煉油企業(yè)工藝加熱爐管理規(guī)范

范圍本范圍規(guī)范對工藝加熱爐的設(shè)計、操作、日常維護、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、操作、維護，確保加熱爐安全運行，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。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[2003]279號《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》術(shù)語及重要概念解釋加熱爐及附件加熱爐加熱爐的一般結(jié)構(gòu)工藝加熱爐一般由輻射室、對流室、燃燒器、余熱回收系統(tǒng)以及通風系統(tǒng)組成。輻射室也稱為爐膛，包括燃燒器和風道，爐管和爐管支撐，耐火襯里等。輻射室擔負全爐熱負荷的70%-80%主要傳熱方式是熱輻射，是加熱爐的主體部分。對流室包括遮蔽管，對流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對流。對流室一般擔負全爐熱負荷的20%-30%，對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)是從離開對流室的煙氣中進一步回收余熱的部分?；厥辗椒ǚ譃閮深?，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。通風系統(tǒng)的作用是將燃燒用空氣導(dǎo)入燃燒器。通風方式分為自然通風和強制通風兩種。其它的附件設(shè)備包括火嘴、風門、防爆門、觀火孔、煙囪、煙道擋板、空氣預(yù)熱器、鼓風機或引風機、吹灰器等。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。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械裝置。燃燒器通常包括噴嘴、配風器和燃燒道三個部分。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準備的部件。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。外混式燃料氣噴嘴將燃料氣分散成細流，并以恰當?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熱源以保證燃燒穩(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方式的不同，可分為自然通風燃燒器和強制通風燃燒器。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5.5MW以上的屬于大能量燃燒器。按燃燒的強化程度可分為普通燃燒器和高強燃燒器。隨著加熱爐大型化的發(fā)展，如果采用一般燃燒器，不但數(shù)量多，管線復(fù)雜，操作和維護不易，而且爐管表面熱強度和熱效率都較低，因此，選用大能量的、高強化燃燒器是實現(xiàn)加熱爐大型化的關(guān)鍵。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)濟性隨之降低。爐管受熱面上的積垢還將吸收煙氣中的SQ和SO,并在吸收水分后形成硫酸，從而加劇對爐管的腐蝕。管外積灰主要發(fā)生在對流室，在對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)置吹灰器以清除對流段爐管積垢。常用吹灰器包括蒸汽吹灰器、聲學吹灰器和激波吹灰器。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壓的情況下操作的，空氣將通過所有的開孔進入爐體，為了保持加熱爐高效運行，因此，在操作時，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)常對這些部位進行檢查和堵漏。耐火襯里保護鋼殼體不被燒壞，并提供絕熱減少熱損失。在檢查爐膛耐火襯里時，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入爐膛冷卻了耐火襯里。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重要途徑。在對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°C時，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。運行參數(shù)爐膛負壓爐膛負壓是由于爐內(nèi)煙氣密度與大氣的密度差而引起的，是爐內(nèi)任一點的實測值。爐膛負壓的單位可以用毫米水柱（mmH）或帕（Pa）表示。爐膛負壓的存在使空氣能夠通過火嘴或其它的開水口進入爐體，熱的煙氣從煙道排出。爐膛負壓的第一測量點一般在輻射段的頂部即爐膛拱頂部位，保持此處很小的負壓即可確保整個加熱爐內(nèi)為負壓。此處要安裝負壓表，隨時檢測加熱爐運行參數(shù)。負壓的第二測量點在火嘴平面上，這一點能夠監(jiān)控所有的火嘴有充足的抽力，使燃燒空氣供應(yīng)正常。負壓的第三測量點在對流段煙氣出口處，一般設(shè)在煙道擋板下面，將著一測量點的壓力和爐膛的壓力值結(jié)合考慮，可以確定通過對流段管束的壓力損失，能幫助判斷對流段是否發(fā)生損壞或結(jié)垢。加熱爐爐膛負壓可以通過調(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，都會使負壓表讀數(shù)產(chǎn)生誤差，所以要定期對負壓表進行檢查和校驗。過?？諝饣蜻^剩氧含量過?？諝舛x為高于完全燃燒的化學配比供入的空氣數(shù)量，表示為百分數(shù)。過剩氧含量容易測量，用于代表過?？諝?，它能反應(yīng)出燃料的燃燒狀況。為了保證氧氣測量的準確性，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毫米或更遠的位置。可以通過調(diào)節(jié)過剩氧含量來控制燃燒效率。另外為了計算加熱爐熱效率，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干燥劑腔，可以吸收水蒸汽保護分析儀內(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，因煙氣中含有水蒸氣，稱之為濕煙氣。由于加熱爐對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引起氧分析儀讀數(shù)波動或產(chǎn)生誤差，從氣體燃燒產(chǎn)物冷凝下來的水進入氧分析儀會導(dǎo)致儀器損壞，所以煙氣取樣管要進行保溫，分析儀應(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。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動力。制造商應(yīng)提供火嘴在給定的燃料組成下燃料壓力對應(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，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)由制造商進行實際測定并提供給客戶。氣體火嘴的設(shè)定壓力一般為0.1?0.2MPa,油火嘴的壓力在0.6?I.OMPa,霧化介質(zhì)的壓力恒定在0.5?1.7MPa或者壓力控制在高于燃料壓力0.1?0.2MP&燃料和霧化介質(zhì)的壓力測量點應(yīng)設(shè)在控制閥后到火嘴手閥之間,并在單個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0.035?0.1MPa,數(shù)值大小取決于長明燈火嘴的種類。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25T到82C。由于燃料氣溫度影響其密度,在相同的加熱負荷下會影響其流量和壓力。溫度低,燃料氣管線上會有凝液產(chǎn)生,所以需要氣液分離設(shè)備,避免液體帶入火嘴,影響火嘴正常運行。較重的液體燃料可用溫度來控制液體的粘度。生產(chǎn)廠家一般要求油火嘴中油品的粘度為0.043Pa?s,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。燃燒空氣溫度空氣的溫度變化，會引起密度的變化，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)煙道或風道擋板以及火嘴的風門來改變空氣量。一般情況下，自然通風式加熱爐空氣的溫度為環(huán)境溫度。有空氣預(yù)熱器的強制通風式加熱爐，空氣預(yù)熱器預(yù)熱后的空氣溫度一般在150C以上。實際生產(chǎn)中應(yīng)避免冷空氣對預(yù)熱器的低溫露點腐蝕。爐管溫度當爐管溫度上升時，爐管的強度變差，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，對燃燒器進行檢查處理。工藝流體參數(shù)工藝流體參數(shù)有流量、降壓、進出口溫度，這些參數(shù)都要進行監(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)計流量，可以避免發(fā)生爐管過熱問題，當加熱爐進料負荷超過75%時，流經(jīng)各段爐管的流量幾乎相等，變化不超過10%。當加熱爐低負荷時，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。管理內(nèi)容與要求對工藝加熱爐的設(shè)計要求工藝參數(shù)優(yōu)化（1）輻射管表面平均設(shè)計熱強度應(yīng)根據(jù)已有的設(shè)計經(jīng)驗確定，單面輻射、單管排可按

