石油化工管式炉的基础知识
第1课：石化管式炉概述
四、盘管系统
盘管系统包括炉管及其连接件、支承件。 炉管及其连接件材料选择—温度、压力、 介质腐蚀性 炉管支承件材料选择—烟气温度及其腐蚀 性 炉管壁厚计算—SH/T3037 炉管支承件强度计算 炉管支承方式和支承间距
五、炉衬及耐火隔热材料
炉衬结构—砖结构、衬里（浇注料、可塑料）、 陶瓷纤维结构、复合结构
1.2 分类 1.2.1按功能分类 1).加热型管式炉仅对其被加热介质进行加热。 被加热介质在管式炉内吸收足够的热量后到 后续设备中进行传热、传质、分馏和化学反 应等。 2).加热-反应型管式炉的炉管内介质一边吸热， 一边进行着复杂的化学反应。在这类管式炉 内，炉管不仅是传热的媒体，同时也是直接 火焰加热的反应器。
炉衬材料选择—热面温度、温度裕量、耐火隔热 材料的分类温度或等级温度、烟气的腐蚀性
炉衬厚度计算
炉墙外壁温度—SH/T3036规定：环境温度27℃，
无风条件下，外壁温度不高于80℃。
六、钢结构
材料—Q235-BF、Q235-B、Q345-D等
结构计算 结构设计
七、余热回收系统
石化管式炉的余热回收系统一般有两种：烟气 余热锅炉系统或空气预热系统
常减压
能耗 %
焦 化
连续重整 柴油加氢 制 氢
~80 ~30
82～92 ~90
工程费 %
10～17 10～12
12～16
6～8
20～25
三、石化管式炉的结构构成
3.1功能性结构构成 石化管式炉的功能性结构构成包括下列几大 部分： 辐射室—主要功能是辐射传热 对流室—主要功能是对流传热 烟囱—主要功能是排出烟气并保证炉内负 压 余热回收系统—主要功能是回收热能 燃烧器—主要功能是供热
管式炉原理
管式炉原理
管式炉是一种常见的工业加热设备，广泛应用于石油化工、冶金、玻璃等行业。
它采用燃气或液体燃料作为热源，通过管道输送热能，将热能传递给加热介质，实现加热作用。
管式炉的工作原理主要包括热能产生、传输和利用三个方面。
首先，管式炉的工作原理涉及热能的产生。
燃气或液体燃料在燃烧室内燃烧，
产生高温高压的燃烧气体。
这些燃烧气体通过燃烧室内的燃烧器，形成高温高压的燃烧气流，为管式炉提供了热能来源。
其次，管式炉的工作原理涉及热能的传输。
燃烧产生的热能通过管道输送到加
热介质所在的位置。
管道内的热能传输主要依靠对流和辐射两种方式。
热能通过管道壁传递给介质，使介质温度逐渐升高，从而实现加热作用。
最后，管式炉的工作原理涉及热能的利用。
加热介质在接受热能的过程中，温
度逐渐升高，达到所需的加热温度后，可以用于加热工艺过程中的物料或流体。
这样，管式炉实现了热能的有效利用，为工业生产提供了必要的加热条件。
总的来说，管式炉通过燃烧产生热能，通过管道输送热能，将热能传递给加热
介质，实现加热作用。
它的工作原理涉及热能的产生、传输和利用三个方面，是一种高效、可靠的工业加热设备。
在实际应用中，需要根据工艺要求和介质特性选择合适的管式炉型号和燃料类型，合理设计管道布局和控制系统，确保管式炉的正常运行和安全生产。
总之，管式炉作为一种重要的工业加热设备，其工作原理清晰明了，通过燃烧
产生热能，通过管道输送热能，将热能传递给加热介质，实现加热作用。
了解管式炉的工作原理，有助于我们更好地选择和使用管式炉，提高工业生产的效率和质量。
管式炉课件1基础知识
1.5 加热炉的吹灰控制
• 若炉管积灰严重，将会增加传热热 阻，降低加热炉热效率，增加烟气 流动阻力，排烟温度升高，影响加 热炉的出力与安全运行。 • WQD-Ⅱ型气动旋转式吹灰器 • 吹灰时间、吹灰次数、启动方式均 可调整，吹灰半径1.2m，气源压力 0.5～1.Mpa。
3.辐射表面热强度：辐射炉管每单 位表面积在单位时间内所传递的热 量。表面热强度不超过28KW/m2 4.对流表面热强度：含义同辐射热 强度一样，但它是对对流室而言。 5.热效率：它表示向炉子提供的能 量被有效利用的程度，可用公式表 示为η=被加热介质吸收的有效能 量/ 供给炉子的能量。它是衡量燃 料消耗、评价加热炉设计和操作水 平的重要指标。
1.2 油田用加热炉分类与型号
按基本结构分为： 管式直接加热炉、火筒式加热炉 按被加热介质的种类分为： 原油加热炉、井产物加热炉、 生产用水加热炉、天然气加热炉 按燃料种类分类： 燃气加热炉、燃油加热炉、 燃油燃气加热炉
型号编制方法及命名
加热炉型式代号：
加热炉型式 火筒式直接加热炉 火筒式间接加热炉 代号 HZ HJ
加热炉额定热负荷系列
40 50 63 80 100 125 160 200
