石油化工加熱爐的種類用途和主要指標概論-課件

第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標

一個設備，具有用耐火材料包圍的燃燒室，利用燃料燃燒產生的熱量將物質(固體或流體)加熱，這樣的設備叫做“爐子”。工業(yè)上有各種各樣的爐子，如冶金爐、熱處理爐、窯爐、焚燒爐和蒸汽鍋爐等。石油化工加熱爐是其生產過程中的高溫反應設備和高溫加熱設備。石油化工加熱爐主要特征有四點。1.1概述1

第一章石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標

按外形大致上分為以下四類（16類）：箱式爐（6類）、立式爐（6類）、圓筒爐（3類）、大型方爐（1類）。這種劃分法系按輻射室的外觀形狀，而與對流室無關。所謂箱式爐，顧名思義其輻射室為一“箱子狀”的六面體。與它相比，立式爐的輻射室寬度要窄一些，其兩側墻的間距與爐膛高度之比約為1：2。圓筒爐、大型方爐的稱呼也按同理而來。2

1.2加熱爐分類（按外形和按用途分）1.2.1按外形分類按外形大致上分為以下四類（16類）：23圖1-4圖1-5圖1-63圖1-4圖1-53第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標4圖1-7圖1-8圖1-9第一章石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標4圖1-74圖1-10圖1-11圖1-125圖1-105(3)立式圓筒爐①螺旋管式(圖1-14)

當爐子熱負荷非常小，而且對熱效率無要求時，采用這兩種爐型。它們是最簡單、最便宜的爐子。圖1-14型爐內，爐管是一段盤繞成螺旋狀的小管，雖然它屬于立管式爐型，但其管內特性更接近于水平管，能完全排空，管內壓降小。這種爐子的主要缺點是為了便于盤旋，易于制造，被加熱介質通常只有一管程。6(3)立式圓筒爐①螺旋管式(圖1-14)66①螺旋管式(圖1-14)②純輻射式(圖l-15)7圖1-14圖1-15①螺旋管式(圖1-14)7圖1-147(4)大型方爐8如圖l-19所示，這種爐子用兩排爐管把爐膛分成若干小間，每間設置一或二個大容量高強燃燒器。分隔可以沿兩個方向進行，稱之為“十字交叉”分隔法。它通常把對流室單獨放到地面上。還有把幾臺爐子的煙氣用煙道匯集攏來，送進一個公用的對流室或廢熱鍋爐。這種爐子結構簡單，節(jié)省占地，便于回收余熱，容易實現(xiàn)爐群集中排煙，減輕大氣污染。它是專為超大型加熱爐而開發(fā)的。(4)大型方爐8如圖l-19所示，這種8圖1-199圖1-1999

1.2.2按用途分類

按用途管式熱加爐大致分為以下幾類：爐管內進行化學反應的爐子、加熱液體的爐子、加熱氣體的爐子和加熱氣、液混相流體的爐子。10(1)爐管內進行化學反應的爐子這種爐子管內發(fā)生吸熱化學反應。按復雜程度來說，它代表了加熱爐技術的最高水平。它分為兩種：