F表選用；雙面輻射、單管排可取表中數(shù)值的 1.5倍。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)計熱強度管式爐名稱平均設(shè)計強度w/m所有立管爐立式爐或水平管箱式爐常壓蒸餾爐30000?3700026000?44000減壓蒸餾爐24000?3100029000?37000催化裂化爐24000?3100029000?37000焦化爐-29000?32000催化重整爐25000?3200029000?37000預(yù)加氫爐24000?35000-減粘加熱爐23000?2700028000?31000加氫精制爐23000?27000-脫蠟油爐23000?31000-丙烷脫瀝青爐8000?23000氧化瀝青爐16000?20000酚精致爐17000?23000-糠醛精致爐17000?23000—蒸汽過熱爐28000?35000冷油管流速和結(jié)垢熱阻管式爐名稱冷油流速Kg/m2?s結(jié)垢熱阻m「c/w常壓蒸餾爐1000?15000.0005減壓蒸餾爐氣化前1000?15000.0007?0.0012催化裂化爐1000?15000.0005焦化爐1200?18000.0007?0.0012催化重整爐90?2000.00026預(yù)加氫爐250?5000.00026?0.00052減粘加熱爐1400?20000.0007?0.0012加氫精制爐250?5000.00017?0.00034脫蠟油爐1200?15000.00034丙烷脫瀝青爐1200?15000.00034氧化瀝青爐1200?15000.0007?0.0012酚精致爐1200?15000.00034糠醛精致爐1200?18000.0007?0.0008注：減壓蒸餾爐岀口爐管應(yīng)按等溫氣化的要求擴徑，并且其流速不得超過臨界流速的 80%管式爐輻射室的體積熱強度，在燃油時應(yīng)小于124kw/m;燃氣時應(yīng)小于165kw/m對流室的煙氣質(zhì)量流速可采用 1.0?3.0Kg/m2?s，當采用引風或為滿足環(huán)保要求采用高煙囪時，質(zhì)量流速應(yīng)選用上限?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計要求一般來講控制系統(tǒng)的主要目的有如下三點：維持對物料熱傳遞的效率。維持一可以控制的燃料燃燒效率。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、報警、聯(lián)鎖等，在考慮這些變量的安裝位置時，除了應(yīng)能正確反應(yīng)加熱爐的實際工況外，同時應(yīng)考慮易于操作工人觀察、維修，以降低勞動強度。對于溫度、壓力等信號除了應(yīng)有遠傳信號外，還應(yīng)安裝就地儀表以便就地檢測。溫度監(jiān)控加熱爐的溫度監(jiān)控點加熱爐溫度控制實質(zhì)上是一個傳熱的控制問題。一般加熱爐溫度測量根據(jù)安裝位置分為以下五個類型：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很重要的工藝指標。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行的指標之一，一般控制在820?870C以下。為了能準確反應(yīng)爐膛溫度，測量元件安裝時應(yīng)避免受燃燒器火焰舔燒，也不應(yīng)安裝在煙氣流動的死區(qū)，根據(jù)石化行業(yè)的規(guī)定，加熱爐爐膛測溫元件，水平安裝時熱電偶插人深度如過長，懸臂長度過大，保護管會受熱變形下垂，甚至燒壞，因此最大懸臂長度不超過600mm測量元件超過爐管50?100mm就能夠測出爐管靠近火焰?zhèn)鹊臒煔鉁囟龋L會把保護管燒壞。熱電偶補償導(dǎo)線的耐熱溫度不超過105C,在100C下具備溫度補償性能，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)為高溫煙氣，熱電偶套管在選材時應(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 GH303C為套管材質(zhì)的耐磨熱電偶，其長期使用最高溫度可達1100C。對流段溫度對流段溫度測量，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)。煙氣離開對流段溫度通常在 300?450E以下，盡管對流段的溫度沒有輻射段高，但許多煉油廠仍在對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加熱爐的總效能進行評價，同時也可根據(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，因為排煙溫度受入爐油品溫度的限制，排煙溫度和入爐油品溫度應(yīng)有一定溫差（ 100?150C）,若溫差太小，對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；溫度如果在露點以下，由于煙囪里有二氧化硫與三氧化硫等酸性氣體，則會引起嚴重腐蝕。測量排煙溫度的熱電偶應(yīng)帶有保護套管，一般應(yīng)安裝在煙道尾部或在接近與煙囪連接的位置一距爐體煙氣出口 1?2m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布置在同一煙道截面上，這樣煙氣取樣和測溫可同步進行。多煙囪式的加熱爐在每個煙囪內(nèi)部都應(yīng)有溫度測量點。同理，如果一個公共的煙囪用于幾個加熱爐，每一個加熱爐的煙道尾部都應(yīng)有溫度測量點。4） 爐管表面溫度加熱爐爐管表面熱強度可以從爐管溫度反應(yīng)出來。同時應(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—個管形的、礦物質(zhì)絕緣的護套，且其撓度足以適應(yīng)加熱爐爐管的膨脹。保護套材料必須能耐腐蝕和抗脆裂。一般采用CH303C型護套材料，外徑12.7mm壁厚3mm氧化鎂絕緣材料、IEC-K分度號的表面熱電偶在實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），如爐管兩面均有火嘴，可安裝兩個對稱的熱電偶，但應(yīng)避免火焰直接舔燒，同時膨脹固定直徑約為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，在焊接時應(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 PN0.6DN40的法蘭及配對的法蘭蓋和螺栓、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于加熱－反應(yīng)用的爐子，其反應(yīng)進行的程度是反應(yīng)溫度的函數(shù)；對于純加熱用的爐子，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颍患訜嵛锪铣隹跍囟仁羌訜釥t被控變量中最為重要的，只有保持一個穩(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行，一般應(yīng)設(shè)置兩個測溫點，一點參與控制及聯(lián)鎖，另一點備用。加熱爐的溫度控制方案在溫度控制回路中，對象為多容過程，對于加熱爐溫度控制，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，積分時間可置于幾分鐘，微分時間可相對短一些。石油化工加熱爐對物料出口溫度控制指標的要求相當嚴格，一般要求波動小于1?2C。影響加熱爐出口溫度的主要因素有：（1）進料流量；（2） 進料溫度；（3） 進料組成；（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)點為控制簡單，投資少；缺點為加熱爐將物料從幾十度加熱到幾百度，熱負荷很大，當燃料的壓力和熱值稍有波動，爐出口溫度就會顯著變化；同時當加熱量改變后，由于傳熱及測溫元件的滯后，調(diào)節(jié)作用不及時，爐出口溫度波動很大。