管式加熱爐第三節(jié)管式加熱爐概述課件

第3節(jié)管式加熱爐概述3.1管式加熱爐在石油加工和石油化工中的重要性3.2加熱爐的一般結(jié)構(gòu)3.3管式加熱爐的分類3.4加熱爐的主要工藝指標(biāo)3.5管式加熱爐的主要部件3.1管式加熱爐在石油加工和石油化

工中的重要性3.1.1管式加熱爐的定義3.1.2管式爐的特性-必要性3.1.1管式加熱爐的定義一種火力加熱設(shè)備利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫火焰和熾熱的煙氣作為熱源，加熱爐管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)使之達(dá)到工藝規(guī)定溫度的單元設(shè)備

燃燒的必要條件：可燃物、助燃劑、必要的溫度

3.1.2管式加熱爐的必要性⒉是整個(gè)石油加工和石油化工過(guò)程中能耗最大的設(shè)備之一

原油處理量的3～15%要被作為燃料燒掉比值隨著原油的加工深度的加深而增加常減壓爐每天就要燒掉10萬(wàn)元左右的燃料處理量250萬(wàn)噸/a的煉廠爐子每天就要燒掉25萬(wàn)元左右的燃料3.1.2管式加熱爐的必要性⒊是控制運(yùn)轉(zhuǎn)周期及自動(dòng)化程度的關(guān)鍵設(shè)備高溫下的溫度測(cè)量問(wèn)題燃料燃燒情況的控制燃料燃燒情況和風(fēng)門(mén)開(kāi)度之間的關(guān)系復(fù)雜“三高一低”（高處理量、高質(zhì)量、高效率和低能耗）及“長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)”

3.2加熱爐的一般結(jié)構(gòu)3.2加熱爐的一般結(jié)構(gòu)2.對(duì)流室位于輻射室的上部主要傳熱方式：對(duì)流傳熱份額：20～30%增加加熱爐熱效率的主要部位3.2加熱爐的一般結(jié)構(gòu)3.燃燒器（火嘴）燃料在其中燃燒放出熱量決定爐子性能的部件多個(gè)火嘴應(yīng)注意分布合理性圓筒爐中應(yīng)杜絕兩個(gè)火嘴出現(xiàn)3.2加熱爐的一般結(jié)構(gòu)4.通風(fēng)系統(tǒng)作用：將空氣引入加熱爐中將煙氣排放出爐體高空排放減少地面污染分類：強(qiáng)制通風(fēng)自然通風(fēng)利用外部氣體輸送機(jī)械鼓風(fēng)一般爐膛內(nèi)微正壓利用煙囪產(chǎn)生抽力實(shí)現(xiàn)引入空氣和排除煙氣爐膛內(nèi)負(fù)壓3.2加熱爐的一般結(jié)構(gòu)5.余熱回收系統(tǒng)作用：回收出對(duì)流室煙氣中高品位熱量，提高爐子熱效率分類：空氣預(yù)熱器廢熱鍋爐3.3管式加熱爐的分類3.3.1箱式爐3.3.2斜頂爐3.3.3立式爐3.3.4圓筒爐分類：按用途分：純加熱爐、加熱反應(yīng)爐純加熱爐如常壓爐、減壓爐、催化裂化爐加熱反應(yīng)爐如裂解爐和焦化爐按傳熱方式分：純對(duì)流爐、輻射爐、對(duì)流輻射爐按燃燒方式分：火炬式、無(wú)焰燃燒爐按爐型分：箱式爐、立式爐、圓筒爐

3.3.2斜頂爐

比方箱爐減少了死角，爐管表面熱強(qiáng)度略有提高，應(yīng)用范圍比放箱爐廣，至今在中、小化工廠中還有采用。3.3.3立式爐立管立式爐臥管立式爐無(wú)焰燃燒爐3.3.4圓筒爐有反射錐的圓筒爐無(wú)反射錐的圓筒爐大型圓筒爐優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，占地面積小，金屬耗量少，便于建造維修；缺點(diǎn)：爐管沿長(zhǎng)度受熱不均，爐管表面熱強(qiáng)度不高，對(duì)流室較小，熱效率低。3.3.4圓筒爐煉廠使用較多3.4加熱爐的主要工藝指標(biāo)全爐熱負(fù)荷Q爐膛體積熱強(qiáng)度qV