1.2.2按用途分類10(1)爐管內10①爐管內裝催化劑的，如烴類水蒸氣轉化爐。②爐管內不裝催化劑的，如乙烯裂解爐。無論其中哪一種，不光要求從爐子吸熱，而且要滿足管路中各段在化學反應方面的各種條件，如溫度和熱輸入量要求等。11①爐管內裝催化劑的，如烴類水蒸氣轉化爐(2)加熱液體的爐子12這類爐子可分為三種：①管內無相變化、單純的液體加熱爐這是把工藝液體預熱到其沸點以下(如溫水加熱、液相熱載體加熱等)使用的爐子。它加熱的終溫低，管內結焦和腐蝕也小，操作上的問題較少。(2)加熱液體的爐子12這類爐子可分為三種：①管內無相變化、12②管內進口為液相、出口為氣液混相的爐子在生產過程中，往往要求被加工的流體在氣液混相狀態(tài)下進入蒸餾塔等，此時使用這種加熱爐。在全部工藝加熱爐中它的數(shù)量最大。對于這種爐子，最重要的是把握住吸熱量、氣化率、壓力降、溫度之間的關系。13②管內進口為液相、出口為氣液混相的爐子1313③進口為液相、出口全部汽化的爐子這種爐子是反應器的進料加熱爐，它把液體完全汽化，加熱到一定溫度，然后送入工藝反應器。由于反應器的操作條件(如催化劑活性等)在運轉期中是變化的，這種爐子的操作溫度和壓力等往往變化很大。較之上述①、②兩種，有必要掌握它的變動范圍，以防止裂解和結炭發(fā)生。14③進口為液相、出口全部汽化的爐子1414(3)氣體加熱爐如水蒸氣的過熱、工藝氣體的預熱就使用這種爐子。它多在較高溫度下操作，但因為是純氣相，結焦的可能性不大。應該注意的是當氣體量很大時，爐管的路數(shù)很多，必須從結構上保證各路均勻，防止偏流。15(3)氣體加熱爐1515(4)加熱混相流體的爐子這種爐子常用于加氫精制、加氫裂化等裝置的反應器進料加熱。由于管內流體從爐子入口起就是氣、液混相，較上述純氣體加熱爐更難保證各路流量的均勻，設計上要更重視管徑、管內重量流速、盤管路數(shù)的選取，以及管內流動狀態(tài)的判斷和分叉管的配管設計等。16(4)加熱混相流體的爐子16161.4管式加熱爐的基本構成與組成管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器和通風系統(tǒng)等五部分組成，如圖1-27所示。其結構通常包括：鋼結構、爐管、爐墻（內襯）、燃燒器、孔類配件等。171.4管式加熱爐的基本構成與組成1717圖1-27管式加熱爐的一般結構18圖1-27管式加熱爐的一般結構18181.4.1基本結構、爐膛與部件1.4.1.1爐膛與爐墻（爐襯）爐膛是由爐墻、爐頂和爐底圍成的空間，是對物質進行加熱的地方。爐墻、爐頂和爐底通稱為爐襯，爐襯是加熱爐的關鍵技術條件之一。在加熱爐的運行過程中，不僅要求爐襯能夠在高溫和荷載條件下保持足夠的強度和穩(wěn)定性，要求爐襯能夠耐受煙氣的沖刷和侵蝕，而且要求有足夠的絕熱保溫和氣密性能。191.4.1基本結構、爐膛與部件1919管式爐的爐墻結構主要有耐火磚結構、耐火混凝土結構和耐火纖維結構。其中耐火磚結構又分為砌磚爐墻、掛磚爐墻和拉磚爐墻。20管式爐的爐墻結構主要有耐火磚結構、耐火混20