2）加熱爐物料出口溫度—燃料的流量/壓力串級控制對于大多數(shù)被加熱物料出口溫度要求比較嚴格，同時進料各類參數(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，利用副回路來及時測量到燃料流量波動的干擾，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間常數(shù)，改善了對象動態(tài)特性，加快了調(diào)節(jié)過程，因而也減少了動態(tài)偏差。同時，以燃料流量作為副回路的優(yōu)點在于可以了解燃料的消耗量，有利于裝置運行時試驗和核算。在使用燃料油作為燃料時，因為物料粘度比較大，雖然可用以下方法測量燃料油流量，但都不太理想：采用銳孔板，沖灌隔離液（需加強保溫伴熱，操作、維護麻煩）；采用銳孔板，注入沖洗油（沖洗油隨燃料燃燒，不經(jīng)濟）：采用靶式流量計（簡單易行，但—次投資偏大）；采用整體楔式流量計（不能在線拆裝）；采用齒輪流量計（一次投資偏大，同時流量計對燃料清潔度要求高）基于上述原因，同時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，如工藝對流量沒有特殊要求，這時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)點為測量簡單，缺點為燃燒火嘴的結(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—爐膛溫度串級控制燃料油熱值、進料流量，進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回路。這樣就把原來滯后的對象一分為二，副回路起超前作用，當干擾因素反應(yīng)到爐膛溫度時就迅速調(diào)節(jié)，保持被加熱物料出口溫度的平穩(wěn)。應(yīng)注意，為保護設(shè)備，爐膛溫度不應(yīng)有較大的波動，所以在參數(shù)整定時，對于副控制器不應(yīng)整定得過于靈敏，且不加微分作用。此種控制方案對下述情況更為有效：熱負荷較大，而熱強度較小。即不允許爐膛溫度有較大波動，以免損壞設(shè)備。當主要干擾是燃料的熱值變化（即組分變化）時，其他串級控制方案的副回路無法感受。在同一爐膛內(nèi)有兩組爐管，同時加熱兩種物料。此時雖然僅控制其中一組溫度，但要求另一組亦較平穩(wěn)。雙斜頂方箱式管式爐，其關(guān)鍵點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。4）加熱爐的前饋—反饋控制加熱爐有時會遇到生產(chǎn)負荷即進料流量、溫度變化頻繁，干擾幅度又較大的情況，此時采用串級控制方案難以滿足生產(chǎn)要求，而采用前饋—反饋控制系統(tǒng)，往往是行之有效的。前饋控制部分克服進料流量（或溫度）的干擾，而反饋控制克服其余干擾。壓力控制1） 加熱爐爐膛壓力負壓通風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。為了檢測爐膛負壓值，一般分別在煙囪、對流段、輻射室安裝導(dǎo)壓管，利用一臺微差壓變送器在集合管上進行負壓測量，遠傳至控制室來監(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，對燃料系統(tǒng)壓力過低進行聯(lián)鎖，防止燃料壓力低回火；同時防止燃料氣壓力過高，引起噴嘴脫火或滅火。此方案缺點為不能正確反應(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，缺點為在開工時必須將此開關(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，會浪費燃料和蒸汽，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：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)；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，才能實現(xiàn)有效的控制。進料流量控制進料流量單參數(shù)控制對于一個具體的加熱爐、有一推薦的冷油流速。冷油流速大，有利于傳熱和防止爐管內(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)不同工藝及爐型，應(yīng)有不同的合適的冷油流速，即應(yīng)確定合適的進料量。對于能夠測量進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。當加熱爐采用多路進料時，為保證各路流量均勻，各路進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行流量測量，對于管徑較大的管道，孔板造價較高，可采用插入式流量計（阿扭巴、靶等）進行測量。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）。上游設(shè)備液位與進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料穩(wěn)定，還要保持上游設(shè)備液位穩(wěn)定。在此情況下，通常希望上游設(shè)備液位與加熱爐進料流量組成串級均勻控制。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，有時可用比例積分控制，比例度要大于100％，并且積分時間也要放得相當大，不能加正微分作用，同時在控制區(qū)間規(guī)定一死區(qū)，當液位在設(shè)備允許范圍內(nèi)波動時，調(diào)節(jié)器輸出不變，加熱爐進料可視為簡單定流量控制器進一步緩慢改變調(diào)節(jié)閥的開度，使液位與流量兩個變量都在規(guī)定范圍內(nèi)緩慢均勻的變化。煙氣氧含量測量為了保持加熱爐高效運行，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／空氣的比率可轉(zhuǎn)化為實際空氣量／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行分析；另一種是利用氧化鋯分析儀直接插人煙氣中進行在線分析。將煙氣抽出分析時，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，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，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，作為手動或自動調(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1％—25％），測出氧含量，然后根據(jù)氧含量求出過?？諝庀禂?shù)a。一般加熱爐燒燃料油時，應(yīng)使a保持大約在 1.3；燒燃料氣時，應(yīng)使a保持大約在1.1。如果值過大，將降低熱效率，且易使爐管氧化；如果值過小，容易造成回火傷人和不完全燃燒。附屬設(shè)備的控制）氣動自控快開風門以電信號為控制手段，以壓縮空氣為動力，配置在強制通風燃燒器前的熱風道上，在直形風道上全方位安裝，在環(huán)形風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，保持爐膛負壓通常為 -2?-3mm20。煙囪擋板不宜用于截斷煙氣。一般分為電動、氣動控制兩種。如采用氣動控制，則應(yīng)選用氣動付線指示儀加長行程執(zhí)行機構(gòu)及擋板的型式，它可把控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)角輸出，從而控制擋板開度。3） 風機調(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)風機流量的大小。風機流量可用風機調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)，它軸向安裝在進風口前面，有時還可直接控制風機轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)風量。當加熱爐采用強制通風時，因為空氣的流量易于測量和調(diào)節(jié)，使燃料流量與空氣比率的控制大大得到改善，有利于實現(xiàn)環(huán)保的要求。先進的加熱爐控制，燃料流量和空氣流量為一比值調(diào)節(jié)，當負荷變化時，始終保持過量的空氣。采用高、低選擇器的聯(lián)合動作，在負荷增加時，使空氣先于燃料增加；而在負荷減小時，使空氣滯后于燃料減小。從而防止加熱爐冒黑煙，達到環(huán)保的目的。4.126火焰檢測器的設(shè)置在石油化工企業(yè)，加熱爐如果點火不成功或在正常燃燒時發(fā)生某種階躍干擾，可造成突然熄火或火焰減弱。