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
2.炉膛体积发热强度： 燃料燃烧的总发热量除以炉 膛体积，称之为炉膛体积发热 强度，简称为体积热强度，它 表示单位体积的炉膛在单位时 间内燃料燃烧所发出的热量。
•B=F/Ql xη •B---燃料用量（kg/h, Nm3/h） •F----热负荷 KW •Ql---燃料低发热值 （燃料油：10000 Kcal/kg, 天然气: 8500 Kcal/Nm3） •η---热效率
管式炉的工作原理
管式炉的工作原理
管式炉是一种利用管道将燃烧产生的热量传导传递给加热物体的设备。
它由燃烧室、烟气管道、隔热层和加热管道等组成。
管式炉的工作原理如下：首先，将燃料（如天然气、燃油等）引入燃烧室，并与适当的空气混合。
然后，通过点火使燃料燃烧产生高温的燃烧气体。
燃烧气体在燃烧室内流动，并经过烟气管道被引导到管式炉设备的加热区域。
加热区域通常由多个并联或串联的加热管道组成。
燃烧气体在加热管道内部传导热量，使加热管道升温。
加热管道的表面通常采用优良的导热材料，以提高热传导效率。
同时，加热管道的外部涂有高效的隔热层，以减少热量损失。
待加热物体通过管式炉内的加热区域时，加热管道将热量传导给加热物体，使其升温。
热量的传递通过对流、辐射和传导等方式进行，提高加热效果。
一般来说，管式炉的加热区域可采用单向或往返方式，以满足特定的加热要求。
通过控制燃料供给、空气流量和加热时间等参数，可以调节管式炉的加热温度和加热速度，以适应不同的加热需求。
同时，在保证正常工作的基础上，合理选择隔热材料和降低热损失，可以提高管式炉的能量利用效率。
总结：管式炉利用燃料燃烧产生的高温燃烧气体，通过管道传导热量给加热物体，实现加热过程。
通过合理控制参数和隔热设计，可以提高管式炉的效率和性能。
管式炉的相关原理介绍
管式炉的相关原理介绍管式炉是一种常见的热处理设备，广泛应用于各类工业生产中。
本文将介绍管式炉的相关原理，包括工作原理、炉体结构、热传递原理等方面的内容。
一、工作原理管式炉是一种加热装置，用于加热工件或料件，将其加热到一定温度范围内，以满足工业生产中的各种需求。
管式炉采用间接加热方式，即通过高温燃烧气体或电加热器加热管内的热传递油，再将热传递油传递给管壁，以此将工件或料件加热。
二、炉体结构管式炉由燃烧室、热交换器、管道、管壁、工件传递装置等元件组成。
其中，燃烧室包括燃烧器、点火器等部件，用于将气体燃烧产生高温的气体。
热交换器包括热传递油装置、传热管、绝热层等部分，用于将热传递油加热后传递给管壁。
管道用于将加热油循环送入热交换器中。
管壁负责将加热油传递给工件或料件，使其被加热。
工件传递装置用于将工件或料件送入管壁内进行加热。
三、热传递原理管式炉的热传递原理主要包括对流传热、辐射传热和导热传热三种方式。
1.对流传热在管式炉内，热传递油被加热后，以对流方式进行传递。
具体来说，油经过热交换器后，流经管道返回至燃烧室，并再次被加热。
这样的循环过程既可以保证油温度达到要求，也可以保证工件或料件得到均匀的加热。
2.辐射传热在管式炉内，燃烧室内部的高温气体可以通过辐射方式传热。
燃烧室顶部通常安装有辐射板，将燃烧室内部的辐射热传递给管式炉内的工件或料件。
3.导热传热在管式炉内，热传递油经过热交换器被加热后，进入管壁内，经过管壁的导热传递机制将热量传递给工件或料件。
在管壁内，热传递油流经管子时，管子的壁厚会对导热传热起到一定的影响。
四、总结以上是管式炉的相关原理介绍，管式炉的应用非常广泛，可以用于热处理、干燥、烘焙等不同领域的生产过程。
在工业生产中，管式炉对于提高生产效率、改善产品质量等方面起到了重要作用。
管式加热炉56个基础知识解答与综合反平衡热效率简化计算方法
管式加热炉56个基础知识解答与综合反平衡热效率简化计算方法1、什么叫燃烧？燃烧的基本条件是什么？答：燃烧是物质相互化合而伴随发光、发热的过程。
我们通常所说的燃烧是指可燃物与空气中的氧发生剧烈的化学反应。
可燃物燃烧时需要有一定的温度，可燃物开始燃烧时所需要的最低温度叫该物质的燃点或着火点。
物质燃烧的基本条件：一是可燃物，如燃料油、瓦斯等；二是要有助燃剂，如空气、氧气；三是要有明火或足够高的温度。
三者缺一就不能发生燃烧，这就是“燃烧三条件”或“燃烧三要素”。
