2024年崗位知識競賽-加熱爐知識筆試歷年真題薈萃含答案

2024年崗位知識競賽-加熱爐知識筆試歷年真題薈萃含答案（圖片大小可自由調(diào)整）答案解析附后卷I一.參考題庫(共25題)1.下列四種空氣預(yù)熱器在何種場合下使用（迴轉(zhuǎn)式、管束式或攏流子、熱油式、熱管式）？2.焦化爐設(shè)計的關(guān)鍵是什么？設(shè)計中如何排管、選取管徑和管材？3.你為呼煉設(shè)計的瀝青爐爐襯為何采用襯里結(jié)構(gòu)而不采用其它材料？4.對易結(jié)焦的加熱爐在設(shè)計中可采取哪些措施？5.試述烘爐的目的、過程及注意事項。6.試說明減壓爐爐管程設(shè)計的特點。7.管式爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接后哪些情況下可不做熱處理？ICr5Mo、9Cr1Mo熱處理溫度是多少？什么情況下鉻鋁鋼爐管必須重新進行熱處理？8.管式爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接在哪種情況下可不熱處理？9.影響對流對流傳熱的因素主要有哪些？10.長輸管道原油間接加熱的閉路循環(huán)定義是什么？這種間接加熱的循環(huán)方法有何種主要缺點？回收年限是多少？是否符合總公司的定？如何計算節(jié)省的燃料油？11.試對下列三種預(yù)熱器（管束式、擾流式、熱管式）進行比較？12.怎樣設(shè)計重整加熱爐倒U形輻射排管（單排單面輻射）？13.彈簧管加熱爐應(yīng)用范圍？特點？加熱爐的管架計算如何考慮？14.自立式煙囪基本風(fēng)壓、設(shè)防裂度和場地類別等自然條件確定后，進行結(jié)構(gòu)核算主要計算哪些內(nèi)容？15.設(shè)輻射段傳熱計算采用Lobe-evens法。在輻射段介質(zhì)有相變的情況下，需對輻射管分段進行熱、壓力、相態(tài)等平衡計算。在熱平衡計算中，通常假設(shè)所有管段的熱強度相同，且等于用Lobe-evens法計算的平衡熱強度。如果不采用平均熱強度而采用爐膛平均溫度tD，并應(yīng)用以下傳熱速率方程。其結(jié)果是否更為精確？為什么？ 16.試述加熱爐的主要工藝計算步驟。17.爐管壁厚設(shè)計何時采用彈性設(shè)計？何時采用斷裂設(shè)計？兩種方法采用的設(shè)計參數(shù)的異同點是什么？18.管式加熱爐中遮蔽管傳熱與輻射管、對流管有何不同？（用傳熱公式來分析說明）19.從反平衡入手分析影響加熱爐燃燒效率的因素。20.用GB713-86中的20g和16Mng鋼板分別代用20R和16MnR時應(yīng)符合甚么要求？用20R和16MnR代替鍋筒所需鋼板20g和16Mng有什么要求？21.加熱爐大型化問題是如何考慮的？為什么要搞大型化？具體存在的問題？22.空氣預(yù)熱器加熱爐常用的有幾種，各在何種場合下應(yīng)用。23.某臺加熱爐輻射、對流均為四管程（對流、輻射分別加熱）運行一段時間后，對流管中兩路結(jié)焦，其中一路遮蔽管處燒壞。試分析結(jié)焦原因？簡述遮蔽管結(jié)焦損壞的過程？爐管結(jié)焦后可采取什么方法處理？24.對生產(chǎn)的每一根熱管，用什么方法測試才能初步確定它是合格產(chǎn)品？25.一條原輸送流量為V（Nm3/h）、溫度為0℃空氣的冷風(fēng)道，其流速為u，壓降為△p。現(xiàn)改為輸送同樣流量，但溫度為273℃的熱風(fēng)，問其流速和壓降各為多少？（注：按雷諾數(shù)足夠大，流動狀態(tài)在完全湍流區(qū)（阻力平方區(qū)）考慮）。卷II一.參考題庫(共25題)1.試述加氫進料爐的爐管的選材原則。2.加熱爐專業(yè)在03設(shè)計時應(yīng)向土建專業(yè)委托哪些資料？3.加熱爐用急彎管表面的微裂紋在什么情況下應(yīng)報廢？什么情況下允許進口熱處理？如何處理？1Cr5Mo、9Cr-1Mo材質(zhì)的急彎管熱處理后硬度要求是多少？4.遮蔽管的計算與對流和輻射室有什么不同？國外遮蔽管和國內(nèi)遮蔽管設(shè)置有什么不同？5.在加氫裂化和加氫精制裝置加熱爐設(shè)計中，當采用奧氏體不銹鋼爐管（TP321、TP247H）時，為何傾向于采用單排雙面輻射的排管形式？試用有關(guān)公式和數(shù)據(jù)加以說明。6.鍋爐受壓元件采用國外鋼材應(yīng)符合哪些要求？7.哪些裝置的加熱爐需要擴徑？擴徑的作用和原則是什么？焦化爐為什么不擴徑？8.加氫精制（爐前混氫）進料爐，爐管設(shè)計中應(yīng)注意甚么？9.舉例說明如何選用現(xiàn)存爐子？10.在自然通風(fēng)系統(tǒng)中，煙囪擋板和燃燒器風(fēng)門都可以用來控制過剩氣體系數(shù)和爐膛負壓？你認為那種工況下調(diào)節(jié)哪一個好？調(diào)節(jié)過程應(yīng)注意什么？11.煙風(fēng)道的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合什么要求？12.加熱爐爐襯采用澆注襯里時，設(shè)計應(yīng)符合什么規(guī)定？13.加熱爐爐管材料應(yīng)具備哪些性質(zhì)？14.加熱爐設(shè)計時管內(nèi)介質(zhì)的冷油流速一般取多少？冷油流速過大、過小有什么影響？15.焊接鉻鉬鋼鋼管焊條有幾種？敘述其優(yōu)缺點，是否焊后熱處理？為什么？我國過去常用哪類焊條焊鉻鉬鋼鋼管？為什么為出現(xiàn)問題？16.加熱爐主要管材的最高使用溫度是多少？17.畫出煙氣在自然通風(fēng)直立上抽式加熱爐內(nèi)的壓力分布圖，并解釋煙氣是如何從負壓較大的爐底向負壓較小的爐頂流動。18.減壓爐輻射排管出口為什么要擴徑？擴徑的注意事項。19.金屬材料的機械性能指標和單位是什么？20.簡述運行中鍋筒水位狀況。21.用公式說明如何強化對流傳熱？在介質(zhì)為油時（液相），總傳熱系數(shù)K大小主要取決于外膜傳熱系數(shù)h0，還是取決于內(nèi)膜傳熱系數(shù)hi，為什么？設(shè)計時，強化后K直通常為沒強化K值幾倍？ 22.熱管空氣預(yù)熱器是一種新型高效換熱設(shè)備，這主要是利用哪兩個傳熱機理而表現(xiàn)出優(yōu)異的傳熱特性的？熱管空氣預(yù)熱器在設(shè)計與實際操作時，要注意的安全問題是什么？23.什么樣的加熱爐需要烘爐？其目的是什么？烘爐時怎樣對爐管保護？怎樣控制烘爐溫度？烘爐時150℃、320℃、450℃（或500℃）恒溫其目的是什么？24.低溫露點腐蝕機理是什么？在設(shè)計中采取哪些措施避免產(chǎn)生低溫露點腐蝕？25.減壓爐輻射盤管出口部位擴徑的理由是什么？