在熄火時若不及時切斷燃料，就可能造成爆炸事故；而火焰減弱，應(yīng)該及時調(diào)整燃料與風量的配比，才能有效節(jié)約能源、保護環(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確反應(yīng)加熱爐內(nèi)火焰的狀況?；鹧鏅z測器的原理為：當燃料燃燒時，會產(chǎn)生一定強度的紅外線、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，并輸出發(fā)生相應(yīng)的變化。選用方法見下表（各類燃料燃燒時產(chǎn)生光譜對比表） ，紫外火焰檢測器穩(wěn)定性好、靈敏度高、抗干擾能力強，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。各類燃料燃燒時產(chǎn)生光譜對比表序號燃料紅外線可見光紫外線1天然氣低中高2煉廠氣低高高3煉廠油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)高溫的光學鏡頭，提取爐內(nèi)火焰信號，經(jīng)過一系列輸像系統(tǒng)傳輸?shù)綌z像機靶面，再經(jīng)輸像電纜傳到控制室內(nèi)的監(jiān)視器，運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)燃料燃燒的真實情況?；鹧鏅z測器在安裝時應(yīng)注意以下幾點：火焰檢測器應(yīng)對準火焰的l/3處；在多火嘴燃燒爐每個火焰檢測監(jiān)視—個火焰的情況下，火焰檢測器在安裝時一般應(yīng)帶有引導(dǎo)管（引導(dǎo)管越短越好），防止各火嘴火焰之間的相互干擾；應(yīng)帶冷卻裝置、風冷采用凈化風、無凈化風可采用夾套水冷裝置。加熱爐的報警聯(lián)鎖對于有多個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轉(zhuǎn)、點火和熄火，應(yīng)該設(shè)置報警，聯(lián)鎖等保護儀表?？梢杂刹僮魅藛T糾正的接近極限的一次儀表與執(zhí)行報警的儀表分開，盡管有時測量點相同；為了保證聯(lián)鎖系統(tǒng)的高度可靠性，設(shè)計時應(yīng)充分考慮如下幾點：系統(tǒng)應(yīng)為事故安全型（失電動作）；系統(tǒng)的安全等級與裝置的安全等級相匹配；合理考慮輸入/輸出卡件的冗余配置和現(xiàn)場一次動作元件的冗余設(shè)置；有足夠的操作員接口，有自動/半自動（手動）靈活的操作手段；有足夠的旁路維修。加熱爐常規(guī)聯(lián)鎖項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)置自動停車。3）燃燒器熄火對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)考慮使用雙向確認型火焰檢測器，在確認燃燒器熄火時，自動聯(lián)鎖停車，避免單火焰檢測器失靈所引發(fā)的誤動作，增加系統(tǒng)安全度和可靠度。4）霧化蒸汽壓力低當使用燃料油時，霧化蒸汽壓力低會引起火焰減弱甚至熄火狀況。5）煙風系統(tǒng)失靈對帶有強制通風設(shè)備（鼓風機、引風機）、空氣預(yù)熱器的加熱爐，除非加熱爐可以在自然通風或爐膛正壓下操作，否則在風機故障時需停車熄火。如果允許自然通風操作，則可以通過打開設(shè)置在強制通風燃燒器前熱風道上的快開風門，改強制通風為自然通風，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。對于電動執(zhí)行機構(gòu)，直接輸出切斷信號至電動切斷閥，切斷燃料；對于氣動執(zhí)行機構(gòu)，當產(chǎn)生切斷信號時，三通電磁閥線圈失電，凈化風放空，執(zhí)行機構(gòu)閉斷燃料、氣動切斷閥可選用氣動調(diào)節(jié)閥，對于泄漏量要求嚴格的場合，可選用氣動切斷球閥或氣動切斷閘閥。加熱爐常規(guī)報警項1）燃料壓力低當燃料壓力下降到接近將使燃燒器操作不穩(wěn)定的工況時應(yīng)報警。對燃料氣管線，一般在燃料氣調(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引起或預(yù)示運行、操作中有不當之處。6）爐管表面溫度高過高溫度將使爐管材質(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，另外，爐膛壓力高往往也反應(yīng)出引風機故障、調(diào)節(jié)擋板失靈。8）進料量低加熱爐的進料量低，會導(dǎo)致爐管過熱，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，如果霧化蒸汽壓力低，會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。檢查、檢測點的設(shè)置4.131 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出口管道處；4.132煙氣和空氣通道上的儀表接管應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置）與空氣預(yù)熱器相連煙風道上的測溫和測壓儀表接管和取樣口的位置應(yīng)按第 4.131條的規(guī)定設(shè)置；）對流室加熱多種介質(zhì)時，應(yīng)根據(jù)需要在每種介質(zhì)的進出口部位裝設(shè)測溫點；）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，在爐膛的適當部位宜裝設(shè)高溫熱電偶測溫點（僅有一個燃燒器時除外） ；4）輻射室和對流室煙氣側(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，可另外增設(shè)。部位測溫點測壓點煙氣取樣口輻射室下部-1-輻射室出口或?qū)α魇胰肟冖佗?11對流室出口①111煙囪擋板下部--注：①沿爐膛長度或管長度每隔6米應(yīng)設(shè)一個測溫點和測壓點②多室管式爐共有一個對流室時，應(yīng)在每個輻射室岀口裝設(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 50?100mm但熱電偶的懸臂長度不宜大于600mm6） 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于800mm7）輻射室和對流室的測溫點和測壓點，在穿過爐壁處應(yīng)設(shè) 18Cr—8Ni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）管式爐從對流到輻射的轉(zhuǎn)油線上應(yīng)設(shè)置測溫點套管接頭；2）管式爐進出口部位的測溫點和測壓點均應(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，在管式爐盤管系統(tǒng)的進出口部位不設(shè)置儀表接頭。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。當需要控制管壁溫度或需要了解開工初期和末期以及負荷變動后管壁溫度的對比變化時，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與爐管相連。其導(dǎo)線、絕緣和護套的設(shè)計應(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4.141燃燒器1） 除明確單燃油或單燃氣外，一般應(yīng)選用油、氣聯(lián)合燃燒器。2） 對于單燃油的圓筒爐、燃燒器數(shù)量不宜少于3個。3） 燃燒器在設(shè)計過剩空氣系數(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（%<31504?51256?7120>81154）燃燒器的設(shè)計過?？諝庀禂?shù)不應(yīng)低于下述規(guī)定值。燃料氣類型過?？諝庀禂?shù)燃油燃氣自然通風1.251.20強制通風1.201.155）自然通風火炬式燃燒器的安裝位置與盤管和爐墻的距離可按下表 （自然通風火炬式燃燒器的安裝位置）選用。自然通風火炬式燃燒器的安裝位置最小間距（m單個燃燒器的最大放熱量（MVVABCD燃燒器中心線至閉管中心線的橫向間距立燒時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，對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0.52.00.60.52.41.03.00.80.63.51.54.00.90.84.82.55.51.11.06.53.06.51.21.17.53.57.01.31.28.04.08.01.41.48.5注：①橫燒時，燃燒器中心線至項部爐管中心線或爐襯之間的間距應(yīng)為表中 B項間距的1.5倍;對于油氣混燒燃燒器，除液體燃料僅在開工時使用，所有間距都應(yīng)按燃燒油條件考慮；表中C項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行拆換。