2、燃烧的主要化学反应是什么？燃烧产物中主要成份是什么？答：主要化学反应：C＋O2→CO2＋热量；2H2＋O2→2H2O＋热量；S＋O2→SO2＋热量；燃烧产物（烟气）中主要成份：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、水蒸汽（H2O）、氮气（N2）、多余的氧（O2）。
3、什么是辐射传热、对流传热？答：辐射传热是一种由电磁波来传递能量的过程，所传递的能量叫做辐射能，辐射具有微粒性（光子）和波动性（电磁波）两重性质。
对流传热是液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传递到其他部分。
4、什么叫管式加热炉？它有哪些特性？答：管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其它工业炉所没有的若干特点。
其基本特点：具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质加热的一种设备。
管式加热炉特性：1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体；2）加热方式为直接受火式；3）只烧液体或气体燃料；4）长周期连续运转，不间断操作。
5、管式加热炉的工作原理是什么？答：管式加热炉的工作原理是：燃料在管式加热炉的辐射室(极少数在单独的燃烧室)内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质，这就是管式加热炉的工作原理。
6、管式加热炉的主要特点是什么？答：与炼油装置的其他设备相比，管式加热炉的特殊性在于直接用火焰加热；与一般工业炉相比，管式加热炉的炉管承受高温、高压和介质腐蚀；与锅炉相比，管式加热炉内的介质不是水和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气，这就是管式加热炉的主要特点。
石油化工管式炉的基础知识
石油化工管式炉的基础知识管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业使用的。
工业中使用的工艺加热炉，它具有其他工业炉所没有的若干特点。
1.工作原理石油化工管式炉是直接见火的加热设备，燃料在管式炉的辐射室内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传热传递给管内的被加热介质，这就是管式炉的工作原理。
2.管式加热炉的特征是：(1)被加热物质的管内流动，故仅限于加热气体或液体。
而且，这些气体或液体通常都是易燃的烃类物质，同锅炉加热水或蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。
(2)加热方式为直接受火式。
(3)只烧液体或气体燃料。
(4)长周期连续运转，不间断操作。
3.管式加热炉的分类3.1 按功能分类；加热型管式炉和加热-反应型管式炉3.2 按炉型分类：圆筒炉、立式炉和大型箱式炉3.3 按工艺用途分类；加热炉和反应炉反应炉：炉管类被加热的物料在压力和催化剂作用下进行反应。
4.管式加热炉结构管式加热炉的一般结构：一般由辐射室、对流式、余热回流系统、燃烧器以及通风系统五部分组成。
4.1 辐射室辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。
这个部分直接受到火焰冲刷，温度最高，必须充分考虑说用材料的强度、耐热性能等。
这个部分是热交换的主要场所，全炉热负荷的70%-80%是由辐射室担负的，它是全炉最重要的部位。
烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉等，其反应和裂解过程全部都用辐射室来完成。
可以说，一个炉子是优是劣主要看它的辐射室性能如何。
4.2 对流室对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分，但实际上它也是有一部分辐射热交换，而且有时辐射换热还占有破大的比例。
所谓对流室不过是指“对流传热起支配作用”的部位。
对流室内密布多排炉管，烟气比较大速度冲刷这些管子，进行有效的对流换热。
对流室一般担负全炉热负荷的20%~30%。
对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率越高，但究竟占多少比例合适应根据管内流体同烟气的温度差和烟气通过对流管排的压力损失等，选择最经济合理的比值。
石油化工管式工艺加热炉简介