過早過晚有何害處？擴徑總長多少合適？卷III一.參考題庫(共25題)1.專業(yè)負責人職責是什么？2.試述奧氏體不銹鋼中C、Cr、Ni、Ti、Nb等主要化學(xué)元素的影響，主要熱處理方法及其作用。3.設(shè)計熱管時，對熱管要考慮到哪些基本參數(shù)？4.請在以下減壓爐平衡蒸發(fā)曲線上分別畫出理想擴徑和未擴徑（或不理想擴徑）在汽化段的溫度壓力曲線（設(shè)出口汽化率為30%?），并加以說明。 5.什么是耐火材料？它應(yīng)具備什么條件？什么是表面水、結(jié)晶水？它們在何溫度下可以去除？6.你在工程設(shè)計中是如何考慮等裕度設(shè)計的？（可從結(jié)構(gòu)和工藝等方面自由發(fā)揮）。7.加熱里用渣油作燃料時，影響燃燒器燃燒的主要因素是什么？8.重整反應(yīng)加熱爐提高熱效率的途徑是？9.試述加熱爐的組成部分，并簡要說明各個部分決定的根據(jù)。10.畫簡圖說明連續(xù)重整加熱爐（四合一爐、輻射爐管U形排列、單排單面輻射）全爐結(jié)構(gòu)特點。11.如何計算某臺加熱爐節(jié)能改造設(shè)計后的投資回收年限？（僅列出計算簡式即可）12.高原地區(qū)某煉廠需建一臺有余熱回收設(shè)施的加熱爐，而沿海某煉廠的加熱爐工藝條件與之完全相同，如復(fù)用沿海廠該臺爐子，主要需做哪些核算？哪些參數(shù)發(fā)生何種變化？13.對于含硫量低的直餾柴油加氫精制反應(yīng)爐，是否非得選用321或347不銹鋼作爐管？14.地震作用抗震計算通常有哪三種方法？加熱爐抗震化效果用哪種方法？地震作用和哪些因素有關(guān)？15.輕質(zhì)耐熱襯里爐墻結(jié)構(gòu)為什么要留伸縮縫？而不留膨脹縫？這種伸縮縫的用途是什么？16.管式加熱爐爐型選擇的原則是什么？糠醛精制爐選用何種爐型為宜？17.減壓爐、焦化爐、制氫爐、重整爐（四合一）在輻射爐管排布上首先考慮的問題是什么？18.兩端管板設(shè)計中管孔比管子大，大多少？為什么？管板上兩相鄰管孔間距偏差應(yīng)小于多少毫米？管板設(shè)計如何考慮膨脹問題？19.在設(shè)計加熱爐時，通常應(yīng)考慮哪些安全措施？20.某型號風(fēng)機樣機的無因此性能曲線見下圖。 試分析利用節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量的原理及浪費電能的原因。并分析利用變頻調(diào)適調(diào)節(jié)量的工作原理。21.管輸加熱原油爐間接加熱與直接加熱相比有什么優(yōu)缺點？22.加熱爐上使用管壁熱電偶有幾種？安裝管壁熱電偶的目的是什么？立管立式爐一般安裝在什么位置較合適？23.在下列已知條件下，寫出計算爐襯厚度的有關(guān)公式的計算步驟。已知：單一爐襯，內(nèi)外壁溫度t1、t2，大氣溫度t0，爐襯材料導(dǎo)熱系數(shù)λ，無風(fēng)，爐襯垂直放置。求：爐襯厚度δ。24.從理論上分析加熱爐對盤管采用擴面管的目的和意義。25.在什么情況下，固定管板式換熱器的殼程筒體需設(shè)置膨脹節(jié)？卷I參考答案一.參考題庫1.參考答案: ⑴迴轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器用在大負荷（23000萬大卡/時）的爐子，一般煙氣溫度小于450℃ ⑵管束式或攏流子式空氣預(yù)熱器用在熱負荷不受限制，煙氣溫度大于350℃ ⑶熱油式空氣預(yù)熱器用在外供熱油預(yù)熱空氣。 ⑷熱管式空氣預(yù)熱器用在熱負荷不受限制，煙氣溫度小于350℃。2.參考答案: 焦化爐設(shè)計的關(guān)鍵是應(yīng)根據(jù)原料特性，在滿足工藝要求的前提下，所選設(shè)計參數(shù)應(yīng)盡可能防止爐管結(jié)焦，高正裝置的長周期運行。 在焦化爐設(shè)計中： ⑴焦化爐一般采用橫排管，使爐管沿圓周方向傳熱均勻，防止局部過熱。應(yīng)盡可能避免介質(zhì)的先期臨界分解段位于管壁溫度最高和熱強度分布最不均勻的管段。 ⑵宜選用小管徑 原因： ①小管徑比表面積大，加熱同樣多的流體，獲得的傳熱外表面積多，故可降低爐管平均熱強度。（即降低焦垢生成速度）。 ②小管徑可提高內(nèi)膜傳熱系數(shù)（即提高焦垢脫離速度）。 ③采用小管徑增加流路，減少介質(zhì)停留時間。 ⑶管心距選取時采用大管心距，盡可能使爐管表面熱強度趨于均勻。（一般對上進下出的加熱爐，上部取C=2.2，中部取C=2.5，下部取C=2.7）。 ⑷管內(nèi)流速的選?。焊吡魉倏商岣呓构该撾x速度，緩和焦垢生成速度， ⑸管子選取時應(yīng)注意管壁熱強度不宜過高，太高會加快生焦速度，過去傳統(tǒng)推薦31.56kw/m2（實際國內(nèi)焦化加熱爐一般在31～33kw/m2）凱洛格選用的熱強度一般為31.56～34.66?kw/m2；當前國外推薦28.39?kw/m2 ⑹為保長周期運行和利于燒且滿足管材高溫強度要求，過去規(guī)定一般介質(zhì)含硫小于2%選用1Cr5Mo管材，含硫大于2%選用1Cr9Mo管材?，F(xiàn)國外采用在線清焦，長周期運行，爐管材質(zhì)取得較好，一般用1Cr9Mo。3.參考答案:用耐火磚做爐襯，生產(chǎn)一段時間后，磚墻有縫隙，冷空氣常會泄入爐內(nèi)，使爐溫下降，同時高溫煙氣侵入爐架，煙氣中的硫會將爐架與爐壁板腐蝕。耐火纖維作爐襯，壽命短，不耐氣流沖刷，也不宜作爐襯。而襯里其密封性好，導(dǎo)熱系數(shù)小，結(jié)構(gòu)簡單，也便于施工，故采用襯里結(jié)構(gòu)，國外加熱爐也多推薦采用襯里結(jié)構(gòu)。4.參考答案: ⑴在可能的情況下選擇較低的平均熱強度。 ⑵在動力消耗允許時采用較大的冷油流速（在允許情況下可注水、注氣）提高傳熱速率，降低內(nèi)膜熱阻。 ⑶改進燃燒條件，使爐內(nèi)熱量分布均勻。 ⑷了解加熱原料的工藝特性（溫度及特性因素）合理的安排物料在爐內(nèi)的走向。 ⑸介質(zhì)為多管程進料時，應(yīng)使各路流量分配均勻，各路安裝流量控制表。 ⑹采用臥管式加熱爐使爐管沿長度方向傳熱均勻，加大管心距使爐管沿圓周方向傳熱均勻。 ⑺加熱爐擴徑時，應(yīng)避免在汽化點前過早擴徑，汽化點不要選擇在下行管上。 ⑻在管壁溫度高的部位安裝管壁熱偶。 ⑼爐管選用較好的材質(zhì)（如Cr5Mo，Cr9Mo），安裝一定數(shù)量餓回彎頭利于清焦。5.參考答案: 烘爐的目的是通過加熱除去爐襯中所含的水分（包括所含的表面水和結(jié)晶水），避免開工生產(chǎn)時因快速升溫至所需工作溫度，使襯里中所含水分快速汽化，將爐襯脹裂破壞。 