1.4.1.2爐管管式爐爐管是物料攝取熱量的媒介。按受熱方式不同可分為輻射爐管和對流爐管，前者設置于輻射室內，后者設置于對流室內。為強化傳熱，對流管圖1-28拉磚爐墻往往采用翅片管或釘頭管，其安裝方式多采用水平安裝。211.4.1.2爐管21211.4.1.3鋼結構鋼結構是管式爐的承載骨架。管式爐的其它構件依附于鋼結構，其基本元件是各種型鋼，通過焊接或螺栓連接構成管式爐的骨架。老式管式爐，如方箱爐、斜頂爐等，其鋼結構占整個管式爐投資的比重較小，近代管式爐其鋼結構的投資比例越來越大。221.4.1.3鋼結構22221.4.1.4其它部件管式爐配件較多，主要有看火孔、點火孔、測試孔、爐用人孔、防爆門、吹灰器、煙囪擋板等。231.4.1.4其它部件2323輻射室內的爐管，通過火焰或高溫煙氣進行傳熱，以輻射熱為主，故稱之為輻射管。它直接受火焰輻射沖刷，溫度高，其材料要具有足夠的高溫強度和高溫化學穩(wěn)定性。241.4.2輻射室輻射室是加熱爐進行熱交換的主要場所，其熱負荷約占全爐的70％-80％。烴類蒸汽轉化爐、乙烯裂解爐的反應和裂解過程全部由輻射室來完成。輻射室內的爐管，通過火焰或高溫煙氣進行傳熱，241.4.3對流室對流室是靠輻射室排出的高溫煙氣進行對流傳熱來加熱物料。煙氣以較高的速度沖刷爐管管壁，進行有效的對流傳熱，其熱負荷約占全爐的20％-30％。對流室一般布置在輻射室之上，有的單獨放在地面。為了提高傳熱效果，爐管多采用釘頭管或翅片管。251.4.3對流室25251.4.4余熱回收系統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)用以回收加熱爐的排煙余熱?；厥辗椒ㄓ袃深悾阂活愂强款A熱燃燒空氣來回收，使回收的熱量再次返回爐中；另一類是采用另外的回收系統(tǒng)回收熱量。前者稱為空氣預熱方式，后者通常用水回收稱為廢熱鍋爐方式?？諝忸A熱方式有直接安裝在對流室上面的固定管式空氣預熱器，還有單獨放在地面上的管式空氣預熱器等型式。261.4.4余熱回收系統(tǒng)2626目前，爐子的余熱回收系統(tǒng)多采用空氣預熱方式，只有高溫管式爐(烴類蒸汽轉化爐、乙烯裂解爐)和純輻射爐才使用余熱鍋爐，這類高溫管式爐的排煙溫度較高，安裝余熱回收系統(tǒng)后，爐子的總效率可達到88％-90％。27目前，爐子的余熱回收系統(tǒng)多采用空氣預熱27水熱媒空氣預熱器利用除氧水或除鹽水作熱媒(中間載熱體)，建立一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。熱媒水通過放置在加熱爐對流室出口的煙氣換熱器吸收煙氣的熱量，再通過布置在鼓風機出口的空氣預熱器放出熱量，加熱空氣，將煙氣熱量傳遞給加熱爐所需的空氣。為了防止煙氣換熱器發(fā)生低溫露點腐蝕，在水熱媒空氣預熱器進口和循環(huán)水泵入口之間，設置旁路調節(jié)閥，控制空氣預熱器的換熱量，保證進煙氣換熱器熱媒水的溫度高于露點溫度，即煙氣換熱器的最低壁溫高于露點(一般設計值為120℃-150℃)水熱媒空氣預熱器利用除氧水或除鹽水作熱媒(中間載熱體)，建立28石油化工加熱爐的種類用途和主要指標概論(-課件291.4.5燃燒器燃燒器的作用是完成燃料的燃燒，為熱交換提供熱量。燃燒器由燃料噴嘴、配風器、燃燒道三部分組成。燃燒器按所用燃料的不同可分為燃油燃燒器、燃氣燃燒器和油-氣聯(lián)合燃燒器。燃燒器性能的好壞，直接影響燃燒質量及爐子的熱效率。操作時，特別應注意火焰要保持剛直有力，調整火嘴盡可能使爐膛受熱均勻，避免火焰舔爐管，并實現(xiàn)低氧燃燒。要保證燃燒質量和熱效率，還必須有可靠的燃料供應系統(tǒng)和良好的空氣預熱系統(tǒng)。301.4.5燃燒器3030通風系統(tǒng)的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器，將廢煙氣引出爐子。它分為自然通風和強制通風兩種方式。前者依靠煙囪本身的抽力，后者使用風機。31

1.4.6通風系統(tǒng)過去，絕大多數(shù)爐子都采用自然通風方式，煙囪通常安裝在爐頂。近年來，隨著爐子結構的復雜化，爐內煙氣側阻力增大，加之提高爐子熱效率的需要，采用強制通風方式日趨普遍。通風系統(tǒng)的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器311.5管式加熱爐的主要技術指標1.5.1熱負荷每臺管式加熱爐單位時間內管內介質吸收的熱量稱為有效熱負荷，簡稱熱負荷。管內介質所吸收的熱量用于升溫、汽化或化學反應。熱負荷的理論值，可根據(jù)介質在管內的工藝過程(加熱、化學反應)進行計算。加熱爐的設計熱負荷(Q)通常取計算熱負荷(Q’)的1.15-1.2倍。熱負荷的大小表示爐子生產能力的大小。321.5管式加熱爐的主要技術指標32321.5.2爐膛體積熱強度