爐管表面熱強(qiáng)度qA

全爐熱效率η管內(nèi)冷介質(zhì)流速和全爐壓降2.爐膛體積熱強(qiáng)度qV

指單位時(shí)間單位爐膛體積所傳遞的熱量單位為：kJ/(m3·h)或W/m3

此值越大，完成相同任務(wù)所需的爐子越緊湊一般情況下控制在3kW/m3左右，不易過(guò)大3.爐管表面熱強(qiáng)度qA

單位面積（按爐管外徑計(jì)算）爐管，單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量；單位為：kW/m2

可分為輻射爐管表面熱強(qiáng)度和對(duì)流爐管表面熱強(qiáng)度釘頭管或翅片管的對(duì)流表面熱強(qiáng)度習(xí)慣上仍然使用管外表面面積（即πdoL），而不計(jì)算釘頭或翅片本身的表面面積此值越大，完成相同的傳熱任務(wù)所需的傳熱面越小3.5管式加熱爐的主要部件3.5.1爐體3.5.2爐管系統(tǒng)3.5.3燃燒器3.5.1爐體⒈爐墻⒉鋼架鋼架的作用在于保持爐形和支撐爐子各系統(tǒng)足夠的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單節(jié)省鋼材，便于操作和檢修3.5.2爐管系統(tǒng)⒈輻射爐管⒉對(duì)流爐管⒊爐管連接件⒈輻射爐管a.爐管材質(zhì)的選擇傳熱性能好；在一般管壁厚度下，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度；耐腐蝕；能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)轉(zhuǎn)的要求；10#、20#優(yōu)質(zhì)鋼、Cr5Mo、1Cr18Ni9Ti合金鋼等；其中以20#優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)用較多。⒈輻射爐管b.管徑的選擇若管徑過(guò)大，傳熱不良，管壁溫度升高，油品易結(jié)焦；若管徑過(guò)小，油品在管內(nèi)流動(dòng)速度過(guò)大，造成過(guò)多的阻力損失；外徑在60～152mm之間；最常見(jiàn)的范圍是100～150mm。⒈輻射爐管c.爐管長(zhǎng)度的選擇管式爐爐管一般在7～8m之間；有加長(zhǎng)趨勢(shì)，有采用15～18m爐管長(zhǎng)度的實(shí)例。⒈輻射爐管d.爐管的支撐與安裝管架底部支撐

U型螺栓吊柱⒉對(duì)流爐管一般水平（臥管）安裝等腰三角形排列對(duì)流爐管型式釘頭管翅片管⒊爐管連接件180°急彎彎頭高壓同心異徑管高壓無(wú)縫三通3.5.3燃燒器燃燒器的分類:按使用燃料分按通風(fēng)方式分

自然通風(fēng)強(qiáng)制通風(fēng)氣體火嘴油火嘴油-氣聯(lián)合火嘴⒈氣體火嘴預(yù)混式外混式半預(yù)混式各種氣體火嘴的性能比較：火嘴型式火焰特征主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)預(yù)混式火嘴短而剛直強(qiáng)勁；強(qiáng)度大過(guò)剩空氣系數(shù)小燃燒速度快結(jié)構(gòu)復(fù)雜對(duì)燃料要求高，易回火外混式火嘴長(zhǎng)而飄，強(qiáng)度小對(duì)燃料適應(yīng)性好，燃燒穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無(wú)回火問(wèn)題?；鹧鎻?qiáng)度小，燃燒慢過(guò)?？諝庀禂?shù)大半預(yù)混式火嘴內(nèi)外兩個(gè)火焰介于二者之間，兼有前兩種火嘴特性介于二者之間，兼有前兩種火嘴缺點(diǎn)①蒸汽霧化：采用蒸汽作為霧化劑⒉油火嘴蒸汽霧化：優(yōu)點(diǎn)：霧化效果好，火焰剛直有力，生產(chǎn)能力大，加熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣缺點(diǎn)：蒸汽消耗量大，蒸汽不能回收，加重了供水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，在霧化過(guò)程中，伴有強(qiáng)烈的噪聲霧化蒸汽的壓力一般在4～8kgf/cm2

②機(jī)械霧化使高壓燃料油通過(guò)噴嘴的切向槽和旋流室，以很大的流速經(jīng)小孔噴出使燃料霧化的方式機(jī)械霧化：優(yōu)點(diǎn)：不需要霧化劑，成本低，噪聲小缺點(diǎn)：但部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，霧化效果差一般用