8） 燃燒器氣槍和油槍應(yīng)能在管式爐運行中進行卸載。9） 燃燒器應(yīng)采取隔聲措施，爐區(qū)噪聲A級一般不應(yīng)大于90dB,并應(yīng)符合國家或地區(qū)環(huán)境保護的有關(guān)規(guī)定。4.142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：當一個爐膛分隔為幾間時，每間的人孔門不得少于 1個；爐底面積小的圓筒爐，可利用燃燒器開孔代替人孔。對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：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)置一個公稱直徑為40的滅火蒸汽管；采用帶堵頭的回彎頭時，或在介質(zhì)腐蝕性強、沖蝕性強的焊接彎頭箱內(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，則每個輻射室的爐頂均應(yīng)設(shè)置爐管裝卸孔。5） 吹灰器應(yīng)按以下規(guī)定設(shè)置：對流室采用擴大表面管時，除單燒氣體燃料外，都必須設(shè)置吹灰器；當確定沿爐管長度方向的每排吹灰器數(shù)量時，應(yīng)考慮中間管板的間距；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。伸縮式吹灰器的吹灰管穿過爐墻處及對面的爐壁上， 爐墻襯里內(nèi)表面均應(yīng)各設(shè)置一塊高400mm寬800mm的18Cr—8Ni型不銹鋼防沖板；吹灰管外徑與爐管（包括擴大表面）外徑的最小間距應(yīng)為 230mm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時宜采用伸縮式吹灰器等于或低于650C時可采用固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器；吹灰管的材質(zhì)一股應(yīng)采用18Cr—8Ni型不銹鋼；當吹灰器的蒸汽壓力為1MPa時，固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器有效吹灰半徑應(yīng)按下表選用;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（m1.11.21.51.02.00.852.60.75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,每個吹灰管的噴孔數(shù)量又不大于 14個時，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；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：吹灰器宜裝設(shè)自動控制系統(tǒng)，吹灰器的吹掃應(yīng)逐個進行。各排的吹掃順序應(yīng)與煙氣流動方向相一致。4.1.5安全環(huán)保要求防火要求在生產(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，爐底可燃氣體的積聚與液體燃料的泄漏也會引起爐底著火。為避免在這種情況下燒壞爐底立柱，影響加熱爐的正常運轉(zhuǎn)和使用壽命，甚至造成整個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)有防火保護層，防火保護層可用磚砌成，亦可用混凝土搗制，其厚度不應(yīng)小于 100mm現(xiàn)在已開始使防火涂料作防火保護層。防爆要求管式加熱爐在正常情況下是負壓操作的，而爐體結(jié)構(gòu)尺寸龐大，不可能按照受壓容器來設(shè)計，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)生爆炸事故時，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，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系統(tǒng)，內(nèi)部和外界壓差較大，故宜采用防爆膜。防漏要求加熱爐的整個結(jié)構(gòu)體系如在設(shè)計和施工中不能保證密閉性，就會在生產(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系統(tǒng)，也可能出現(xiàn)在操作不正常的輻射室頂部和對流室。如果高溫煙氣從爐內(nèi)漏出，就會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)，會使爐襯，特別是陶瓷纖維爐襯損壞?？諝獾拇罅柯┤霑觿t管的氧化、降低爐膛溫度和加熱爐的熱效率。通常大量空氣是從輻射室和對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)一般為負壓，所以大量空氣從這些間隙中漏入。所以，在設(shè)計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，從便于檢查彎頭有無漏油這點出發(fā)，彎頭箱門都設(shè)計成便于開啟的鉸鏈式結(jié)構(gòu)，因此現(xiàn)在的加熱爐大部分都漏風嚴重。如果將彎頭箱門改成用螺栓擰死的固定式結(jié)構(gòu)，肯定會顯著減少漏風量。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，對管板孔和管子之間的縫隙亦應(yīng)采用耐火纖維填塞，進—步阻止空氣漏人爐內(nèi)。如該處不加以密封，在較高的對流室內(nèi)，煙氣可能從下部管孔進入彎頭箱內(nèi)，再由上部管孔返回對流室，煙氣的短路會影響對流室的傳熱，并使兩端管板和彎頭箱超溫。為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，也可在對流室彎頭箱內(nèi)每隔1.5m左右設(shè)置水平隔板在對流室進出口管線穿過彎頭箱門處，也容易造成漏風的部位。在該處應(yīng)采取密封結(jié)構(gòu)，既保證爐管的收縮和膨脹，又減少空氣的泄漏量。另外，當輻射室的爐管采用向上膨脹的結(jié)構(gòu)時，出入口管穿過爐頂部位應(yīng)采取一定的結(jié)構(gòu)型式，以加強密封。在加熱爐鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工中，必須保證爐體鋼結(jié)構(gòu)體系的氣密性。對所有易引起爐子內(nèi)、外貫通的連接焊縫，即使無強制要求，但從防止泄漏這點出發(fā)，應(yīng)全部采用密封性滿焊。防腐蝕要求加熱爐內(nèi)的煙氣在低于露點的冷壁面上會凝結(jié)出含有硫酸的液體，對金屬產(chǎn)生腐蝕。因為這種腐蝕發(fā)生在溫度較低的部位，故可稱低溫腐蝕。在加熱爐操作中，如爐襯密封性不好，會使爐壁鋼板的內(nèi)表面結(jié)露引起低溫腐蝕，國外設(shè)計的加熱爐，當爐墻采用砌磚結(jié)構(gòu)時，有的在鋼板內(nèi)表面涂有一層瀝青質(zhì)防腐層。由于國內(nèi)加熱爐燃料的含硫量較低，故均未采取這種防護措施。如加熱爐采用高硫燃料，或者在設(shè)計中按爐壁鋼板承重考慮時，應(yīng)特別注意鋼板的低溫腐蝕問題，并應(yīng)留出適當?shù)母g裕量。在加熱爐的煙囪和煙道內(nèi)，即使不考慮散熱損失，在煙氣溫度較低的部位也應(yīng)采用輕質(zhì)耐熱混凝土內(nèi)襯，減少低溫腐蝕。必要時，可以采取外保溫，使鋼板壁溫保持在煙氣露點溫度以上。為避免低溫腐蝕，引風機外部亦應(yīng)進行保溫。防推力要求由于整個加熱爐鋼結(jié)構(gòu)的體系內(nèi)部都是高溫煙氣通過，故各部件均存在不同程度的熱膨脹。在設(shè)計中，除應(yīng)避免爐襯附加給鋼結(jié)構(gòu)的熱膨脹推力外，在高溫煙風道上，還應(yīng)在適當部位設(shè)置固定支座和滑動支座，使管道能夠定向膨帳，并設(shè)置波形膨脹節(jié)，減少施加于爐體、設(shè)備和風機上的膨脹推力。在某些爐型上，由于結(jié)構(gòu)上的需要，梁和柱可能通過爐膛。在這種條件下，與高溫煙氣接觸的梁柱表面必須用耐火材料隔熱，使鋼材表面溫度不超過 100C;梁和柱的內(nèi)側(cè)還應(yīng)采取自然冷卻或其他的降溫措施。加熱爐的柱梁和立柱上所存在的內(nèi)、外表面溫差應(yīng)力，以及由于橫梁膨脹施加給立柱的推力，在設(shè)計中均應(yīng)適當加以考慮。除了鋼結(jié)構(gòu)以外，爐管系統(tǒng)和爐襯的機構(gòu)設(shè)計中也要充分考慮到熱膨脹問題，以盡量減少爐管和爐襯對鋼結(jié)構(gòu)的熱膨脹推力。