煙氣進(jìn)行以對(duì)流傳熱為主的換熱部分；燃燒器是使燃料霧化并混合空氣使之燃燒的產(chǎn)熱設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)的作用是將燃燒用空氣引入燃燒器，并將煙氣引出管式加熱爐。其外形和結(jié)構(gòu)如圖15-4所示。（a）外形圖 （b）結(jié)構(gòu)圖 圖15-4 管式加熱爐管式加熱爐的主要零配件有以下幾種。爐管系統(tǒng) 火嘴 爐墻系統(tǒng) 排煙系統(tǒng)各種門類吹灰器 煙氣余熱回收裝置 2、管式加熱爐的工作原理管式加熱爐結(jié)構(gòu)示意圖如圖15-4(b)。爐底的油氣聯(lián)合燃燒器（火嘴）噴出高達(dá)幾米的火焰，溫度達(dá)10001500 ，將大部分熱量以輻射方式傳給輻射室爐管

5、（輻射管）內(nèi)流動(dòng)的油品。煙氣沿著輻射室上升到對(duì)流室，溫度降到700900 ，以對(duì)流傳熱的方式繼續(xù)將部分熱量傳給對(duì)流室爐管（對(duì)流管）內(nèi)流動(dòng)著的油品，最后溫度降至200450 的煙氣從煙囪排入大氣。油品則是先進(jìn)入對(duì)流管，再進(jìn)入輻射管，不斷吸收高溫?zé)煔鈧鹘o的熱量，逐步升高到所需要的溫度。3、管式加熱爐類型煉油廠加熱爐類型很多，按照管式加熱爐的用途可分為純加熱爐和加熱-反應(yīng)爐，前者如常壓爐、減壓爐，原料在爐內(nèi)只起到被加熱的作用；后者如裂解爐、焦化爐，原料在爐內(nèi)不僅被加熱，同時(shí)還有足夠的時(shí)間進(jìn)行裂解和焦化反應(yīng)。按照管式爐的結(jié)構(gòu)又可分為立式爐、圓筒爐和無焰爐。立式爐一般在熱負(fù)荷較大時(shí)使用，圓筒爐結(jié)構(gòu)緊湊，

6、造價(jià)較低，通常用作中、小型加熱爐。無焰爐由于燃燒完全，過?？諝庀禂?shù)小，爐子熱效率較高，但目前只能燒氣體燃料，爐墻結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜、造價(jià)較高，國(guó)內(nèi)主要用作焦化爐、高溫制氫的轉(zhuǎn)化爐及裂解爐等。二、管式加熱爐的操作 烘爐1、加熱爐開工操作要點(diǎn) 烘爐的目的是為了緩慢地除去爐墻在砌筑過程中所積存的水分，并使耐火膠泥充分燒結(jié)。否則會(huì)由于開工時(shí)爐溫急劇上升，水分急劇蒸發(fā)，使?fàn)t磚產(chǎn)生裂縫。烘烤過程是按制訂的烘爐曲線緩慢加熱各部分砌筑襯體，使其所含水分逐漸析出。 試壓 加熱爐爐管安裝后，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行系統(tǒng)試壓，目的是檢查爐管及所屬設(shè)備安裝施工質(zhì)量。試壓的壓力為操作壓力的1.52倍，試壓過程分34次逐步提高到要求

7、的壓力，每次提壓后應(yīng)穩(wěn)定5 min。 開爐前檢查 開爐前應(yīng)對(duì)爐子的爐管、零部件、附屬設(shè)備、工藝管線、儀表等進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)完好齊全，用蒸汽貫通爐子系統(tǒng)所屬的工藝管線及設(shè)備，確保工藝流程暢通，然后才將原料油、燃料油和燃料氣及霧化蒸汽分別引入爐內(nèi)。 點(diǎn)火 點(diǎn)火前必須向爐膛內(nèi)吹掃蒸汽約1015 min，將殘留在爐內(nèi)的可燃?xì)怏w清除干凈，直至煙囪冒出水蒸氣后再停止吹汽。檢查煙道擋板、閥門、爐膛滅火蒸汽管線及其他消防設(shè)施完備后，即可點(diǎn)火。2、加熱爐正常操作要點(diǎn)進(jìn)料量和進(jìn)料溫度應(yīng)穩(wěn)定 如其他條件不變，進(jìn)料量增大，則會(huì)使?fàn)t膛溫度和爐口溫度降低，原料的質(zhì)量流速和爐管的壓降增大。多路進(jìn)料時(shí)，若各路流量分配不均勻