爐膛單位體積在單位時間內燃料燃燒的放熱量，稱為爐膛體積熱強度。即33式中gv-爐膛體積熱強度，KW／m3B-燃料用量，kg/hQ1-燃料低熱值，kJ/kg燃料

V-爐膛（輻射室）體積，m3gv值越大爐膛溫度越高，不利于長周期安全運行，因此爐膛體積熱強度不允許過大，一般控制在1.16×102kW／m3以下。

1.5.2爐膛體積熱強度33331.5.3輻射表面熱強度

輻射爐管單位表面積(一般按爐管外徑計算表面積)、單位時間內所傳遞的熱量稱為爐管的輻射表面熱強度gR,也稱為輻射熱通量或熱流率。341.5.3輻射表面熱強度3434

gR表示輻射室爐管傳熱強度的大小。應注意gR一般指輻射室所有爐管的平均值。由于輻射室內各部位受熱不一致，不同的爐管以及同一根爐管的不同部位，實際局部熱強度相差很大。gR值越大，完成一定加熱任務所需的輻射爐管就越少，輻射室體積越緊湊，投資也可降低，所以要盡可能提高爐管表面熱強度。各種爐子的輻射表面熱強度推薦值見表1-2。35gR表示輻射室爐管傳熱強度的大小。應注351.5.4對流表面熱強度

對流爐管單位面積在單位時間內所傳遞的熱量稱為對流表面熱強度。目前，加熱爐對流室多以釘頭管或翅片管代替過去的光管，以強化傳熱。釘頭管或翅片管的熱強度一般為光管的兩倍以上。也就是說，一根釘頭管或翅片管相當于兩根以上光管的傳熱能力。361.5.4對流表面熱強度3636

即熱效率是衡量燃料利用情況，評價爐子設計和操作水平，標定爐子性能的主要指標。熱效率越高，燃料的有效利用率越高，燃料耗量越少，運行越經濟。371.5.5熱效率加熱爐有效利用的熱量與燃料燃燒時所放出的總熱量之比叫熱效率，即熱效率是衡量燃料利用情況，評價爐子37火墻溫度又稱爐膛溫度，是指煙氣離開輻射室進入對流室時的溫度。它代表爐膛內煙氣溫度的高低，是爐子操作中的重要控制指標。38

1.5.6火墻溫度

火墻溫度高，說明輻射室傳熱強度高?；饓囟冗^高時，爐管易結焦，甚至燒壞爐管和管板等。所以火墻溫度一般控制在約850℃以下(烴類蒸汽轉化爐、乙烯裂解爐，爐溫可達900℃以上)。火墻溫度又稱爐膛溫度，是指煙氣離開輻射38石油化工加熱爐的種類用途和主要指標概論(-課件3939、把生活中的每一天，都當作生命中的最后一天。