例如，爐管應(yīng)設(shè)計成少受或不受別的構(gòu)件的約束，可以自由膨脹這既對爐管本身有利，也對鋼結(jié)構(gòu)有利。因為這樣一來，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時就可不計入爐管膨脹的附加推力了。又如，為了避免中間火墻熱膨脹時對鋼架產(chǎn)生推力，中間火墻與爐子端墻（或側(cè)墻）之間必須留有足夠的空隙。環(huán)保要求加熱爐的污染包括噪聲污染和燃燒產(chǎn)物的污染兩個方面。燃燒器的噪聲及其控制管式爐是煉油及石油化工廠的主要噪聲源之一，而管式爐的噪聲又主要來自燃燒器。噪聲對環(huán)境的污染在于它影響人們的正常工作和休息，使人感到煩躁，降低工作效率。強噪聲則會損害人的健康，引起記憶力減弱、失眠、神經(jīng)官能癥、高血壓和耳聾等疾病。一般認為80dB（A）（聲壓級、分貝，A擋讀數(shù)）以下的噪聲對人體健康不會有多大危害，但高于80dB（A）的噪聲對人體就有影響了。管式爐設(shè)置在室外，操作員一般不常在爐前。從這點來看，燃燒器的噪聲控制在95dB（A）以下就可以了，但考慮到裝置內(nèi)其他噪聲的疊加和對整個環(huán)境的影響，一般要求燃燒器的噪聲應(yīng)控制在85dB（A）以下。燃燒產(chǎn)物的污染及其控制燃燒產(chǎn)物（煙氣）中含有二氧化硫（SO）、氧化氮（NO）;不完全燃燒時還存在一氧化碳（CQ和煙塵等。這些污染物由爐子排放到大氣中，給人和動植物帶來危害。根據(jù)《中華人民共和國大氣污染防治法》制定了《大氣污染物綜合排放標準》 （GB16297—1996）。該標準規(guī)定了33種大氣污染物的排放限制值，同時規(guī)定了標準執(zhí)行中的各種要求。對于石油化工管式爐來說，主要規(guī)定了大氣污染物的最高允許排放濃度和最高允許排放速率，以及兩個以上排氣筒（煙囪）的間距要求和等效排氣筒的計算方法等。下表摘錄了與石油化工管式爐有關(guān)的大氣污染物排放限值。燃燒產(chǎn)物中大氣污染物的含量與燃料性質(zhì)和燃燒狀況密切相關(guān)。燒燃料氣和用蒸汽霧化油噴嘴燒燃料油的管式爐，一般都能達到完全燃燒，故煙塵及一氧化碳的排放量通常很少。但燃料油含硫量或燃料氣中硫化氫含量高時，燃燒產(chǎn)物中的二氧化硫濃度會增高。燃料中的氮和空氣中的氮在燃燒時都可能生成一氧化氮（N+Q=2NQ0一氧化氮并非毒品，但它很容易和烴類一起在陽光下產(chǎn)生光化學煙霧，加速生成極毒的二氧化氮。新污染源大氣污染物排放限值序號污染物最高允許排放濃度（mg/m）最高允許排放速率/（mg/h）無組織排放監(jiān)控濃度限值排氣筒（m二級三級監(jiān)控點濃度/(mg/m)152.63.5960（硫、二氧化硫、硫酸和204.36.6301522周界外濃度其他含硫化合物生產(chǎn)）4025381二氧化5029580.40硫605583550（硫、二氧化硫、硫酸和7077120最高點80110160其他含硫化合物使用）90130200100170270150.771.21400（硝酸、氮肥和火炸藥生201.32.0304.46.6產(chǎn)）407.5112氮氧化501218周界外濃度最高點0.12物601625702335240（硝酸使用和其他）8021479040611005278150.510.74200.851.318（碳黑塵、燃料塵）303.45.0周界外濃度最高點肉眼不可見奶5.88.560（玻璃棉塵、石英粉塵、礦151.92.6周界外濃度最高點203.14.51.03顆粒物渣棉塵）301218402131120(其他)153.55.0周界外濃度最高點1.0205.98.5302334的395950印946085130為了使管式爐附近的大氣質(zhì)量能符合國家標準的要求，就必須控制煙氣中大氣污染物的排放?？晒┻x擇的解決辦法有下列幾種：a） 對燃料進行預(yù)處理，例如燃料油脫硫或燃料氣脫硫化氫，以減少煙氣中的二氧化硫濃度。b） 對煙氣進行處理，例如煙氣脫除二氧化硫和煙氣水洗脫除飄塵和懸浮微粒等。c） 采用高煙囪排放煙氣，使大氣污染物的地面濃度降低。d） 改進燃燒過程。對于氮氧化物（NO）,主要靠改進燃燒過程來減少其生成量，見低NO然燒器。4.1.6對操作、檢修方面的考慮4.161平臺梯子的設(shè)計平臺和梯子的設(shè)置應(yīng)滿足以下條件：1） 平臺鋪板應(yīng)采用大于4mn厚的花紋鋼板和經(jīng)防滑處理的鋼板；2） 在地面不能操作的下列位置應(yīng)設(shè)置平臺或直梯：燃燒器及其調(diào)節(jié)機構(gòu)處；對流室兩端需要經(jīng)常檢修的部位；擋板和吹灰器的檢修部位；所有看火門和人孔門處；儀表開口處；風機、傳動裝置和空氣預(yù)熱器處。）除圓筒爐直徑小于6m的單個平臺或長度小于6m的直段平臺外，每個操作平臺都應(yīng)設(shè)置兩個上下口；）圓筒爐輻射室標高大于10m時宜設(shè)置盤梯；5） 圓筒爐的殼體直徑大于3m時，應(yīng)在爐底平面上設(shè)置整圈平臺和斜梯，當殼體直徑等于或小于3m時，在每個看火門處可單獨設(shè)置直梯和平臺；6） 采用堵頭式回彎頭的水平盤管時，回彎頭側(cè)的平臺應(yīng)滿足安裝和檢修的要求。燃料管道設(shè)計、布置油氣聯(lián)合噴嘴的管道設(shè)計加熱爐的燃燒噴嘴一般有兩種：氣燃燒噴嘴和油氣聯(lián)合噴嘴。前者用氣體作燃料；后者則油、氣均可。油氣聯(lián)合噴嘴一共有五個接管嘴子：二個燃料氣接管口設(shè)在五個嘴子中的左右兩側(cè)，一個霧化蒸汽接管口設(shè)在噴嘴中心線的左側(cè)，一個燃料油接管口設(shè)在噴嘴中心線的右側(cè)，燃料油接管口與右側(cè)燃料氣接管口之間設(shè)有長明燈接管口，除長明燈接管口用螺紋聯(lián)接外，其它的均為法蘭聯(lián)接。以上各接管口的排列以VI-B300為例，目前一般用金屬軟管連接。1）噴嘴所聯(lián)接的燃料氣、燃料油、蒸汽主管一般都是按照爐型沿爐體敷設(shè)。對于底燒圓筒爐這些主管一般布置在距爐底平臺2.2m高度的同一水平上，對于底燒的立式爐一般布置在距地面2.2m高度的同一水干上。霧化蒸汽和燃料氣的支管自主管的頂部引出，燃料油的支管可自主管的側(cè)面引出，爐堂蒸汽滅火管的支管自主管的頂部引出。長明燈所需的燃料氣管必須在燃料氣總管的調(diào)節(jié)閥前接出，其支管從主管的頂部引出，長明燈燃料氣管的直徑一般較小盡量靠近爐體敷設(shè)比較容易支撐。臥管立式爐噴嘴接管上的閥門一般都在地面上操作，其閥門布置在至噴嘴接管的豎管上或在其水平段上，應(yīng)考慮它們的可操作性。2） 噴嘴接管應(yīng)不妨礙熱風道，看火孔，檢查門和噴嘴本身的安裝和檢修。3） 燃料氣管道上的操作閥最好采用帶有刻度的旋塞閥。它可以對閥門的開度一目了然。各種管道上的切斷閥可采用閘閥，應(yīng)盡可能接近各主管。以防止該閥門以上至燃料油，霧化蒸汽主管那段管道中留下冷油和凝結(jié)水，在下一次開工時不好點燃或發(fā)生淌流現(xiàn)象，但這道閥門也不允許裝得太高，要考慮到可操作性。燃料油和霧化蒸汽管道上的操作閥應(yīng)采用截止閥或球閥，以便調(diào)節(jié)。對于底燒的噴嘴這些閥門應(yīng)設(shè)在爐體外，而不要緊靠噴嘴。以防噴嘴回火或爐底著火對操作人員造成危險。對于底燒的立式圓筒爐的這些閥門一般在爐底平臺上操作；對于底燒的立式爐的這些閥門一般在爐體外兩側(cè)的地面上操作。油氣聯(lián)合噴嘴管道布置見下圖，油氣聯(lián)合噴嘴管道示意圖。

燃料油管道的設(shè)計1） 為了在負荷波動時，仍然保證穩(wěn)定地供給各加熱爐的噴嘴燃料油， 供油量應(yīng)比用油量大2?3倍。因此，燃料油系統(tǒng)管道要設(shè)循環(huán)管，燃料油管道引自主管架，繞加熱爐一周再返回主管架。在噴嘴的燃料油管由燃料油主管的側(cè)面或下部引出。2） 為了防上機械雜質(zhì)磨損泵葉輪和堵塞噴嘴，應(yīng)在燃料油管道的適當部位設(shè)置過濾器。過濾網(wǎng)的規(guī)格應(yīng)視燃料油泵的類型及噴嘴的最小流通截面而定。3） 為了保證噴嘴有良好的霧化效果，燃料油在噴嘴前的粘度應(yīng)小于噴嘴要求的粘度。另外燃料油系統(tǒng)的管道上都應(yīng)伴熱，以防散熱后燃料油粘度升高。4） 通向噴嘴的燃料油支管應(yīng)在靠近主管的地方設(shè)置閥門并接掃線蒸汽， 以便在個別噴嘴停運時將支管內(nèi)的燃料油全部掃盡。燃料氣管道的設(shè)計燃料氣要設(shè)分配主管，使每個噴嘴的燃料氣都能均勻分布；燃料氣支管由分配主管上部引出，以保證進噴嘴的燃料氣不攜帶水或凝縮油， 在燃料氣分配主管末端裝有DN20勺排液閥，便于試運沖洗及停工掃線后排液。以及開工時取樣分析管道內(nèi)的氧含量、排液管上應(yīng)設(shè)兩道排液閥以免泄漏，該閥能在地面或平臺上操作。燃料氣切斷總閥應(yīng)設(shè)在距加熱爐的15m以外。在燃料氣管道上設(shè)置阻火器，就可以阻止火焰蔓延，阻火器按作用原理可分為干式阻火器和安全水封兩種。