用途不同的爐子的爐襯，因其工作溫度不同，所以爐襯的材料和厚度不同，所需烘爐的溫度和時間也不同，烘爐時間約七天至半個月不等。經(jīng)通風(fēng)干燥后的爐襯，在烘爐開始點火后，逐漸升溫，按烘爐曲線的溫度進行控制。 注意事項： ⑴烘爐前應(yīng)有至少5天或更多時間的自然通風(fēng)，干燥 ⑵對爐體全面檢查，清除爐內(nèi)雜物，法蘭連接應(yīng)緊固 ⑶所需儀表的準備 ⑷考慮烘爐時如何排氣、排水，留排出口 ⑸加熱爐系統(tǒng)餓管線應(yīng)吹掃干凈 ⑹如為管式爐，則應(yīng)在爐管內(nèi)通入蒸汽，碳鋼爐管的蒸汽排出溫度≤350℃，Cr5Mo爐管的蒸汽排出溫度≤450℃?⑺盡量用燃料氣為燃料烘爐，便于調(diào)節(jié) ⑻烘爐后對爐體及爐襯全面檢查，有無裂縫，支座及保溫等有無變形，如有損壞，應(yīng)分析原因，及時修補。6.參考答案: 1）加熱流體加熱溫度高、油品重、易結(jié)焦，為降低油品在管內(nèi)停留時間，設(shè)計所選取的冷油流速>1m/s。 2）為達到規(guī)定的油品出口溫度和汽化率，為防止出現(xiàn)溫度峰值，導(dǎo)致油品裂化而結(jié)焦，故設(shè)計時應(yīng)考慮降低油品在汽化段的壓降，一般需對減壓爐管進行擴徑。（一般擴徑進出口截面之比可達1：9；擴徑長度約為總管長的18%～20%）。 3）對濕式減壓蒸餾可考慮在管內(nèi)或汽化點注汽，加大管內(nèi)流速，減少停留時間，降低油氣分壓，利于油品汽化。 4）在多管程設(shè)計中為防止偏流，應(yīng)盡可能考慮各管程的總長度、管內(nèi)壓降、爐管表面熱強度相等，必要時應(yīng)在各管程入口增加調(diào)節(jié)閥。 5）設(shè)計時對減壓爐出口管線的流速應(yīng)慎重考慮。一般要求計算的氣液混合流速不超過臨界流速的80%～90%。臨界流速公式為： 7.參考答案: 1）10號、20號鋼爐管通常不做熱處理。鉻鉬鋼爐管及管件的焊接，若因施工條件限制難以進行熱處理，且爐管壁溫低于425℃時，經(jīng)設(shè)計單位同意，可選用高鉻鎳（25%Cr-13%Ni以上）奧氏體焊材進行焊接，焊后可不做熱處理。 2）ICr5Mo、9Cr1Mo熱處理溫度均為750℃～780℃。 3）鉻鉬鋼爐管焊接后，焊縫、熱影響區(qū)及其附近母材表面硬度值達不到要求時，必須重新進行熱處理，并做硬度測試。8.參考答案:10#、20#爐管通常不做熱處理。鉻鉬鋼爐管及管件的焊接，若因施工條件限制難以進行焊后熱處理，且爐管壁溫低于425℃時，經(jīng)設(shè)計單位書面同意可選用高鉻鎳（25%Cr-13%Ni以上）奧氏體焊材進行焊接，焊后可不做熱處理。9.參考答案: 10.參考答案: 11.參考答案: 12.參考答案: ①爐管長度上要考慮到：（長度指直管段） A.最小高度根據(jù)火焰長度決定 B.為了保持傳熱均勻，管徑與高度有如下關(guān)系： 管徑≥φ127時，長度l≤9m 管徑≤φ102時，長度l≤7.6m ②爐管之間的小室寬度，有爐管與燒咀間的最小距離決定，爐管中心至爐管中心的最小寬度為3m。 ③集合管位于輻射區(qū)段的底部，并處理好密封，絕對禁止參與爐膛的輻射傳熱。13.參考答案: 1.適用于小負荷加熱爐有沉積物，怕堵塞管子的加熱爐，常見于化工廠。? 其特點：結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省彎管；無存留物；壓降小；負荷??；可整體預(yù)制。 2.管架計算應(yīng)考慮受力大的斷面，受力大的斷面往往此處溫度不是最高的，還要考慮溫度高的斷面，溫度最高的斷面往往受力不是最大的，兩個部位都要核算。 低溫時一般按彈性許用應(yīng)力（只考慮強度）?高溫時一般按斷裂許用應(yīng)力（應(yīng)按蠕變考慮）14.參考答案: 應(yīng)滿足工藝及環(huán)保要求。煙囪的直徑及高度確定后，一般要進行以下計算： 1）對煙囪進行強度、穩(wěn)定和側(cè)移核算（如果有梯子應(yīng)該把直梯風(fēng)荷載考慮進去），以確定煙囪的計算壁厚。 2）根據(jù)荷載情況核算煙囪底座板、筋板的厚度，以及地腳螺栓的規(guī)格和數(shù)量。 3）如果煙囪筒壁有較大的接口和人孔門，則要進行煙囪補強計算。 4）如果煙囪下部為天圓地方錐段時，在圓筒與天圓地方錐段銜接處要進行加強圈核算，如果天圓地方平板部分過大，尚應(yīng)對該平板進行穩(wěn)定性核算。在必要時可加厚壁板或加筋以提高穩(wěn)定臨界應(yīng)力，使其大于實際應(yīng)力。15.參考答案: ①不見得 ②首先，tD指的是爐膛排煙溫度，并不反應(yīng)爐膛的實際煙氣溫度分布。其次，Lobe-evens法的傳熱速率方程是針對整個爐膛而言的，將其用于管段并不盡合理。更重要的是，只應(yīng)用管段的傳熱速率方程，無法保證管段介質(zhì)與管段外煙氣的熱平衡。這將導(dǎo)致輻射段介質(zhì)入口溫度與Lobe-evens法的計算結(jié)果不一致，整個輻射段熱平衡無法保證。16.參考答案: 當爐型確定后，根據(jù)工藝條件和燃料性質(zhì)選定過?？諝庀禂?shù)后要進行下述計算 1.加熱爐的總熱負荷計算 2.燃燒過程計算 3.輻射段計算 4.對流段計算 5.爐管壓力降計算 6.煙囪計算 7.總結(jié)整理 8.如果有余熱回收還要進行煙風(fēng)道的阻力計算17.參考答案: ①設(shè)計溫度低于材料蠕變斷裂溫度下限時采用彈性設(shè)計 設(shè)計溫度高于材料蠕變斷裂溫度下限時采用斷裂設(shè)計 設(shè)計溫度處于材料蠕變斷裂溫度下限附近時采用兩種設(shè)計方法設(shè)計，取計算結(jié)果的較大值作為設(shè)計值。 ②采用的設(shè)計參數(shù) 不同參數(shù)彈性設(shè)計：彈性設(shè)計壓力、彈性許用應(yīng)力 斷裂設(shè)計：斷裂設(shè)計壓力、斷裂許用應(yīng)力、腐蝕系數(shù)?相同參數(shù)：管徑、偏差、腐蝕裕量18.參考答案: 19.參考答案:燃燒效率=100+空氣帶入顯熱+燃料帶入顯熱-不完全燃燒熱損失-排煙熱損失-爐壁散熱損失20.參考答案: ①厚度小于或等于16mm的20g和16Mng鋼板，應(yīng)每批取一張鋼板復(fù)驗抗拉強度，屈服點，伸長率和常溫沖擊功。厚度大于16mm到25mm的20g和16Mng鋼板可分別代用20R和16MnR鋼板，厚度大于25mm，不能代用。 ②若要代用需增加時效沖擊值的檢測。21.參考答案: 搞大型化的原因： ①煉油裝置處理量的提高，加熱爐熱負荷增高。 ②大型爐較中小型爐易提高熱效率。 ③煙氣量大，對流傳熱率提高，相對加熱面積減少，煙氣集中，易設(shè)置空氣預(yù)熱及廢熱鍋爐等回收系統(tǒng) ④單位發(fā)熱量外壁面積少，散熱損失小 ⑤操作人員及儀表費用少 存在問題： ①一億千卡/時以上的大型管式爐，國內(nèi)尚無設(shè)計和生產(chǎn)經(jīng)驗。 ②大型爐的爐型及大能量燃燒器是解決此項設(shè)計和操作的關(guān)鍵。（噴咀能量、火焰形狀與爐管距離及爐管長度的關(guān)系需探討）。 ③爐管的管徑和管程數(shù)：管徑太小，程數(shù)多，分配不均，更易產(chǎn)生偏流；管徑答，（國外用到254～304mm）對傳熱不利。 ④熱膨脹是個突出問題（如制氫爐集合管考慮冷壁代熱壁等），支架和管板重量大，摩擦水平推力加大等。 ⑤對于大型化加熱爐來說熱效率的高低對燃料的消耗影響更大，因此余熱回收需要效率更高、防腐更好的回收系統(tǒng)。 ⑥大型化加熱爐需要考慮工廠預(yù)制，一些配件的制造目前尚需考查。 ⑦大型化帶來的公害應(yīng)考慮，如設(shè)計低噪音的大能量噴咀，低氧化氮的噴咀等。22.參考答案: ⑴回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，用在3000萬/大卡以上大熱負荷的加熱爐，一般煙氣溫度不超過450℃。 ⑵熱油式空氣預(yù)熱器，用在外供熱油預(yù)熱空氣。 ⑶管式或擾流子空氣預(yù)熱器可用在煙氣溫度高于350℃，熱負荷不受限制。 ⑷熱管式空氣預(yù)熱器用于煙氣溫度一般不超過350℃，熱負荷不受限制，易積灰的煙氣。 ⑸鑄鐵式、玻璃管式空氣預(yù)熱器，用于腐蝕性強煙氣。 ⑹板式空氣預(yù)熱器，用于清潔、基本無腐蝕性煙氣。23.參考答案:對流管管壁溫度較輻射管低，一般不宜結(jié)焦。該爐輻射管沒結(jié)焦而對流管四路中二路結(jié)焦，主要原因是對流管中冷油流速可能較低，再加上管程中流量分配不均，偏流嚴重，致使流速過低管程內(nèi)的介質(zhì)，管內(nèi)停留時間太長，引起管壁結(jié)焦。一旦結(jié)焦后成為惡性循環(huán)，結(jié)焦的管流速更低，結(jié)焦更加嚴重，甚至于爐管被堵死。遮蔽管是加熱爐管中熱強度最高的區(qū)域，管內(nèi)結(jié)焦后，管內(nèi)結(jié)垢熱阻增大，管壁溫度越來越高，超過了鋼材所能承受的最高溫度，高溫下氧化爆皮加劇，爐管減薄，在高溫和內(nèi)壓同時作用下爐管損壞。爐管結(jié)焦后可采用蒸汽-空氣燒焦，機械清焦法清除管內(nèi)的焦子，一般清焦后應(yīng)對爐管的壁厚進行測定。24.參考答案: 熱管存放十天后，用以下方法對每根熱管進行初步檢查 A.聽聲法：熱管充裝工質(zhì)后，使之呈垂直方向，上、下抖動，有清脆的金屬撞擊聲為性能初步合格。 B.啟動法：將熱管蒸發(fā)段插入98℃～100℃的恒溫水槽中，在三分鐘內(nèi)可熱到頂端，用儀器測距冷凝段端頭500mm處的壁溫。壁溫高于環(huán)境溫度10℃為合格。 若上述任何一項不合格則判定該根熱管為不合格。25.參考答案: 卷II參考答案一.參考題庫1.參考答案: 應(yīng)根據(jù)操作條件（包括H2S濃度%，操作溫度、應(yīng)力、使用時間），按照美國石油學(xué)會提出的“Nelson”、“coper”曲線選用合適材料。材質(zhì)太低，腐蝕速率太高，僅能維持短周期運行，頻繁更換管子則不經(jīng)濟；如光靠升高材料等級求得過低腐蝕速率也不經(jīng)濟。應(yīng)總和考慮，所選材質(zhì)應(yīng)能滿足十萬小時的使用受命，材料不失效的情況下盡可能用較低等級的材料，從而降低工程投資。一般來說直餾汽油、直餾煤油、直餾輕柴油加氫，如果原料油中含硫量少，循環(huán)氫中含硫量少，其操作溫度較低，可選用1Cr5Mo爐管，采用單面輻射單排管（圓筒爐）可降低投資。 對于二次加工的餾分油，含硫量高（在≥1%?H2S濃度%）操作溫度也較高，因此H2+H2S對爐管的腐蝕加劇，一般可選用較好材料的爐管即TP321H（SUS321H）或TP347H（SUS347H）。爐管的熱強度不宜過高有關(guān)石油化工科技資料中介紹，對于加氫脫硫進料爐，采用圓筒爐時最高允許平均輻射熱強度29900kcal/m2h，橫管立式爐為32500kcal/m2h。太高的熱強度，管壁溫度高，往往易造成局部過熱，對于加氫精制油品，不希望有輕度裂解（特別是航煤），不然影響產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。2.參考答案: ①基礎(chǔ)尺寸、方位和標高 ②地腳螺栓的尺寸，露頭長度和螺母要求 ③分別列出在風(fēng)里、自重和地震力作用下的各柱腳的垂直力、水平力和彎矩3.參考答案: ⑴加熱爐用急彎管表面的微裂紋，如果集中且大面積分布，或當微裂紋深度大于0.8mm時，應(yīng)報廢。只有當微裂紋分散，且小面積出現(xiàn)時，當其深度大于0.4mm且小于0.8mm時，才允許處理。 處理高度：一般采用機械加工或研磨方法予以清除。 微裂紋集中、分散或大小面積以不影響安全使用為前提，由制造單位及用戶共同認定。 ⑵1Cr5Mo、9Cr-1Mo材質(zhì)的急彎彎管熱處理后硬度要求為≤187HB。4.參考答案: 遮蔽管既考慮輻射傳熱，又要考慮煙氣對管子的對流方式傳熱。 國內(nèi)遮蔽管一般設(shè)置二排，遮蔽管的有效吸收因素α取1，計算中和輻射一起計算。 國外遮蔽管一般設(shè)置三排，有效吸收因素如下： 第一排α=0.658 第一排α=0.196 第一排α=0.123 然后再計算對流方式傳熱的熱量。5.參考答案: ⑴為了提高爐管的有效吸收因素α的值 如單排管雙面輻射α=1.316 單排管單面輻射α=0.883 6.參考答案: ⑴鋼號應(yīng)是國外鍋爐用鋼標準所列的鋼號或化學(xué)成分，力學(xué)性能，焊接性能與國內(nèi)允許用于鍋爐的鋼材相類似，并列入鋼材標準的鋼號或成熟的餓鍋爐用鋼鋼號。 ⑵應(yīng)按訂貨合同規(guī)定的技術(shù)標準和技術(shù)條件進行驗收。對照國內(nèi)鍋爐鋼標準如缺少檢驗項目，必要時還應(yīng)補做所缺項目的檢驗，合格后才能使用。 ⑶鍋爐強度應(yīng)采用該鋼材的技術(shù)標準或技術(shù)條件所規(guī)定的性能數(shù)據(jù)進行。 ⑷首次使用前應(yīng)進行焊接工藝評定和成型工藝試驗，滿足技術(shù)要求后才能使用。 ⑸未列入標準的鋼材或已列入標準的電阻焊鍋爐管，應(yīng)經(jīng)勞動部安全監(jiān)察機構(gòu)同意。7.參考答案: 如果裝置加熱爐加熱介質(zhì)，有一定氣化率，而對加熱介質(zhì)的加熱溫度，壓降又有一定要求時，常對輻射管出口管段進行擴徑，一般有擴徑的加熱爐有常減壓裝置的減壓爐，糠醛精制裝置的精制加熱爐等。 