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石油化工管式工艺加热炉简介郑战利管式加热炉在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管，被加热介质在一连串的无缝钢管内以很高流速通过，燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气，高温烟气通过辐射、对流和传导把热量传给被加热介质，把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或完成一定的化学反应深度；这类设备统称为管式加热炉。
管式加热炉的范畴包含热水和蒸汽锅炉、热载体加热炉、油田水套炉、输油管道加热炉、炼油和石化生产装置的工艺加热炉等。
今天我们所讲的管式加热炉是炼油和石油化工生产装置的工艺加热炉，简称为石化工艺加热炉。
石化工艺加热炉的主要特点是1.被加热介质为易燃、易爆的液体或气体，且温度和压力较高。
操作条件苛刻。
安全运行要求高。
2. 加热方式为明火加热。
3. 长周期连续生产。
4. 所用燃料为液体或气体燃料。
管式加热炉应满足的要求1. 完成一定的传热任务，燃料耗量少、需要的传热面积小。
2. 被加热介质不受局部过热。
3. 在纯加热型管式加热炉中，被加热介质无分解或仅有极少量分解。
4. 在加热—反应型管式加热炉中，保证被加热介质的反应深度达到生产工艺要求，且炉管中结焦量最少。
5. 安全、稳定、连续运行周期在3~5年。
6. 排烟中的有害物含量和噪声必须符合国家标准规定。
管式加热炉的主要操作参数1、有效热负荷：为各种被加热介质从体系入口状态到出口状态所吸收的能量之和，它等于供给能量与损失能量之差， Kw2、排烟损失热量：排出体系的烟气带走的热量。
Kw3、燃料不完全燃烧损失热量：由于燃烧设备及燃烧工况等原因造成燃料没有完全燃烧而未能释放出的反应热。
Kw4、散热损失热量：体系内所有设备及管线表面向周围环境中散失的热量。
Kw5、附属设备能耗：鼓风机、引风机、吹灰器、热载体循环泵等辅助设备所耗掉的能量，按供给这些设备的能量计算。
管式炉使用注意事项
管式炉使用注意事项管式炉是一种用于加热、烘烤或熔化物料的设备，常见于工业生产和实验室实验中。
以下是使用管式炉时需要注意的事项：1. 安全操作：在使用管式炉前，必须穿着适合的个人防护设备，如耐高温手套、防火衣和护目镜等。
同时，要确保工作区域通风良好，以防止有害气体的积聚。
2. 清洁炉体：使用前，应定期清洗和保养炉体，以确保炉腔内无杂质或污渍。
清洁时应断电并等待炉体完全冷却后进行。
3. 温度控制：在使用管式炉时，必须严格按照设定的温度进行操作，避免超温。
超温可能会导致炉体损坏或引发火灾。
4. 加热物料：在放入和取出物料时，要小心操作，以免烫伤。
同时，要注意物料的性质和特点，避免对炉腔造成损坏或污染。
5. 炉门操作：在打开和关闭炉门时，要轻柔并避免用力碰撞炉门。
该操作要尽量在炉体冷却后进行，以减小热胀冷缩对炉体的影响。
6. 火灾风险：使用管式炉时，要避免在容易燃烧的物料或溶剂的附近操作。
要随时保持警惕，并准备好灭火器具以应对突发火灾。
7. 电源安全：在长时间不使用管式炉时，应切断电源以避免安全事故。
同时，要定期检查电线和插头的状况，以确保电源的安全可靠。
8. 注意炉体维护：定期检查炉体的各个部件是否正常工作，如温度控制系统和加热元件等。
发现问题应及时修复或更换部件。
总而言之，使用管式炉要保持安全防护意识，严格按照操作规程进行操作，并保持炉体的清洁和维护，以确保使用过程的安全和有效。
9. 加热时间控制：在操作管式炉时，要根据物料的加热需求准确控制加热时间，避免过度加热或不充分加热。
过度加热可能导致物料烧焦或产生危险气体，而不充分加热则会影响到生产或实验过程的效果。
10. 炉腔孔隙：定期检查炉腔内可能出现的孔隙或破损，以避免温度泄露或物料泄漏。
如发现孔隙或破损，应及时修复或更换炉体。
11. 避免过载：在使用管式炉时，要遵守设备的功率限制，避免过载使用。
过载可能会导致设备过热、损坏甚至引发火灾。
12. 稳定放置：使用前要确保管式炉稳定放置，避免倾倒或摇晃。
乙烯的生产—管式炉裂解工艺流程的组织
四、结焦与清焦
裂解炉和急冷锅炉的清焦方法：