石油化工裝置中加熱爐的燃料氣管道上一般采用多層銅絲網(wǎng)的干式阻火器。阻火器應(yīng)放置在盡可能靠近噴嘴的地方。結(jié)構(gòu)設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，對抗震設(shè)防烈度為6?9度地區(qū)的管式爐，尚應(yīng)符合石油化工總公司現(xiàn)行的《石油化工沒備抗震設(shè)計規(guī)范》。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計荷載應(yīng)包括永久荷載、活荷載，風荷載，雪荷載、地震作用和溫度作用。由爐管和彎頭產(chǎn)生的所有荷載應(yīng)由鋼結(jié)構(gòu)支承，不應(yīng)由耐火或保溫材料傳遞。鋼結(jié)構(gòu)及其附件材料的選用鋼結(jié)構(gòu)一般應(yīng)選用Q235-BQ235-B.F或16Mn等鋼材制作。當建廠地區(qū)最冷月月平均最低溫度等于或低于-20C時，主要承重構(gòu)件應(yīng)采用鎮(zhèn)靜鋼；鋼結(jié)構(gòu)及其附件材料的金屬設(shè)計溫度，應(yīng)按金屬計算溫度加 50C確定，金屬計算溫度按在無風條件下、環(huán)境溫度為30r時，各種操作工況下的最高溫度確定。鋼結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計要求應(yīng)考慮水平爐管的抽出和裝入空間，以及垂直爐管的吊裝措施和所需場地；底燒管式爐底板與爐子下部地面的距離必須滿足燃燒器的操作和檢修要求，且不得小于2.2m；對流管上部一般應(yīng)留有高度不小于800mn的檢查和檢修空間；對小型爐，其空間高度不得小于600mm；對流室長度大干10m時，應(yīng)設(shè)置兩個以上的煙囪或煙氣出口；水平管管式爐的彎頭或集合管位于爐膛內(nèi)部時，應(yīng)在側(cè)墻上設(shè)置能拆卸的活動板；管式爐壁板應(yīng)采用密封焊；所有構(gòu)件、爐頂及平臺面均應(yīng)考慮排水設(shè)施；彎頭箱應(yīng)密封良好，彎頭箱門上的襯里表面至彎管之間的最小距離應(yīng)滿足爐管熱膨脹要求，且不得小于50mm；底燒管式爐爐底鋼結(jié)構(gòu)下部的立柱應(yīng)設(shè)防火層。鋼結(jié)構(gòu)及其附件設(shè)計的構(gòu)造要求1） 鋼結(jié)構(gòu)在以下部位的鋼板最小厚度：爐壁及彎頭箱4mm 爐頂及爐底 6mm2） 圓筒爐鋼結(jié)構(gòu)：筒體直徑小于4m時，可采用無立柱的筒形結(jié)構(gòu)；等于或大子 4m時，宜采用有立柱柱的筒形結(jié)構(gòu)。立柱根數(shù)應(yīng)為偶數(shù)，相鄰兩立柱間的弧長應(yīng)為 1.6?2.5m；筒體環(huán)梁的上下間距不應(yīng)小于2.5m。3） 立式爐和箱式爐鋼結(jié)構(gòu)：a） 立柱框架平面內(nèi)的節(jié)點應(yīng)采用剛性連接；b） 在側(cè)向柱列的兩端，相鄰兩柱之間的斜撐應(yīng)合理設(shè)置。當爐頂有煙囪時，且應(yīng)在支承煙囪的兩住之間布置斜撐。斜撐與主柱夾角宜為 30°?60°;側(cè)向柱列相鄰兩柱的間距宜小于4.5m；a）側(cè)向粱的上下間距宜為3?6m。盤管設(shè)計1） 爐管材質(zhì)的選用和壁厚計算應(yīng)符合中國石油化工總公司（行業(yè)）標準《石油化工管式爐爐管壁厚計算規(guī)定》（SHJ-91）的規(guī)定。2）常年操作管式爐的爐管設(shè)計壽命應(yīng)采用 100000h。3）軋制爐管外徑一般應(yīng)按下列規(guī)格選用： ?60、?76、?89、?102、?114、?127、?141、?152、?168、?180、?219、?273mm4） 釘頭管和翹片管的使用范圍和具體要求可按下表確定。釘頭管和翹片管的使用范圍擴大表面形式單燃氣油、氣混燃以氣為主單燃油或以油為主釘頭管可以采用釘頭直徑》12mm高度》25mm釘頭直徑》12mm高度w25mm翹片管翹片間距》5mm高度w25mm厚度》1.2mm翹片間距》8mm高度w19mm厚度》1.2mm不推薦5）釘頭和翅片的材料應(yīng)根據(jù)其端部的最高計算溫度按下表選用釘頭和翹片材料的最高使用溫度釘頭材料最高使用溫度'C翹片材料最高使用溫度C碳鋼510碳鋼4505Cr-1/2Mo60011?13Cr65060018Cr?8Ni81518Cr?18Ni8156）急彎彎管、堵頭式脹接或焊接回彎頭的選用應(yīng)符合以下規(guī)定:急彎彎管的材質(zhì)應(yīng)和相連爐管的材質(zhì)相同，其厚度不得小于爐管的壁厚；堵頭式回彎頭的設(shè)計壓力應(yīng)與所連爐管相同，其設(shè)計溫度應(yīng)等于管內(nèi)被加熱介質(zhì)的溫度加30C；當采用堵頭式回彎頭并需要機械法清除管內(nèi)的結(jié)焦和積垢時，應(yīng)采用雙孔堵頭式。在立管爐上采用帶堵頭的回彎頭時，盤管上部應(yīng)為雙孔堵頭式，而下部則可采用單孔式；對急彎彎管連接的盤管，如需在檢修時對爐管內(nèi)部進行檢查或放空，可在適當部位設(shè)置堵頭式回彎頭；180。急彎彎管和回彎頭的常用管心距應(yīng)按下表選用。180°急彎彎管和回彎頭的常用管心距爐管外徑（mr）管心距（mn）爐管外徑（mr）管心距（mn）6012015014125428276130152152275304891501781683043361021722031803243601142032302163724381272152502734785467）盤管結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)符合下列原則：在多程管系中，各程的水力參數(shù)和熱力參數(shù)應(yīng)均衡；輻射段，遮蔽段或?qū)α鞫蔚膬?nèi)膜計算溫度均不得高于被加熱介質(zhì)允許的最高溫度；集合管內(nèi)截面積與支管內(nèi)截面積總和之比，當管內(nèi)介質(zhì)為液體時 ,應(yīng)1.2?1.5;為氣體時，不應(yīng)小于1；遮蔽段的爐管應(yīng)采用光管；盤管的設(shè)計應(yīng)根據(jù)正常操作和停工蒸汽一空氣燒焦的膨脹量確定， 并留出足夠的膨脹空間；在高溫下操作的爐管，應(yīng)采取防止爐管彎曲的措施；盤管的管心距應(yīng)符合上表（180°忽彎彎管和回彎頭的管心距）中的規(guī)定。在特殊需要時，也可采用其他尺寸的管心距；輻射管中心線距爐壁內(nèi)表面的最小距離一般應(yīng)為管子外徑的 1.5倍；當遮蔽管內(nèi)和輻射管內(nèi)為同一種介質(zhì)時， 遮蔽管的設(shè)計條件不得低于輻射管；如遮蔽管內(nèi)為另外的介質(zhì)時，則應(yīng)進行詳細計算；圓筒爐輻射立管的最大有效長度一般不應(yīng)大于 18m對端墻設(shè)置燃燒器的水平管管式爐、輻射管的最大有效長度不應(yīng)大于12m輻射管和遮蔽管采用軋制管時，如由于設(shè)計管長超過爐管相應(yīng)標準中規(guī)定的最大通常長度時，允許焊接接長。但接頭數(shù)量應(yīng)盡最減少，且位于爐內(nèi)低溫部位。對流管伸出兩端管板外表面的距離可采用150mm但在任何條件下不得小于下表所示尺寸；爐管伸出兩端管板外表面的距離A爐管壁厚（mm）68101214161820A(mm110120130140150160165170l.圓筒爐輻射管有效長度（不包括急彎彎管的長度）與盤管節(jié)圓直徑之比一般不應(yīng)大于2.75。8）爐管支撐件的設(shè)置應(yīng)符合下列原則：水平輻射爐管的支撐間距一般不應(yīng)大干爐管外徑的 30倍；水平對流爐管的支撐間距一般不應(yīng)大于爐管外徑的35倍，但其最大間距一般均不宜大于3.6m；當爐管的設(shè)計溫度與管材的極限使用溫度接近時，水平爐管的支撐間距應(yīng)通過計算確疋；立管的長細比小于225時，可采用下部支撐，且在爐管上部的I/4處設(shè)導(dǎo)向架；大于225時，宜采用上部支撐，且在爐管中部設(shè)導(dǎo)向架；常用爐管的長細比為225時，可按下表確定其長度；長細比為225時的爐管長度爐管外徑（mm長度爐管外徑（mm長度6041001411040076540015210800896300168124001027300180130001148300219160001279300c.上部支撐的立管應(yīng)在下部設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)，其導(dǎo)向管應(yīng)能在導(dǎo)向套內(nèi)自由滑動，且保持密封。9） 爐管支撐件的設(shè)計溫度應(yīng)按下列規(guī)定確定：輻射段和遮蔽段的中間管板、管架和導(dǎo)向架的設(shè)計溫度應(yīng)按火墻溫度加110C確定但其最低設(shè)計溫度不得低于870C；對流段中間管板的設(shè)計溫度應(yīng)按各管板處的最高煙氣溫度加 60°C確定；通過一片對流中間管板的煙氣最大溫差不應(yīng)超過 220.C10） 爐管支撐件常用材料的最高使用溫度應(yīng)符合下表的規(guī)定。