擴徑的作用如下： ①降低輻射管壓降 特別在輻射出口附近因介質(zhì)氣化率增大，氣化后線速提高壓降也急增，擴徑后降低了線速從而降低輻射段壓降 ②使介質(zhì)從輻射室取走更多的熱 擴徑后隨著壓降減少，可促使介質(zhì)更多的氣化，從而在輻射室吸收更多的氣化潛熱，可減少入塔前溫降，提高入塔溫度。 ③降低出口溫度避免介質(zhì)裂解 許多油品溫度高了要發(fā)生裂解，如糠醛加熱溫度超過230℃就要分解或糠醛酸既腐蝕爐管又要引起結(jié)焦，減壓餾分油也不宜超過430～440℃，否則油品中殘存不飽和烴增加油品，性質(zhì)變壞，并伴隨著爐管結(jié)焦。一般在擴徑降壓的基礎(chǔ)上保持一定真空降壓可使爐出口溫度降到不裂解溫度（糠醛降到220℃以下，減壓降到410℃以下） 原則： 擴徑應(yīng)在氣化點之后，并要求保持好的流型（環(huán)狀流、噴霧流）。擴徑過大因氣化造成一定溫降，擴徑過小，氣化少，溫降很小，會造成介質(zhì)逐步溫升，一般以等溫擴徑為好。 焦化爐為何不擴徑：對介質(zhì)的要求不一樣，他的目的是使重質(zhì)油品加熱裂解、聚合變成輕質(zhì)油，中間餾分油品和焦炭，焦化爐加熱溫度應(yīng)大大超過油品裂解溫度，溫度太低，焦化反應(yīng)速度和深度會降低，汽、柴收率會降低，焦炭中揮發(fā)分增加，焦炭質(zhì)量變壞。溫度過高將使反應(yīng)深度加深，汽、柴繼續(xù)裂解，汽、柴收率同樣降低，而易結(jié)焦，開工周期縮短，一般控制在495～505℃。采用高的流速及高熱強度，使油品在加熱爐中短時間內(nèi)達到焦化反應(yīng)所需溫度，同時迅速離開加熱爐（保持一定壓力）到焦炭塔大空間中減壓進行焦化反應(yīng)，如果擴徑很可能會在擴徑部位結(jié)焦。8.參考答案: ⑴根據(jù)工藝給定的流量選擇合適的管徑 ①管徑太大，流速低，流型不好，當氣體流速比能產(chǎn)生最低壓降的流速更低時，產(chǎn)生不穩(wěn)定流速。同時管徑大，壁厚增，一次性投資貴。 ②管徑太小，流速高，壓降太大，為了滿足工藝要求往往要增加程數(shù)，路數(shù)太多，兩相流不好控制各路進料量，往往要產(chǎn)生偏流，由于偏流同樣會產(chǎn)生不穩(wěn)定流動，甚至結(jié)焦。一般兩相流的流速應(yīng)在8m/s～15m/s，可根據(jù)流型圖來判斷。 ⑵選擇合適的爐管材料9.參考答案: ①爐型 ②熱負荷 ③冷油流速（即管徑和程數(shù)） ④有否過熱蒸汽或廢熱鍋爐 ⑤爐管材質(zhì)、壁厚 ⑥火咀數(shù)量和形式 ⑦風(fēng)荷載及地震荷載等?選型說明： 當加熱某一種介質(zhì)而設(shè)計的管式爐，當用于加熱另一種介質(zhì)時，由于其允許的熱強度不同，原設(shè)計的熱負荷就不再具有意義。例如：一個1000萬千卡/時常壓爐，當用在焦化爐時，就只能當作700萬千卡/時左右的爐子使用。 在選用時，具有實際意義的是其有效加熱面積。然而加熱面積是不直觀的，名義熱負荷（以下列名義熱強度為準計算的爐子熱負荷） 查后得選用名義熱負荷780萬千卡/時左右圓爐，滿足熱負荷要求，然后再考慮管徑等其它因素是否合適。 若選用1200萬大卡/時的常壓爐用作1200萬大卡/時瀝青爐是否合適？ 不合適，因為常壓爐熱強度在2～3萬大卡/時（圓筒爐），而瀝青爐允許熱強度較常壓爐要低。則選用1200萬大卡/時的常壓爐作瀝青爐的傳熱面積可能不夠。 選用加熱爐應(yīng)注意： 選用時應(yīng)根據(jù)使用的裝置、條件及地區(qū)的不同，需作一些核算和比較 ①全爐熱負荷、輻射管的熱強度 ②管徑及程數(shù) ③根據(jù)操作壓力、溫度及腐蝕條件核算爐管厚度 ④燃燒器燃燒種類及總發(fā)熱量 ⑤整個地區(qū)的風(fēng)載荷、地震荷載、場地土是否一致，必要時進行核算。 ⑥其它（軸線位置說明等）10.參考答案: ⑴當過?？諝庀禂?shù)過大而負壓不足時，應(yīng)關(guān)小風(fēng)門。 ⑵當過?？諝庀禂?shù)不足而負壓過大時，應(yīng)開大風(fēng)門。 ⑶當過剩空氣系數(shù)和負壓都不足時，應(yīng)開大擋板。 ⑷當過?？諝庀禂?shù)和負壓都太大時，應(yīng)首先關(guān)小風(fēng)門，再關(guān)小擋板。 ⑸當過?？諝庀禂?shù)正好而負壓不足時，應(yīng)先關(guān)小風(fēng)門，再開大擋板。 ⑹當過?？諝庀禂?shù)不足而負壓正好時，應(yīng)先開大風(fēng)門，再開大擋板。 ⑺當過?？諝庀禂?shù)正好而負壓過大時，應(yīng)先開大風(fēng)門，再關(guān)小擋板。 ⑻當過剩空氣系數(shù)過大而負壓正好時，應(yīng)先關(guān)小風(fēng)門，再關(guān)小擋板。 ⑼在風(fēng)門與擋板聯(lián)調(diào)時，由于風(fēng)門靈敏度大，應(yīng)微調(diào)，而且不可能一次就達到要求，必須反復(fù)多次進行。11.參考答案: ⑴集合風(fēng)道凈流通面積和支風(fēng)道凈流通面積總和之比為1.2～1.5，冷風(fēng)道自然通風(fēng)的氣體流速為6～8m/s，強制通風(fēng)10～12m/s，熱風(fēng)道和煙道12～15m/s. ⑵煙風(fēng)道的接口部位應(yīng)予補強，單面開口弦長不得大于半徑的0.75倍。 ⑶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)置垂直隔板，隔板應(yīng)從開孔底部起高出開孔1500mm。 ⑷煙風(fēng)道宜采用圓形（因如流通面積相同時，圓形摩擦阻力較其它截面小），預(yù)熱器或風(fēng)機接口可采用矩形，官道上表面應(yīng)考慮排水。 ⑸煙風(fēng)道截面變化及轉(zhuǎn)向處盡可能采用阻力較小的結(jié)構(gòu)型式。 ⑹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）。 ⑺長距離管道，鼓風(fēng)機出口，引風(fēng)機出入口，預(yù)熱器出入口（有膨脹推力時）管部位應(yīng)設(shè)補償器，補償器應(yīng)避免承受管道荷載，膨脹量大時可采用預(yù)拉伸措施。 ⑻有襯里煙風(fēng)道撓度不得超過跨距的1/360。無襯里煙風(fēng)道撓度不得超過跨距的1/240。 ⑼煙風(fēng)道設(shè)計應(yīng)防露點腐蝕。12.參考答案: ⑴應(yīng)根據(jù)不同部位的設(shè)計溫度合理選用耐熱混凝土材料和級配 ⑵對雙層襯里結(jié)構(gòu)，熱面層最小厚度為75mm； ⑶澆注襯里的保溫釘規(guī)定為： ①輻射室爐壁和爐頂襯里應(yīng)采用18Cr-8Ni型或25Cr-20Ni型不銹鋼保溫釘固定 ②保溫釘長度不得小于各相應(yīng)層baowenhoudu?