①停炉清焦法 是将进料及出口裂解气切断（离线）后，将裂解炉和 急冷锅炉停车拆开，分别进行除焦，用惰性气体和水蒸汽清扫管线， 逐渐降低炉温，然后通入空气和水蒸汽烧焦。（周期较长，操作繁琐） ②在线清焦法 不停炉清焦是一个改进。它有交替裂解法、水蒸汽法、 空气清焦法等（周期短，节能） ③其它方法：加入助剂，起到抑制作用。 在裂解炉进行清焦操作时，废热锅炉均在一定程度上可以清理部分 焦垢，管内焦炭不能完全用燃烧方法清除，所以一般需要在裂解炉 1～2次清焦周期内对废热锅炉进行水力清焦或机械清焦。
设置原则：一般先间接急冷，即裂解产物先进急冷换热器， 后直接急冷，即油洗和水洗来降温。
三、急冷换热器
裂解装置五大关键设备之一
1、急冷要求（设备作用）
快速降温终止裂解反应,即在极短时间（0.01～0.1s内）骤 降到露点温度附近,传热强度约达418.7MJ/m2h左右。操作 苛刻。（在一定压力下判断：
烧焦过程主要反应为： C＋O2→CO2 C+H2O→CO+H2 CO+H2O→CO2+H2
检测出口尾气中CO2 ＜0.2%，可以认为在此温度 下清焦基本结束。
2、急冷的方式 ②间接急冷 急冷废热锅炉（急冷换热器（常以TLE或TLX表示）与汽 包构成的发生蒸汽系统） 用换热器回收大量的热量，冷却介质用高压热水。
二、急冷的目的和方式
2、急冷的方式 ③急冷方式比较
直接急冷 设备费用少 ； 操作简单 传热效果好 产生大量含油污水,难分离 不能回收高品位的热能
间接急冷 回收高品位的热能 不如直接方式中冷热物流接触空间大 无污水 能量利用合理 结焦比较严重
裂解炉有哪几部分组成？ 炉体（对流室、辐射室），炉管，燃烧器。
管式加热炉
五热效率
热效率表示向炉子提供的 能量被有效利用的程度， 其定义可用下式来表达：
式中有效吸热量即为炉子 的热负荷，总发热量一般 为燃料的发热量。可见， 当炉子热负荷不变时，热 效率越高，则燃料用量越 少。
六 炉膛温度
又叫火墙温度，指烟气离开辐射室进入对流室时 的温度，它表征炉膛内烟气温度的高低，是炉子 操作中主要的控制指标。 炉膛温度不能太高，一般控制在850℃以下，但 不是绝对的。炉膛温度高有利于辐射传热，但太 高后会使炉管热强度过高，容易使炉管结焦和烧 坏。此外进入对流室的烟气温度也会过高，使对 流管易烧坏。因此，炉膛温度是确保加热炉长周 期安全运行的一个重要指标。
炼油化工基础(加热炉篇)
炼油化工基础（加热炉篇） (1)第1题什么叫加热炉? 管式加热炉有什么特征? (1)第2题加热炉的工作原理是什么? (1)第3题管式加热炉的一般结构如何? 并说出各部分的作用？ (1)第4题管式加热炉有哪些类型? (2)第5题管式加热炉有哪些主要的技术指标? (2)第6题从加热炉的烟囱排出的烟道气有哪些组成？为什么还有大量的氮和氧？ (3)第7题燃烧的过程是什么？ (3)第8题燃烧的三要素是什么？ (3)第9题什么是高发热值? 什么是低发热值? (3)第10题什么是热负荷? (3)第11题什么叫炉子的热效率? (3)第12题什么叫炉管表面热强度？该指标有何意义？第13题什么叫过剩空气系数? 它和加热炉热效率的关系如何? (4)第14题什么叫对流传热？在炉子里主要发生在什么部位? (4)第15题什么叫热辐射？在炉子里发生在什么部位? (4)第16题加热炉的热负荷是怎样分配的? 以什么方式传热? (5)第17题加热炉结构由哪些部件组成? (5)第18题加热炉是如何分成上、中、下三部分的?•每部分各有哪些主要部件所组成的? (5)第19题加热炉为什么要设置防爆门? (5)第20题烟囱为什么会产生抽力? (5)第21题加热炉的负压是怎样产生的?为什么在负压下操作? (6)第22题新建加热炉投用之前为什么要先烘炉? (6)第23题烘炉分几阶段? 每个阶段温度控制在多少度? 时间多长? (6)第24题加热炉操作的原则及要求是什么? (7)第25题加热炉的”三门一板“是指什么? 加热炉的烟道挡板和风门开度大小对操作有何影响? (9)第26题在什么情况下调节烟道挡板及火嘴风门? (10)第27题点火操作应注意什么?如何避免回火伤人? (8)第28题在燃料气管网中，为什么要设阻火器？阻火器分为哪几类？ (8)第29题加热炉回火的原因有哪些？ (8)第30题如何防止加热炉发生回火？ (9)第31题炉子为什么会出现正压，其原因如何？ (9)第32题加热炉正常操作时，检查和维护内容有哪些？ (9)第33题在操作中加热炉的过剩空气系数一般控制在多少?•过剩空气系数大小对加热炉有何影响？ (10)第34题提高炉子热效率有哪些手段？ (10)第35题测量烟道气温度和烟道压力有什么作用? (11)第36题炉出口温度如何控制? (11)第37题进料量及进料温度变化时对炉子的操作有什么影响? (11)第38题瓦斯切水不净会产生什么现象? (11)第39题烧瓦斯为什么不能带油?