40、機不可失，時不再來。

41、就算全世界都否定我，還有我自己相信我。

42、不為模糊不清的未來擔憂，只為清清楚楚的現(xiàn)在努力。

43、付出才會杰出。

44、成功不是憑夢想和希望，而是憑努力和實踐。

45、成功這件事，自己才是老板！

46、暗自傷心，不如立即行動。

47、勤奮是你生命的密碼，能譯出你一部壯麗的史詩。

48、隨隨便便浪費的時間，再也不能贏回來。

49、不要輕易用過去來衡量生活的幸與不幸！每個人的生命都是可以綻放美麗的，只要你珍惜。

50、給自己定目標，一年，兩年，五年，也許你出生不如別人好，通過努力，往往可以改變%的命運。破罐子破摔只能和懦弱做朋友。

51、當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。

52、上天完全是為了堅強你的意志，才在道路上設下重重的障礙。

53、沒有播種，何來收獲；沒有辛苦，何來成功；沒有磨難，何來榮耀；沒有挫折，何來輝煌。

54、只要路是對的，就不怕路遠。

55、生命對某些人來說是美麗的，這些人的一生都為某個目標而奮斗。

56、浪花總是著揚帆者的路開放的。

74、失敗是什么？沒有什么，只是更走近成功一步；成功是什么？就是走過了所有通向失敗的路，只剩下一條路，那就是成功的路。

75、要改變命運，首先改變自己。

76、我們若已接受最壞的，就再沒有什么損失。

77、在生活中，我跌倒過。我在嘲笑聲中站起來，雖然衣服臟了，但那是暫時的，它可以洗凈。

78、沒有壓力的生活就會空虛；沒有壓力的青春就會枯萎；沒有壓力的生命就會黯淡。

79、人生就像一杯沒有加糖的咖啡，喝起來是苦澀的，回味起來卻有久久不會退去的余香。

80、最困難的時候，就是距離成功不遠了。

81、知道自己要干什么，夜深人靜，問問自己，將來的打算，并朝著那個方向去實現(xiàn)。而不是無所事事和做一些無謂的事。

82、出路出路，走出去了，總是會有路的。困難苦難，困在家里就是難。

83、人生最大的喜悅是每個人都說你做不到，你卻完成它了！

84、勇士搏出驚濤駭流而不沉淪，懦夫在風平浪靜也會溺水。

85、生活不是林黛玉，不會因為憂傷而風情萬種。

86、唯有行動才能改造命運。

87、即使行動導致錯誤，卻也帶來了學習與成長；不行動則是停滯與萎縮。

88、光說不干，事事落空；又說又干，馬到成功。

89、對于每一個不利條件，都會存在與之相對應的有利條件。

90、人的潛能是一座無法估量的豐富的礦藏，只等著我們去挖掘。

91、要成功，不要與馬賽跑，要騎在馬上，馬上成功。

2、虛心使人進步，驕傲使人落后。

3、謙虛是學習的朋友，自滿是學習的敵人。

4、若要精，人前聽。

5、喜歡吹噓的人猶如一面大鼓，響聲大腹中空。

6、強中更有強中手，莫向人前自夸口。

7、請教別人不折本，舌頭打個滾。

8、人唯虛，始能知人。滿招損，謙受益。滿必溢，驕必敗。39、把生活中的每一天，都當作生命中的最后一天。40

第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標

一個設備，具有用耐火材料包圍的燃燒室，利用燃料燃燒產生的熱量將物質(固體或流體)加熱，這樣的設備叫做“爐子”。工業(yè)上有各種各樣的爐子，如冶金爐、熱處理爐、窯爐、焚燒爐和蒸汽鍋爐等。石油化工加熱爐是其生產過程中的高溫反應設備和高溫加熱設備。石油化工加熱爐主要特征有四點。1.1概述41

第一章石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標

按外形大致上分為以下四類（16類）：箱式爐（6類）、立式爐（6類）、圓筒爐（3類）、大型方爐（1類）。這種劃分法系按輻射室的外觀形狀，而與對流室無關。所謂箱式爐，顧名思義其輻射室為一“箱子狀”的六面體。與它相比，立式爐的輻射室寬度要窄一些，其兩側墻的間距與爐膛高度之比約為1：2。圓筒爐、大型方爐的稱呼也按同理而來。42

1.2加熱爐分類（按外形和按用途分）1.2.1按外形分類按外形大致上分為以下四類（16類）：4243圖1-4圖1-5圖1-63圖1-4圖1-543第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標44圖1-7圖1-8圖1-9第一章石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標4圖1-744圖1-10圖1-11圖1-1245圖1-1045(3)立式圓筒爐①螺旋管式(圖1-14)

當爐子熱負荷非常小，而且對熱效率無要求時，采用這兩種爐型。它們是最簡單、最便宜的爐子。圖1-14型爐內，爐管是一段盤繞成螺旋狀的小管，雖然它屬于立管式爐型，但其管內特性更接近于水平管，能完全排空，管內壓降小。這種爐子的主要缺點是為了便于盤旋，易于制造，被加熱介質通常只有一管程。46(3)立式圓筒爐①螺旋管式(圖1-14)646①螺旋管式(圖1-14)②純輻射式(圖l-15)47圖1-14圖1-15①螺旋管式(圖1-14)7圖1-1447(4)大型方爐48如圖l-19所示，這種爐子用兩排爐管把爐膛分成若干小間，每間設置一或二個大容量高強燃燒器。分隔可以沿兩個方向進行，稱之為“十字交叉”分隔法。它通常把對流室單獨放到地面上。還有把幾臺爐子的煙氣用煙道匯集攏來，送進一個公用的對流室或廢熱鍋爐。這種爐子結構簡單，節(jié)省占地，便于回收余熱，容易實現(xiàn)爐群集中排煙，減輕大氣污染。它是專為超大型加熱爐而開發(fā)的。(4)大型方爐8如圖l-19所示，這種48圖1-1949圖1-19949