的70%，保溫釘端部距向火面的距離不應(yīng)小于12mm； ③保溫釘為方形布置，爐體襯里保溫釘?shù)淖畲箝g距宜為襯里總厚的兩倍，但在爐壁上最大間距不得大于300mm； ⑷彎頭箱、煙囪和煙道采用隔熱襯里時，其厚度不得小于50mm，保溫釘?shù)拈g距不應(yīng)大于200mm13.參考答案: ①有足夠的高溫強度，長時間的組織穩(wěn)定性 ②抗氧化和抗腐蝕性好 ③常溫和高溫的加工性能好 ④可焊性好14.參考答案: 加熱爐設(shè)計時管內(nèi)的冷油流速，各裝置所取有所不同，一般在1.2～2m/s。如果冷油流速太小時， ①管內(nèi)介質(zhì)流動呈層流時，易引起爐管結(jié)焦。 ②流速太小，內(nèi)膜傳熱系數(shù)就低，對傳熱不利，為達到所需加熱溫度，則介質(zhì)停留時間加長，對重質(zhì)油來說也極易引起結(jié)焦。 冷油流速太大，動力的消耗就大，裝置能耗會增大，對有汽化的介質(zhì)，應(yīng)注意管內(nèi)最大流速不應(yīng)超過臨界速度的0.8～0.9（一般來說只要動力允許，流速大有好處，對傳熱有利）。15.參考答案: 焊接鉻鉬鋼焊條有奧氏體不銹鋼焊條與珠光體焊條。 奧氏體不銹鋼焊條： 優(yōu)點： ⑴如果焊接工藝適當，焊后可不做熱處理，施工非常方便 ⑵焊縫金屬的機械性能、抗氧化和耐蝕能力不低于基本金屬? 缺點： ⑴焊條昂貴 ⑵焊縫金屬與基本金屬材質(zhì)不同，線脹系數(shù)不同，受熱后存在內(nèi)應(yīng)力 ⑶焊縫根部或熱影響區(qū)硬度高? 珠光體焊條： 優(yōu)點： ⑴焊縫金屬與基本金屬材質(zhì)相同，經(jīng)過適當熱處理后，可得到與基本金屬的機械性能及金相組織基本相同的焊接接頭，生產(chǎn)中安全可靠。 ⑵焊條造價比奧氏體焊條便宜?缺點：⑴焊后要熱處理，施工較麻煩?奧氏體不銹鋼焊條焊后可不要熱處理 原因：雖然焊縫根部出現(xiàn)部分奧氏體組織，但這種組織不能通過高溫回火或退火處理予以消除，因此采用焊后熱處理不一定會帶來多大好處珠光體焊條焊后必須熱處理 原因：由于這種材料具有空氣淬硬物性，焊接以后有極大淬硬傾向，為降低硬度，提高塑性和重新分布應(yīng)力，焊后必須進行熱處理，才可將這些缺陷克服。我國過去二十多年多采用奧氏體焊條未發(fā)現(xiàn)過問題 原因： ⑴爐管選用較厚，裕量較多 ⑵由于操作溫度與壓力不高，焊縫并不是在十分苛刻條件下操作，隨著對設(shè)計及操作的嚴格要求與施工技術(shù)及認識上的提高，采用與基本金屬相同的焊條是發(fā)展的必然趨勢。16.參考答案: （10#、20#、Cr5Mo、Cr9Mo、1Cr18Ni9Ti、Cr25Ni20） 10#、20#???450℃ Cr5Mo??????600℃ Cr9Mo??????650℃ 1Cr18Ni9Ti??650℃ Cr25Ni20???1000℃17.參考答案: 1）根據(jù)加熱爐各部位相對抽力和煙氣阻力，可畫出爐內(nèi)各部位煙氣相對負壓分布圖見圖2。 2）圖2僅表示爐內(nèi)煙氣與同高度爐外大氣的相對負壓，因此出現(xiàn)煙氣從負壓大的部位向負壓小的部位流動的假象。實際上大氣壓力隨高度的增加而減小，爐內(nèi)煙氣絕對負壓分布圖應(yīng)如圖3所示，由圖3可以看出，煙氣還是由負壓小的部位向負壓大的部位流動。 18.參考答案: ⑴減壓爐的出口汽化量大，擴徑可以降低管程壓降，在同樣的輻射油品出口溫度下與不擴徑的情況下比較，則可以提高油品的汽化率，有利于提高輕油的拔出率。 ⑵減壓爐輻射出口擴徑可以降低油品出口溫度，對防止爐內(nèi)結(jié)焦有利。 ⑶對潤滑油型的煉油裝置，減壓爐的平均輻射熱強度比燃料型的裝置要低，而出口溫度也低，因此擴徑還可以保證滿足潤滑油對產(chǎn)品的色變和安定性的要求。 ⑷擴徑可以使減壓盤管的壓力減小，溫度降低，當處理量不變時，相當于降低了加熱爐的熱負荷，故可以降低能耗，擴徑要注意下述三點： ①擴徑位置的選擇 擴徑太早，易結(jié)焦；擴徑太后阻力降大，影響減壓拔出率。 ②擴徑不要選擇在下行管上，因下行管容易出現(xiàn)不好的分層流，易造成結(jié)焦或燒壞爐管。 ③根據(jù)一般經(jīng)驗，擴徑總長不要超過管程長度的17%～20%。19.參考答案: 材料在一定溫度和外力作用下，所表現(xiàn)出抵抗某種變形或破壞的能力成為材料的機械性能。 主要指標有：強度、塑性、韌性、硬度等。 ⑴強度一般用σs、σb表示 單位：kgf/mm2（公斤力每平方毫米） Klbf/in2（美國ASYM標準，千磅力每平方英寸，ksi） MPa（即N/mm2）（我國推行的國際單位制，兆帕） ⑵塑性一般用δ%（伸長率）φ%（斷面收縮率）α（彎曲角）等 ⑶韌性 抵抗的沖擊力，而不發(fā)生硬斷的能力 沖擊韌性αk，單位面積所承受的沖擊力 單位：kgf·m/cm2→?J/cm2（焦耳每平方厘米） ⑷硬度（HB、HRC、HV） 材料表面抵抗較硬物體壓力的能力 HB（布氏） HRC（洛氏） HV（維氏） 單位與強度單位一致。20.參考答案:運行中鍋筒水位是經(jīng)常發(fā)生變動的。因物質(zhì)平衡遭到破壞或工質(zhì)狀況發(fā)生變化都將引起水位的變化。例如當鍋爐蒸發(fā)量發(fā)生變化，也就是受熱面中水的消耗量發(fā)生變化時，如未能及時調(diào)節(jié)給水，則由于給水量與蒸發(fā)量的平衡關(guān)系被破壞從而引起壓力的變化，使鍋水的狀態(tài)改變而出現(xiàn)“虛假水位”的現(xiàn)象。燃燒工況對水位也由一定的影響，當外界負荷不變而燃燒強化或減弱時水位也由暫時升高或降低的現(xiàn)象。運行中給水壓力變化，送人鍋爐的水量發(fā)生變化，從而破壞了給水量與蒸發(fā)量的平衡也會引起水位變動。21.參考答案: 強化對流傳熱即提高對流爐管表面熱強度qc ①減少布管面積Ac，為達此目的一般是提高總傳熱系數(shù)Kc和Δt Δt提高和布管有關(guān)，介質(zhì)和煙氣流向為逆向（↑煙、↓介） Kc提高和內(nèi)外膜傳熱系數(shù)有關(guān) 內(nèi)膜傳熱系數(shù)hi主要和介質(zhì)流速、管徑有關(guān)，當介質(zhì)流速取最結(jié)焦時，管徑就為定值 介質(zhì)流速：根據(jù)不同介質(zhì)，有規(guī)定的流速范圍外膜傳熱系數(shù)h*0主要取決于煙氣流速Gg有關(guān)，Gg大小和布管形式即□排列或△排列有關(guān)（光管、翅片管或釘頭管有關(guān)）? 