如何防止瓦斯带油? (11)第40题加热炉进料中断怎样处理? (12)第41题加热炉燃料气不足或中断如何处理? (12)第42题炉膛负压过大或出现正压怎样处理? (12)第43题对流室压降太大怎样处理? (12)第44题烟气中一氧化碳含量过高怎么办? (12)第45题烟气中氧含量和一氧化碳含量都高，怎样处理? (13)第46题炉子壁温超高的原因及处理方法是什么? (13)第47题加热炉冒烟反映出操作上什么问题? (13)第48题火焰发白、硬、闪光、火焰跳动，都是什么原因? (13)第49题炉膛内颜色过于暗，并且烟很多，如何调节? (14)第50题加热炉烟囱冒烟是什么原因？如何处理？ (14)第51题引起炉管结焦的原因是什么? (14)第52题什么是局部过热? 局部过热有什么危害? (14)第53题加热炉炉管破裂如何处理？ (15)第54题炉管更换的标准是什么？ (15)第55题瓦斯火嘴点不着的原因及处理方法怎样？ (15)第56题回收加热炉烟气余热的途径有哪些？ (15)第57题空气预热器的作用是什么？ (15)第58题如何判断加热炉的操作好坏？ (16)第59题加热炉的低温露点腐蚀是怎样发生的？有何危害？ (16)第60题影响低温露点腐蚀影响因素有哪些？ (17)第61题防止和减轻加热炉低温露点腐蚀有哪些措施? (17)第62题如何判断炉管是否结焦？造成结焦的原因是什么？有什么防止措施？如何处理？ (17)第63题加热炉系统有哪些安全防爆措施？ (18)第64题空气预热器有哪几种型式？18炼油化工基础（加热炉篇）第1题什么叫加热炉? 管式加热炉有什么特征?答：一个具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质(固体或液体)加热的设备，就叫加热炉。
河北什么是管式炉工作原理
河北什么是管式炉工作原理
管式炉是一种利用燃烧方式加热工业生产过程中的炉膛设备。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 燃料供给：管式炉在工作时需要通过燃料将热能输送至炉膛。
燃料可以是液体燃料（如石油、天然气等）或固体燃料（如煤、木材等），通过供气系统或给燃烧机加料方式提供到燃烧室。
2. 燃烧反应：管式炉内的燃料与空气或氧化剂相互作用，发生燃烧反应。
通常情况下，燃料与空气经由燃烧器或燃烧室混合后，在受热表面上得到可燃物质（比如燃气）的起燃，并沿着炉膛内部的管道进行燃烧。
3. 热传导：燃烧过程中，管式炉燃烧室内的受热表面和管道会吸收部分热能，并将热能传递至待加热物质或工件。
通常管道的外层由耐高温的材料制成，能有效防止热能的散失，使其得以集中传导至被加热物质。
4. 排烟散热：在管式炉工作期间，燃烧产生的烟气需要经过烟气排放系统排出，同时也会带走一定的热能。
为了提高管式炉的热能利用效率，常常通过安装烟气热交换装置，将烟气中的一部分余热回收利用。
总体来说，管式炉的工作原理是通过燃烧产生的热能，将其传导至待加热物质的工艺流程中，实现加热或熔化等诸多工业应用。
加热炉学习资料-
一、管式加热炉的结构及工作原理1.1 管式加热炉在炼油和石油化工中的重要性管式加热炉是一种火力加热设备, 它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源, 加热在炉管中高速流动的介质, 使其达到工艺规定的温度, 以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需的热量, 确保生产正常进行。
与其他加热方式相比, 管式加热炉的主要优点是加热温度高〔可达1273K〕, 传热能力高和便于操作管理。
近60多年所来, 管式炉的发展很快, 已成为近代石化工业中必不可少的工艺设备之一, 在生产和建设中具有十分重要的地位。
例如: 一个年处理量为2.5Mt原油的常减压蒸馏装置, 虽所用的加热炉的座数不多, 但其提供的总热量却达70MW, 如果炉子加热能力不够, 就会限制整个装置处理能力的提升, 甚至无法完成预定的任务。
管式加热炉消耗的燃料量相当可观, 一般加工深度较浅的炼厂, 约占其原油能力的3%~6%, 中等深度的占4%~8%, 较深的为8%~15%, 其费用约占操作费用的60%~70%, 因此, 炉子热效率的凹凸与节约燃料降低成本有密切的关系。