8、，也會(huì)使?fàn)t膛溫度發(fā)生波動(dòng)?？刂坪脿t膛溫度保持爐出口溫度不變 生產(chǎn)中要求原料的爐出口溫度保持恒定。爐膛溫度增高，爐出口溫度就會(huì)升高。加熱爐正常操作時(shí)，應(yīng)保持爐膛內(nèi)各處溫度均勻，防止局部過熱。爐膛溫度過高，會(huì)使?fàn)t管壁溫度升高，易產(chǎn)生局部過熱和結(jié)焦，影響爐管使用壽命。對(duì)碳鋼爐管爐膛溫度控制在800820 ；對(duì)合金鋼爐管，爐膛溫度控制在820850 。 過剩空氣系數(shù)要適宜 過?？諝庀禂?shù)(a)是指實(shí)際供給燃料燃燒的空氣與理論空氣量的比值。正常操作時(shí)，在自然通風(fēng)條件下，燒油時(shí)輻射室a=1.25，對(duì)流室出口a=1.3；燒氣時(shí)輻射室a=1.15，對(duì)流室出口a=1.2。在強(qiáng)制通風(fēng)條件下，燒油時(shí)輻射室a=1.15

9、，對(duì)流室出口a=1.2；燒氣時(shí)輻射室a=1.1，對(duì)流室出口a=1.15。 注意觀察爐膛火焰狀況 操作中若燃料量、空氣量及霧化蒸汽量等調(diào)節(jié)不當(dāng)，都會(huì)使火焰顏色發(fā)黑變暗，火焰不穩(wěn)定甚至熄火。若燃燒器性能良好，操作合理，燃料與空氣能充分混合和完全燃燒，則爐膛明亮，火焰強(qiáng)勁有力。燒油時(shí)火焰為黃白色，燒氣時(shí)火焰為藍(lán)白色。 控制好排煙溫度 排煙溫度應(yīng)根據(jù)原料入爐的溫度來確定。注意爐管壓降的變化 爐管壓降的變化可用來判斷爐管是否結(jié)焦。若原料在爐管內(nèi)的質(zhì)量流速基本無變化，而爐管壓降卻急劇增大，則有可能是爐管結(jié)焦。結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，必須停爐清焦。3、加熱爐停工操作要點(diǎn) 正常停工 根據(jù)裝置降量降溫的要求，逐步關(guān)閉燃燒器

10、火嘴，到剩下12個(gè)燃燒器時(shí)，打開燃料油循環(huán)閥，此時(shí)燃燒器前的燃料油壓力不能過低、全部熄火后，燃燒器通入蒸汽清掃火嘴，爐膛內(nèi)也通入蒸汽，使?fàn)t膛溫度盡快降低。煙囪擋板也應(yīng)全開。 緊急停工 加熱爐在操作中出現(xiàn)嚴(yán)重故障，如進(jìn)料突然中斷，爐管嚴(yán)重結(jié)焦，爐管線燒穿等，則應(yīng)緊急停工。此時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉燃燒器，使?fàn)t子熄火，并停止?fàn)t子的進(jìn)料，向爐膛內(nèi)和爐管內(nèi)吹入大量水蒸氣。關(guān)小風(fēng)門，開大煙囪擋板，將爐膛和爐管內(nèi)的水蒸氣放空，并應(yīng)及時(shí)和消防隊(duì)聯(lián)系，以確保安全。二、任務(wù)14.2操作正常工況操作參數(shù)冷態(tài)開車正常停車事故處理1、工業(yè)爐的使用中烘爐主要有（ ）過程。A.水分排除期 B.日常維護(hù)期 C.砌體膨脹期 D.保溫期2、加熱爐按爐溫可分為（ ）A.高中溫混合爐 B.高溫爐(1000) C.中溫爐(6501000) D.低溫爐(650)3、加熱爐按熱源劃分可分為（ ）A.燃煤爐 B.燃油爐 C.燃?xì)鉅t D.油氣混合燃燒爐4、油-氣混合燃燒管式加熱爐的主要結(jié)構(gòu)包括（ ）。A.輻射室(爐膛) B.對(duì)流室 C.燃燒器 D通風(fēng)系統(tǒng)5、油氣混合燃燒管式加熱爐開車時(shí)，要先對(duì)爐膛進(jìn)行蒸汽吹掃。并先燒（ ）再燒（ ）。而停車時(shí)，應(yīng)先停（ ），后停（ ）。A.燃料氣，燃料油，燃料油，燃料氣B.燃料氣，燃料油，燃料氣，燃料油C.燃料油，燃料氣，燃料煤，燃料油D.燃料油，燃料煤，燃料氣，燃料油6、在點(diǎn)火失敗后應(yīng)做（