結(jié)論：通常根據(jù)規(guī)定選取最佳介質(zhì)質(zhì)量流速，這時爐管直徑及管程數(shù)即為定值了。 在這前提下，主要是設(shè)法提高Gg（煙氣質(zhì)量流速）也就是提高外膜傳熱系數(shù)h0，布管通常為△排列，在爐管外側(cè)加上釘頭（燃油時）或加上翅片（燃氣時），達到了提高h*i和h*0，，即Kc值的目的。Δt和Kc提高了，qc即提高了，Ac減少了，達到強化對流傳熱之目的 ②總傳熱系數(shù)K大小主要取決于外膜傳熱系數(shù)h0，因內(nèi)膜傳熱系數(shù)h*i遠大于1h0（外膜傳熱系數(shù)），〔h*i在600～1000左右，而h*0一般在30左右（未強化）〕 ③強化后K值一般為未強化K值的2～3倍以上。22.參考答案: ⑴它主要是利用沸騰吸熱和凝結(jié)放熱的傳熱原理。 ⑵熱管在設(shè)計與操作時應(yīng)注意的安全問題是： A.制作熱管的鋼管強度要很好地核算和試驗。 B.熱管的外殼應(yīng)是一個較厚的箱體，防止爆破后傷人。 C.切忌干燒，保證工況不超出制造規(guī)定的溫度極限。23.參考答案: 凡新建的加熱爐，爐墻采用耐火磚或者是輕質(zhì)耐熱襯里的爐襯均需要烘爐，其目的是為了緩慢地除去爐墻在砌筑過程中所積存的水分，并使耐火泥得到充分燒結(jié)，以避免爐溫上升過快，水分急劇蒸發(fā)產(chǎn)生裂紋，在烘爐時，爐管內(nèi)應(yīng)通入蒸汽以保護爐管，蒸汽出口溫度對碳鋼不超過400℃，對合金鋼管不超過500℃，烘爐時用輻射出口部位的熱電偶來控制爐膛溫度，烘爐時按烘爐曲線進行精制，烘爐曲線上150℃、320℃、450℃或500℃恒溫其目的是150℃除去自然水，320℃恒溫除去爐墻中結(jié)晶水，450℃（碳鋼管）或500℃（合金鋼管）恒溫使爐墻耐火泥充分燒結(jié)。 24.參考答案: 機理：由于燃料油中的硫（對于氣體燃料指H2S）在燃燒后生成二氧化硫，一定量的二氧化硫又進一步氧化成三氧化硫，三氧化硫氣體會與煙氣中的水蒸氣結(jié)合為硫酸蒸汽，在冷面溫度等于或低于露點時硫酸蒸汽就會在壁面上冷凝兒腐蝕金屬即低溫露點腐蝕 可用公式表達：S+O2→SO2 SO2+O2→SO3 SO3+H2O→H2SO4→產(chǎn)生露點腐蝕 措施： ①燃料脫硫 ②降低過剩空氣系數(shù) ③降低燃燒器霧化蒸汽比例25.參考答案: ①減壓爐輻射盤管出口擴徑的理由是： A.因出口汽化量大，擴徑可提高汽化率，提高輕油拔出率 B.可降低介質(zhì)出口溫度，防止結(jié)焦 C.可減少壓降，降低溫度，降低能耗 D.可提高產(chǎn)品產(chǎn)量 ②擴徑位置選擇時，擴徑過早，介質(zhì)易結(jié)焦；擴徑過晚阻力增大，影響減壓拔出率 ③根據(jù)一般經(jīng)驗，擴徑總長不要超過管程總長的17%～20%為合適。卷III參考答案一.參考題庫1.參考答案: ⑴負責本*裝置（本專業(yè)）的設(shè)計進度、設(shè)計質(zhì)量、統(tǒng)一和銜接工作? ⑵貫徹執(zhí)行項目和本專業(yè)有關(guān)的統(tǒng)一規(guī)定? ⑶負責對外聯(lián)系，向有關(guān)專業(yè)提出、接受設(shè)計委托資料及協(xié)調(diào)工作，按規(guī)定對有關(guān)設(shè)計文件會簽? ⑷組織編制匯總設(shè)備表、材料表、專業(yè)概算、說明書、分目錄等設(shè)計文件? ⑸根據(jù)需要，參加設(shè)計交底、現(xiàn)場施工、處理現(xiàn)場出現(xiàn)的問題、竣工驗收、試運開汽等工作，負責組織本專業(yè)人員做好設(shè)計總結(jié)。2.參考答案: 1）C的主要影響是生成碳化物、促進奧氏體的形成、增加耐腐蝕性和高溫強度。 2）Cr的主要作用是生成碳化物、促進鐵素體的形成、防止生成高溫氧化皮、耐氧化性酸腐蝕。 3）Ni的主要作用是促進奧氏體的形成、增加高溫強度、防止生成高溫氧化皮、耐非氧化性酸腐蝕。 4）Ti、Nb主要影響是生成碳化物、防止晶間腐蝕。 5）固溶化熱處理。奧氏體不銹鋼的單相奧氏體不是穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，在冷加工和熱扎過程中容易生成鐵素體和碳化物等其它相，影響機械性能和耐腐蝕性。固溶化熱處理的作用是使碳化物分解，讓碳、鉻和鎳等在奧氏體中充分固溶，在使用溫度下形成過飽和的固溶體，造成晶格扭曲，并以急冷的方式迅速通過碳化物析出溫度區(qū)，保證其應(yīng)有的機械性能和耐腐蝕性。 6）穩(wěn)定化熱處理。對于含有Ti、Nb等穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼，固溶化溫度較高時，造成只有少量的C與Ti、Nb等生成碳化物，大部分則固溶在奧氏體中。當使用溫度在425～600℃時，C與Cr結(jié)合而不是與Ti、Nb等結(jié)合，造成敏化。穩(wěn)定化熱處理的目的是在一定溫度下（大于600℃、小于固溶溫度）使C與Ti、Nb等結(jié)合。3.參考答案: ⑵冷熱端管長長度比的選擇，長度比的大小能影響熱管預(yù)熱器的傳熱和阻力特性，還影響熱管的經(jīng)濟性。一般，選擇長度比的原則是：在滿足冷熱流體阻力降的條件下，長度比應(yīng)盡量接近其經(jīng)濟長度比。 ⑶管徑的選擇，管徑的大小，對熱管有以下幾方面的影響： ①影響熱管的傳熱量，Q=AoUoΔt，管徑越大，傳熱面積越大，傳遞的熱量就越多。 ②影響熱管的強度，其它條件相同時，管徑越小，能承受管內(nèi)的壓力就越多。 ③影響熱管的傳熱極限，管內(nèi)流通面積的大小，主要影響聲速極限與攜帶極限。 ⑷熱管安裝位置的選擇 放在對流上部時，采用水平放置，不過熱管與水平至少有10～15°傾斜角，在地面上時可垂直安裝。 ⑸擴展表面的選擇 熱管預(yù)熱器總傳熱系數(shù)K的大小，主要受管外膜傳熱系數(shù)的影響，這又跟管外翅片厚度、高度、間距和管徑這些參數(shù)的選取有關(guān)，一般翅片高度不超過光管直徑的一半，翅化比的值在7～12范圍為宜。 ⑹熱管排列方式的選擇 熱管預(yù)熱器放在對流段上部由煙囪自然引風(fēng)時，可選用正方形排列，必要時煙氣側(cè)翅片間距要適當大些，預(yù)熱器放在地上，且用引風(fēng)機時，可采用正三角形排列，燒燃料油時，并要有吹灰措施。4.參考答案: 5.參考答案: ⑴耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的無機非金屬材料。它是包括天然礦石及按照一定的目的要求經(jīng)過一定的工藝制成的各種產(chǎn)品。具有一定的高溫力學(xué)性能，良好的體積穩(wěn)定性，用于高溫設(shè)備中。 ⑵耐火材料應(yīng)具有高的耐火度，良好的荷重軟化溫度，高溫體積穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性及良好的抗渣性。還要具有一定的耐磨性。外型規(guī)整，尺寸準確。對某些特殊耐火材料，還要有透氣性、導(dǎo)熱性等。 ⑶表面水是指不參與礦物的晶格組成，而是以機械吸附的形式存在于礦物中的水，因而含量不定。在常壓下，當加熱到100℃～110℃時，可以全部從礦物中逸出。 ⑷結(jié)晶水是水以中性分子（H2O）形式參加礦物的結(jié)晶構(gòu)造，并占有固定的位置，水分子的數(shù)量與礦物中其他成分成簡單整數(shù)比的水叫結(jié)晶水。 當受熱達到200℃～500℃時，結(jié)晶水會消失，個別礦物的失水溫度高達600℃，所以烘爐時在高溫下要保持一段時間，讓結(jié)晶水脫凈，以免生產(chǎn)時影響脹縮。6.參考答案: 1）從結(jié)構(gòu)設(shè)計上來說，可以進行等強度設(shè)計。例如，爐體鋼結(jié)構(gòu)立柱的變截面設(shè)計；煙囪筒體壁板的變厚度設(shè)計等等。 2）從工藝上來說，加熱爐各個功能部件對操作都具有相同的富裕量。例如，燃燒器能量、管壁熱強度、爐管管材、爐管壁厚、爐膛管系支撐、管系阻力、煙囪抽力和鼓引風(fēng)機容量等對工藝條件的變化具有相同的裕度。7.參考答案: ①燃燒器制造的質(zhì)量 ②燃料油進入燃燒器的預(yù)熱溫度 ③燃燒器的供風(fēng)調(diào)整 ④注意油、汽壓差8.參考答案: ⑴處理量較小時，利用工藝物流，設(shè)置于對流室被加熱，以降低排煙溫度，提高加熱爐效率。 ⑵設(shè)置各種型式的空氣預(yù)熱器，進一步降低排煙溫度，將余熱加熱燃燒用空氣，以提高熱利用率，是行之有效的又一形式。 ⑶大處理量的重整裝置，反應(yīng)加熱爐，多采用余熱鍋爐型式，把爐子熱效率提到最大90%以上。產(chǎn)生中壓蒸汽以滿足裝置生產(chǎn)需要，多余蒸汽可并網(wǎng)。9.參考答案: ①爐管和彎頭 A.爐管的數(shù)量：由熱負荷、熱效率和構(gòu)造要求必要的傳熱面積來定。 B.爐管的直徑和程數(shù)：由流量、允許壓降、停留時間和允許內(nèi)膜溫度來定。 C.壁厚：由壓力、溫度、材料強度和腐蝕裕度等。 D.材料：由溫度及流體的腐蝕性能決定，當然能答上材料的高溫性最好 ②管架、管板和管板的作用是承受爐管重量并把重量傳遞給爐架。因此要求它有優(yōu)越的抗氧化性能和足夠的高溫強度。通常用25-12，25-20碳鋼和球鐵制造。如果燃料中含釩高時，在選材及對材料保護上應(yīng)有所考慮。 ③爐墻 A.爐墻厚度是根據(jù)爐墻允許的散熱量或保證爐墻外壁溫度，通過計算來確定 B.通常無遮蔽的爐墻溫度按tp計算，有遮蔽的爐墻按公式計算爐墻溫度 C.爐墻用材一般為兩大類 一是定型材料，如耐火磚、陶纖維等 二是不定型材料，襯里 ④爐架、管板、平臺 爐架承受加熱爐的全部荷載，是由多種型鋼組成，架尺寸的最終決定應(yīng)遵守“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定”“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”“建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范”“工業(yè)與民用建筑抗震規(guī)范”壁板起防漏、保護爐墻的作用，對圓筒爐輻射而言還是承受荷載的部件。?梯子平臺是操作、行走的場地和通道。 ⑤燃燒器 是加熱爐的供熱元件，大致分為氣體燃燒器，液體燃燒器和油氣聯(lián)合燃燒器三類。使用哪一種類的燃燒器由全廠或裝置燃料平衡情況決定，我們是根據(jù)要求執(zhí)行。 ⑥余熱回收設(shè)備，如空氣預(yù)熱器，風(fēng)機等 ⑦加熱爐的附屬配件、門類、擋板、管咀、吹灰器等。10.參考答案: 11.參考答案: 假設(shè)： 一次改造總投資A萬元? 折舊費（按總投資10%計）0.1A萬元?????? 改造后增加電耗B萬元? 改造后凈節(jié)省燃料120公斤/時??????????????????? 燃料單價980元/噸? 每年按330天計?? 改造后節(jié)省燃料費：0.12×330×24×980=C萬元 所以回收年限=總投資/（節(jié)省燃料費-折舊費-年點耗費）=XX年 即：A/（C-0.1A-B）=回收年限12.參考答案: 13.參考答案: 不是，選用1Cr5Mo或1Cr9Mo爐管就可以了，因為： ①1Cr5Mo、1Cr9Mo爐管也耐氫、硫腐蝕，還耐高溫。 ②從強度看，在475℃以下，鉻鉬鋼的許用應(yīng)力僅比各類奧氏體鋼稍低。 ③從維護看，鉻鉬鋼無需堿洗、充氮等防止晶間腐蝕的特殊措施。 ④從價格看，5Cr：9Cr：321=1：1.44：2.9，321比1Cr9Mo貴兩倍，比1Cr5Mo貴三倍。14.參考答案: 地震作用抗震計算通常有三種方法， 第一種是“底部剪力法”適合以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻，以及近似單質(zhì)點體系結(jié)構(gòu)。 第二種是“振型分解反應(yīng)譜法”，適合彎剪變形，結(jié)構(gòu)相對有一定對稱性結(jié)構(gòu)， 第三種是“對稱分析法”，適合特別不規(guī)則的建筑構(gòu)筑和特別高超高建筑構(gòu)筑物。 加熱爐抗震計算，目前主要采用第二種“振型分解反應(yīng)譜法”，對硫回收酸氣尾氣爐也可用底部剪力法。地震作用和振型、振型參與系數(shù)、重力荷載、地震影響系數(shù)有關(guān)。但地震影響系數(shù)又和設(shè)防裂度、振動周期、特征周期有關(guān)。特征周期又和遠震、近震、場地土有關(guān)，振動周期、振型、振型參與系數(shù)又和建筑構(gòu)筑物的質(zhì)量和剛度分布有關(guān)，所以也可說地震作用和重力荷載、遠震、近震、場地土、設(shè)防裂度和構(gòu)筑建筑物的剛度質(zhì)量分布有關(guān)。15.參考答案: ⑴耐火磚爐墻一般應(yīng)留出膨脹縫，而輕質(zhì)耐熱襯里應(yīng)留出伸縮縫，這是由于耐火磚與耐熱襯里的膨脹與收縮性能不同而引起的。耐火磚的膨脹量隨溫度的升高而加大，而耐熱襯里在溫度升高時有少量膨脹，但在冷卻后會出現(xiàn)較大的收縮，即殘余收縮。在以后的操作中，若加熱的最高溫度不超過第一次加熱的溫度，襯里隨溫度的升高和降低，其膨脹和收縮就是沿下圖所示的直線上下往復(fù)移動。因此，大面積襯里不必像耐火磚爐墻那樣需留出較大的膨脹縫，而只需沒每隔1～