爐管支撐件常用材料的最高使用溫度材料最高使用溫度（C）碳鋼430RQTSi-4.0600RQTSi-5.07505Cr-1/2Mo65018Cr?8Ni80025Cr?12Ni98025Cr?20Ni110025Cr?35Ni110011） 管板的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合下列原則：對流段的兩端管板和中間管板的分塊應(yīng)保持相同；兩端管板上的管套內(nèi)徑與光管或釘頭、翅片管的外徑之差不得小于 8mm管板的設(shè)計應(yīng)能防止擴大表面管的機械損傷，并使爐管易于拆除和穿入；坐落在管板上的釘頭應(yīng)不少于3排，坐落在管板上的翅片應(yīng)不少于5圈：管板的結(jié)構(gòu)與固定應(yīng)考慮管板自身的熱脹與冷縮；在兩端管板的煙氣側(cè)應(yīng)設(shè)置耐火隔熱層，當采用輕質(zhì)耐熱混凝土隔熱時，其厚度：對流管板不應(yīng)小于75mm輻射管板不應(yīng)小于125mm耐火隔熱層應(yīng)采用保溫釘固定。12） 輻射段爐管支撐件的設(shè)計荷載應(yīng)按下列原則確定：水平爐管甲間管架的強度計算應(yīng)考慮由靜荷載引起的豎向荷載和由摩擦產(chǎn)生的水平荷載。豎向計算荷載取管架自重和最大跨度爐管充水總重 1.5倍之和；水平荷載取0.3倍豎向計算荷載；立管上部吊架的靜荷載應(yīng)按所吊爐管、管件及管內(nèi)充水總重 1.5倍確定。13） 管架和吊架材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力應(yīng)按下列原則確定：豎向豎荷載產(chǎn)生的應(yīng)力：抗拉強度的1/3；屈服強度（S0.2）的2/3；10000h產(chǎn)生1%蠕變的平均應(yīng)力的1/2；10000h產(chǎn)生斷裂的平均應(yīng)力的1/2。豎向荷載和水平荷載產(chǎn)生的組合應(yīng)力：抗拉強度的1/3；屈服強度（S0.2）的2/3:10000h產(chǎn)生1%蠕變的平均應(yīng)力；10000h產(chǎn)生斷裂的平均應(yīng)力。鑄件許用應(yīng)力值按上述規(guī)定取值后，應(yīng)乘以鑄造因數(shù) 0.8。煙囪和煙風道系統(tǒng)1） 煙囪的高度應(yīng)符合下列要求：a） 在設(shè)計的過剩空氣系數(shù)和最大熱負荷工況廠，爐內(nèi)任何部位的負壓值不應(yīng)小于20Pa；b） 應(yīng)符合環(huán)保規(guī)定；c） 煙囪最低高度應(yīng)比其周圍15m半徑范圍內(nèi)最高操作平臺或建筑物高3m以上;2） 煙囪和煙風道的凈流通面積應(yīng)按下表（氣體流速）的氣體流速確定。集臺風道凈流通面積和支風道凈流通面積總和之比可采用 1.2?1.5;氣體流速通風方式氣體流速（m/s）冷風道熱風道和煙囪煙囪上口自然通風6?8-5?8機械排風10?1212?1510?203）煙囪和煙風道的強度設(shè)計應(yīng)符合下列要求:煙囪壁板的最小厚度應(yīng)等于或大干6mrp煙囪上沒有吊管圈時，吊管荷載不應(yīng)小于兩根輻射管及彎頭的重量；爐頂鋼煙囪采用高臺底座連接時，地腳螺栓數(shù)量不得少于 8個，其直徑不應(yīng)小于24mm煙囪與煙風道的接口部位應(yīng)予補強，煙囪的單面開口的弦長一般不得大于煙囪半徑；對于兩個相對開口，每個開口弦長一般不得大于半徑的 0.75倍；有襯里煙風道的撓度不得超過跨距的 1/360;無襯里煙風道的撓度不得超過跨距的1/240。4）煙囪和煙風道的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合下列要求：坐落在爐頂且下部帶有圓錐段的煙囪，其錐段最大直徑一般可取煙囪直徑的 1.5?8倍，錐頂角不大于60°；坐落在爐頂、且下部帶有天圓地方段的煙囪，其高度不宜超過 15m天圓地方段相對壁板的交角應(yīng)不大于60°；放置在爐頂?shù)臒焽?，其高徑比一般不超過 20；有內(nèi)部襯里的煙囪，煙囪頂部應(yīng)設(shè)一圈保護襯里的鋼板；當有兩個煙道在同一標高進入一個煙囪時， 煙囪內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直鋼隔板。隔板應(yīng)由煙道開孔底部起，并高出開孔上部1500mm坐落在地面上的煙囪?煙囪內(nèi)的底面應(yīng)有坡度，并在最低部位設(shè)排水口；煙風道斷面宜采用圓形。與預(yù)熱器或風機矩形接口等相連的煙風道斷面可采用矩形。管道上表面應(yīng)考慮排水;煙風道截面變化及轉(zhuǎn)向處應(yīng)采用阻力較小的結(jié)構(gòu)型式；空氣預(yù)熱器的空氣入口處應(yīng)根據(jù)需要設(shè)氣流均勻分布板。5）坐落在爐頂?shù)臒焽钁?yīng)根據(jù)需要設(shè)置吊管圈、油漆吊車、測壓管、熱電偶插入口、煙氣取樣口、氧含量測定口、入孔、燒焦排空接管、直梯和平臺等； 6）煙風道上應(yīng)根據(jù)下列條件設(shè)置管道支座：在距離較長的管道上，應(yīng)合理設(shè)置固定支座和滑動支座；補償器附近應(yīng)采用滑動支座；在支座部位的管道上應(yīng)采取加固措施；7） 補償器應(yīng)根據(jù)下列條件設(shè)置：在長距離熱氣體輸送管道、通風機出口、引風機出入口，預(yù)熱器出入口（有膨脹推力時）等部位應(yīng)設(shè)置補償器；補償器應(yīng)避免承受或傳遞管道荷載：當膨脹量較大時，補償器可采用預(yù)拉伸措施；應(yīng)采取防止低溫腐蝕的措施8） 門類應(yīng)根據(jù)下列條件設(shè)置：a. 人孔門應(yīng)設(shè)在進入預(yù)熱器出入口、擋板和各段煙風道的適當部位；b.自然通風快開門應(yīng)設(shè)在機械送風系統(tǒng)靠近燃燒器的集合風道上。9） 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出口管道處；取樣口應(yīng)設(shè)在空氣預(yù)熱器煙氣進出口管道處。10） 擋板的材質(zhì)和類型應(yīng)根據(jù)下列規(guī)定選用：板軸和葉片的材質(zhì)應(yīng)按下表（擋板軸和葉片的材質(zhì)）選用；在需要切換為自然通風操作的強制通風系統(tǒng)中（引風機位于地面） ，正在煙囪上或引風系統(tǒng)的適當部位設(shè)置密封式擋板；擋板軸和葉片的材質(zhì)煙氣最高溫度'C材質(zhì)450碳鋼75018Cr-8Ni95025Cr-12Ni對爐內(nèi)負壓進行控制的擋板宜采用多軸式擋板；單軸式擋板只限煙囪和煙風道的內(nèi)部凈截面面積不大于 1m2時使用;擋板的設(shè)置位置不能破壞風機的氣體流動均勻性；擋板調(diào)節(jié)系統(tǒng)可設(shè)計為手動控制或自動控制， 手動調(diào)節(jié)機構(gòu)一般應(yīng)裝在地面上并設(shè)有醒目和可以鎖緊的開度指示機構(gòu)；11）通風機吸入口距地面的高度一般應(yīng)大于5m并應(yīng)采取防雨和防雜物被吸入的措施。4.1.8耐火和保溫材料4.181總則1） 在風速為零、環(huán)境溫度為27C（80T）條件下，輻射段、對流段和熱煙風管道的外壁溫度不得超過82C（180T）o輻射段底部不得超過9「C（195T）O2） 爐壁、爐頂和爐底的設(shè)計應(yīng)允許所有的部件進行適當?shù)呐蛎洝?如采用多層或多成份襯里，其接縫不得連續(xù)貫穿襯里。3） 任何耐火層的使用溫度應(yīng)至少高于熱表面計算溫度 167C（300T）,輻射和遮蔽段耐火材料的使用溫度最小為982C（1800T）o4） 爐底的耐熱面應(yīng)采用64mn厚的重質(zhì)耐火磚或75mn厚的澆注襯里，襯里的使用溫度應(yīng)達1371C，經(jīng)110C干燥后下的耐壓強度至少為3447kPa5） 燃燒器磚的最低使用溫度應(yīng)為1650C。6） 燃燒器砌體和預(yù)燒成型制品的周圍應(yīng)留有膨脹縫。7） 兩邊與火焰接觸的火墻，應(yīng)采用溫度等級不小于 1538C的高強耐火磚。耐火磚可干砌或用耐火泥粘結(jié)。膨脹縫應(yīng)用使用溫度等于或大于耐火磚的耐火陶纖條塞滿。8） 單側(cè)與火焰接觸的火墻，可以用耐火磚或最高使用溫度與之相當?shù)目伤芰希?背襯可以是澆注料或陶瓷纖維板。9） 人孔門應(yīng)采用至少與周圍耐火層有同樣導(dǎo)熱率和熱阻的耐火材料進行保護以避免直接輻射。10） 除運輸需要外，爐底澆注料不必用錨固釘。11） 錨釘頂部的最高溫度如下表（錨固釘頂部最高溫度）所列。12） 耐火材料的烘干步驟應(yīng)由加熱爐供應(yīng)商給出。錨固釘頂部最高溫度錨固釘材質(zhì)