1.2.2按用途分類

按用途管式熱加爐大致分為以下幾類：爐管內進行化學反應的爐子、加熱液體的爐子、加熱氣體的爐子和加熱氣、液混相流體的爐子。50(1)爐管內進行化學反應的爐子這種爐子管內發(fā)生吸熱化學反應。按復雜程度來說，它代表了加熱爐技術的最高水平。它分為兩種：

1.2.2按用途分類10(1)爐管內50①爐管內裝催化劑的，如烴類水蒸氣轉化爐。②爐管內不裝催化劑的，如乙烯裂解爐。無論其中哪一種，不光要求從爐子吸熱，而且要滿足管路中各段在化學反應方面的各種條件，如溫度和熱輸入量要求等。51①爐管內裝催化劑的，如烴類水蒸氣轉化爐(2)加熱液體的爐子52這類爐子可分為三種：①管內無相變化、單純的液體加熱爐這是把工藝液體預熱到其沸點以下(如溫水加熱、液相熱載體加熱等)使用的爐子。它加熱的終溫低，管內結焦和腐蝕也小，操作上的問題較少。(2)加熱液體的爐子12這類爐子可分為三種：①管內無相變化、52②管內進口為液相、出口為氣液混相的爐子在生產過程中，往往要求被加工的流體在氣液混相狀態(tài)下進入蒸餾塔等，此時使用這種加熱爐。在全部工藝加熱爐中它的數(shù)量最大。對于這種爐子，最重要的是把握住吸熱量、氣化率、壓力降、溫度之間的關系。53②管內進口為液相、出口為氣液混相的爐子1353③進口為液相、出口全部汽化的爐子這種爐子是反應器的進料加熱爐，它把液體完全汽化，加熱到一定溫度，然后送入工藝反應器。由于反應器的操作條件(如催化劑活性等)在運轉期中是變化的，這種爐子的操作溫度和壓力等往往變化很大。較之上述①、②兩種，有必要掌握它的變動范圍，以防止裂解和結炭發(fā)生。54③進口為液相、出口全部汽化的爐子1454(3)氣體加熱爐如水蒸氣的過熱、工藝氣體的預熱就使用這種爐子。它多在較高溫度下操作，但因為是純氣相，結焦的可能性不大。應該注意的是當氣體量很大時，爐管的路數(shù)很多，必須從結構上保證各路均勻，防止偏流。55(3)氣體加熱爐1555(4)加熱混相流體的爐子這種爐子常用于加氫精制、加氫裂化等裝置的反應器進料加熱。由于管內流體從爐子入口起就是氣、液混相，較上述純氣體加熱爐更難保證各路流量的均勻，設計上要更重視管徑、管內重量流速、盤管路數(shù)的選取，以及管內流動狀態(tài)的判斷和分叉管的配管設計等。56(4)加熱混相流體的爐子16561.4管式加熱爐的基本構成與組成管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器和通風系統(tǒng)等五部分組成，如圖1-27所示。其結構通常包括：鋼結構、爐管、爐墻（內襯）、燃燒器、孔類配件等。571.4管式加熱爐的基本構成與組成1757圖1-27管式加熱爐的一般結構58圖1-27管式加熱爐的一般結構18581.4.1基本結構、爐膛與部件1.4.1.1爐膛與爐墻（爐襯）爐膛是由爐墻、爐頂和爐底圍成的空間，是對物質進行加熱的地方。爐墻、爐頂和爐底通稱為爐襯，爐襯是加熱爐的關鍵技術條件之一。在加熱爐的運行過程中，不僅要求爐襯能夠在高溫和荷載條件下保持足夠的強度和穩(wěn)定性，要求爐襯能夠耐受煙氣的沖刷和侵蝕，而且要求有足夠的絕熱保溫和氣密性能。591.4.1基本結構、爐膛與部件1959管式爐的爐墻結構主要有耐火磚結構、耐火混凝土結構和耐火纖維結構。其中耐火磚結構又分為砌磚爐墻、掛磚爐墻和拉磚爐墻。60管式爐的爐墻結構主要有耐火磚結構、耐火混60