此外, 管式炉炉管结焦、炉管烧穿、炉衬烧塌等事故也常常是迫使装置停工检修的重要原因。
在生产中, 希望生产装置能达到高处理量、高质量和低消耗以及长周期、安全运转, 大量施行说明, 管式炉的操作往往是关键之一。
管式炉的基建投资费用, 一般约占炼油装置总投资的10%~20%, 总设备费用的30%左右, 在重整制氢和裂解等石油化工装置中, 则占建设费用的25%左右, 因此, 加热炉制定选型的好坏, 还直接影响装置经济的合理性。
1.2 管式加热炉的分类和主要工艺指标管式炉的类型很多, 如按用途分有纯加热和加热-反应炉, 前者如: 常压炉、减压炉, 原料在炉内只起到加热〔包括汽化的作用〕；后者如: 裂解炉、焦化炉, 原料在炉内不仅被加热, 同时还应确保有一定的停留时间进行裂解或焦化反应。
管式炉概述
2.2重要性 重要性
管式炉在石油化工装置中的地位之所以重要， 管式炉在石油化工装置中的地位之所以重要，在于它是 主要的热能供应设备，同时也是节能的关键设备； 主要的热能供应设备，同时也是节能的关键设备；其 基建投资占有相当高的比例；它是主要的污染源， 基建投资占有相当高的比例；它是主要的污染源，也 就是解决环保问题的主要对象。 就是解决环保问题的主要对象。 管式炉的燃料消耗占装置能耗的比例， 管式炉的燃料消耗占装置能耗的比例，管式炉投资占装 置投资的比例如下： 置投资的比例如下： 常减压 焦 化 连续重整 柴油加氢 制 氢 82～ ~80 ~30 能耗比例 % 82～92 ~90 10～ 10～ 6～ 20～ 工程费 % 10～17 10～12 12～16 12～ 6～8 20～25
7.4.3 蓄热式高温空气贫氧燃烧技术简介
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蓄热式高温空气贫氧燃烧技术原理图 -19-
四、盘管系统
盘管系统包括炉管及其连接件、支承件。 盘管系统包括炉管及其连接件、支承件。 炉管及其连接件材料选择—温度、压力、介质 炉管及其连接件材料选择 腐蚀性 炉管支承件材料选择—烟气温度及其腐蚀性 炉管支承件材料选择 炉管壁厚计算—SH/T3037 炉管壁厚计算 炉管支承件强度计算 炉化的热效率反平衡表达式 ： η＝(1-q1-q2-q3)×100% η-加热炉热效率 q1 –排烟损失占总供热的比值，是排烟温度和过剩空气系 数的函数 q2 –不完全燃烧损失占总供热的比值 q3 –散热损失占总供热的比值 -14-
7.2.1降低排烟温度以减少排烟损失 7.2.1降低排烟温度以减少排烟损失
⑴ 减小末端温差 将需要加热的低温介质引入对流室末端。 ⑵ 将需要加热的低温介质引入对流室末端。 ⑶采用各种空气预热器以预热空气 ⑷采用烟气余热锅炉以发生蒸汽 除灰除垢， ⑸除灰除垢，保证管式炉长期高热效率运转 7.2.2降低过剩空气系数以减少排烟损失 7.2.2降低过剩空气系数以减少排烟损失 7.2.3减少不完全燃烧损失 7.2.3减少不完全燃烧损失 7.2.4减少散热损失 7.2.4减少散热损失 15-15-
加热炉基础知识汇总
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加热炉的主要结构
3.3炉体系统
①、炉墙：其普遍采用的是耐火层-保温层-保护层的结构， 要求其绝热良好，热损失小，牢固可靠，重量轻而价廉，易于建 造和维修。耐火层须能耐一定高温，常用材料是耐火砖、耐热混 凝土、耐火纤维毡等；保温层应具有良好的保温性,常用材料有硅 藻土、.膨胀珍珠岩等；保护层可以用石棉沥青涂层或钢壳。 ②、钢架：用以保持炉型和支持炉墙、管子、顶盖、吊架、 扶梯、平台等各个系统。钢架是根据各种炉型，用不同的型钢焊 接而成。
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加热炉的余热回收系统
四、加热炉的余热回收系统 加热炉预热回收系统的作用主要是讲燃烧后的高温烟气 内的热量通过空气预热器将热量传递到燃烧所需要的空气上，
是的空气的温度升高，间接地提高了燃烧的效果，提高了燃 料燃烧后热量的利用效率，相当于节省了部分燃料，提高了 经济效益。
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•炼油厂延迟焦化车间设备工程师 管式加热炉基础知识
炼油厂延迟焦化车间
2016 年1月
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管式加热炉基础知识