1.4.1.2爐管管式爐爐管是物料攝取熱量的媒介。按受熱方式不同可分為輻射爐管和對流爐管，前者設置于輻射室內，后者設置于對流室內。為強化傳熱，對流管圖1-28拉磚爐墻往往采用翅片管或釘頭管，其安裝方式多采用水平安裝。611.4.1.2爐管21611.4.1.3鋼結構鋼結構是管式爐的承載骨架。管式爐的其它構件依附于鋼結構，其基本元件是各種型鋼，通過焊接或螺栓連接構成管式爐的骨架。老式管式爐，如方箱爐、斜頂爐等，其鋼結構占整個管式爐投資的比重較小，近代管式爐其鋼結構的投資比例越來越大。621.4.1.3鋼結構22621.4.1.4其它部件管式爐配件較多，主要有看火孔、點火孔、測試孔、爐用人孔、防爆門、吹灰器、煙囪擋板等。631.4.1.4其它部件2363輻射室內的爐管，通過火焰或高溫煙氣進行傳熱，以輻射熱為主，故稱之為輻射管。它直接受火焰輻射沖刷，溫度高，其材料要具有足夠的高溫強度和高溫化學穩(wěn)定性。641.4.2輻射室輻射室是加熱爐進行熱交換的主要場所，其熱負荷約占全爐的70％-80％。烴類蒸汽轉化爐、乙烯裂解爐的反應和裂解過程全部由輻射室來完成。輻射室內的爐管，通過火焰或高溫煙氣進行傳熱，641.4.3對流室對流室是靠輻射室排出的高溫煙氣進行對流傳熱來加熱物料。煙氣以較高的速度沖刷爐管管壁，進行有效的對流傳熱，其熱負荷約占全爐的20％-30％。對流室一般布置在輻射室之上，有的單獨放在地面。為了提高傳熱效果，爐管多采用釘頭管或翅片管。651.4.3對流室25651.4.4余熱回收系統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)用以回收加熱爐的排煙余熱?；厥辗椒ㄓ袃深悾阂活愂强款A熱燃燒空氣來回收，使回收的熱量再次返回爐中；另一類是采用另外的回收系統(tǒng)回收熱量。前者稱為空氣預熱方式，后者通常用水回收稱為廢熱鍋爐方式?？諝忸A熱方式有直接安裝在對流室上面的固定管式空氣預熱器，還有單獨放在地面上的管式空氣預熱器等型式。661.4.4余熱回收系統(tǒng)2666目前，爐子的余熱回收系統(tǒng)多采用空氣預熱方式，只有高溫管式爐(烴類蒸汽轉化爐、乙烯裂解爐)和純輻射爐才使用余熱鍋爐，這類高溫管式爐的排煙溫度較高，安裝余熱回收系統(tǒng)后，爐子的總效率可達到88％-90％。67目前，爐子的余熱回收系統(tǒng)多采用空氣預熱67水熱媒空氣預熱器利用除氧水或除鹽水作熱媒(中間載熱體)，建立一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。熱媒水通過放置在加熱爐對流室出口的煙氣換熱器吸收煙氣的熱量，再通過布置在鼓風機出口的空氣預熱器放出熱量，加熱空氣，將煙氣熱量傳遞給加熱爐所需的空氣。為了防止煙氣換熱器發(fā)生低溫露點腐蝕，在水熱媒空氣預熱器進口和循環(huán)水泵入口之間，設置旁路調節(jié)閥，控制空氣預熱器的換熱量，保證進煙氣換熱器熱媒水的溫度高于露點溫度，即煙氣換熱器的最低壁溫高于露點(一般設計值為120℃-150℃)水熱媒空氣預熱器利用除氧水或除鹽水作熱媒(中間載熱體)，建立68石油化工加熱爐的種類用途和主要指標概論(-課件691.4.5燃燒器燃燒器的作用是完成燃料的燃燒，為熱交換提供熱量。燃燒器由燃料噴嘴、配風器、燃燒道三部分組成。燃燒器按所用燃料的不同可分為燃油燃燒器、燃氣燃燒器和油-氣聯(lián)合燃燒器。燃燒器性能的好壞，直接影響燃燒質量及爐子的熱效率。操作時，特別應注意火焰要保持剛直有力，調整火嘴盡可能使爐膛受熱均勻，避免火焰舔爐管，并實現(xiàn)低氧燃燒。要保證燃燒質量和熱效率，還必須有可靠的燃料供應系統(tǒng)和良好的空氣預熱系統(tǒng)。701.4.5燃燒器3070通風系統(tǒng)的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器，將廢煙氣引出爐子。它分為自然通風和強制通風兩種方式。前者依靠煙囪本身的抽力，后者使用風機。71

1.4.6通風系統(tǒng)過去，絕大多數(shù)爐子都采用自然通風方式，煙囪通常安裝在爐頂。近年來，隨著爐子結構的復雜化，爐內煙氣側阻力增大，加之提高爐子熱效率的需要，采用強制通風方式日趨普遍。通風系統(tǒng)的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器711.5管式加熱爐的主要技術指標1.5.1熱負荷每臺管式加熱爐單位時間內管內介質吸收的熱量稱為有效熱負荷，簡稱熱負荷。管內介質所吸收的熱量用于升溫、汽化或化學反應。熱負荷的理論值，可根據(jù)介質在管內的工藝過程(加熱、化學反應)進行計算。加熱爐的設計熱負荷(Q)通常取計算熱負荷(Q’)的1.15-1.2倍。熱負荷的大小表示爐子生產能力的大小。721.5管式加熱爐的主要技術指標32721.5.2爐膛體積熱強度

爐膛單位體積在單位時間內燃料燃燒的放熱量，稱為爐膛體積熱強度。即73式中gv-爐膛體積熱強度，KW／m3B-燃料用量，kg/hQ1-燃料低熱值，kJ/kg燃料

V-爐膛（輻射室）體積，m3gv值越大爐膛溫度越高，不利于長周期安全運行，因此爐膛體積熱強度不允許過大，一般控制在1.16×102kW／m3以下。

1.5.2爐膛體積熱強度33731.5.3輻射表面熱強度

輻射爐管單位表面積(一般按爐管外徑計算表面積)、單位時間內所傳遞的熱量稱為爐管的輻射表面熱強度gR,也稱為輻射熱通量或熱流率。741.5.3輻射表面熱強度3474

gR表示輻射室爐管傳熱強度的大小。應注意gR一般指輻射室所有爐管的平均值。由于輻射室內各部位受熱不一致，不同的爐管以及同一根爐管的不同部位，實際局部熱強度相差很大。gR值越大，完成一定加熱任務所需的輻射爐管就越少，輻射室體積越緊湊，投資也可降低，所以要盡可能提高爐管表面熱強度。各種爐子的輻射表面熱強度推薦值見表1-2。75gR表示輻射室爐管傳熱強度的大小。應注751.5.4對流表面熱強度

對流爐管單位面積在單位時間內所傳遞的熱量稱為對流表面熱強度。目前，加熱爐對流室多以釘頭管或翅片管代替過去的光管，以強化傳熱。釘頭管或翅片管的熱強度一般為光管的兩倍以上。也就是說，一根釘頭管或翅片管相當于兩根以上光管的傳熱能力。761.5.4對流表面熱強度3676

即熱效率是衡量燃料利用情況，評價爐子設計和操作水平，標定爐子性能的主要指標。熱效率越高，燃料的有效利用率越高，燃料耗量越少，運行越經濟。771.5.5熱效率加熱爐有效利用的熱量與燃料燃燒時所放出的總熱量之比叫熱效率，即熱效率是衡量燃料利用情況，評價爐子77火墻溫度又稱爐膛溫度，是指煙氣