一．管式加热炉的作用和特征
二．管式加热炉类型简介 三．管式加热炉的主要结构 四．加热炉的余热回收系统 五．管式加热炉的操作与维护
石油化工管式加热炉的维护与管理
石油化工管式加热炉的维护与管理管式加热炉（或称管式炉）是加热炉的一种，由于它广泛应用于石油化工、炼油、化肥和有机化学工业，因此，对其操作、维护方法作重点。
1 点火和熄火1.1 用油作燃料时1.1.1管式炉点火前准备工作（1）注意切水及换罐。
因罐底水分较多，将会使燃料油混入大量的水分，造成燃烧器熄火。
（2）将燃油加热，使油的黏度降低到足以保证燃油在燃烧器中完全雾化。
加热的温度根据燃烧器的技术条件确定。
加热温度过高，易使燃油分解，产生积炭现象而增加泵的吸入损失。
雾化蒸汽过热使火嘴易产生积炭，部分燃油在燃烧器中汽化还可导致熄火。
（3）用蒸汽或空气将炉膛彻底吹扫，清除滞留在其内的可燃性气体。
（4）向炉膛吹入蒸汽时，检查疏水器是否正常，并经常用排凝阀切水。
1.1.2点火（1）点火时，将火把插到燃烧器的前方，然后慢慢打开油管线上的阀门，并检查挡板的开度是否满足工艺的要求。
（2）与此同时，将雾化蒸汽或雾化空气的阀门适当开启。
（3）一旦出现熄火时.务必按上述步骤重新点火。
1.1.3熄火时，先关油阀，然后再关闭蒸汽阀和空气阀1.2 用燃料气作燃料时1.2.1点火前的准备工作（1）检查燃料气贮罐的压力是否合适，其大小以维持燃烧为宜，压力低时易产生回火。
（2）注意燃料气贮罐的液面，切勿使气体管线内存积液体。
（3）滞留在炉膛内的燃料气，若其浓度达到爆炸极限时遇明火则将发生爆炸事故，故点火前，切勿用蒸汽或空气吹扫炉膛。
1.2.2点火（1）点火时，将火把插到燃烧器的前方，然后慢慢打开燃料气阀门，待火焰稳定后再逐步增加燃料气量。
②经常观察火焰状态，注意避免出现回火。
③一旦出现熄火时，务必按上述步骤重新点火。
1.2.3熄火熄火时，先关燃料气阀门，然后再关闭空气阀。
2.1 确保最佳的过剩空气率燃料在燃烧室燃烧时，燃料完全燃烧所需的空气量叫理论空气量，为使燃烧完全和火焰稳定，燃烧过程中实际空气量应大于理论空气量。
过剩空气量与理论空气量的比值称过剩空气率。
第三讲炼油装置管式炉
• 再者，炉管直接与火焰接触，任何泄漏都可能造成 爆炸或火灾，这也是非见 火设备不能相比的。
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• 加热型管式炉的炉管壁温在400- 650℃之间，而加热一反应型管式炉(制氢转 化炉)的管壁金属温度常常在850 - 1000℃范围内。
• 管式炉盘管承受的工作压力低的如蒸馏炉，一般是 1 ~ 3MPa，高的如高压加 氢炉，可高达18 ~ 20MPa。
炉衬
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四、炼油装置各种常见的管式炉
• 1、热载体炉 • 2、蒸馏炉 • 3、残渣油加热炉 • 4、加氢炉 • 5、润滑油加工炉 • 6、气体加热炉
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1、热载体炉
• 当加热要求均匀缓和，严格控制和调节加热温度时，常采用间接热源加热的 方法。
• 这种方法的加热设备和用热设备是分开的，中间由一种热载体的循环来传递 热量。加热热载体的加热炉叫热载体炉。
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3、残渣油加热炉
• 这类加热炉包括延迟焦化炉、减粘加热炉及沥青加热炉等均属于加热重质油 料的管式 炉。
• 其特点为管内油料相对密度大(一般均在0.9以上)、粘度高、易裂解、管内壁 容易结焦。
• 为保证加热炉能长周期运行，一般均在辐射管内注入水或蒸汽以提高管内流 速。在焦化炉和减粘炉内除加热外，炉管内还有裂解反应，加热型炉子复杂 得多。
• 保证任意点处被加热介质的温度值不超过糠醛的分解温度(230℃ )。
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• 又如白土炉和管内油品中含有相当数量的固体白土，为避 免白土沉淀堵塞管 路，除管内流速应不低于1m/s以外，还应将盘管设计成没有急拐弯的形状， 例如螺旋管。
炼油化工基础加热炉篇精选版
炼油化工基础加热炉篇 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】第12题什么叫炉管表面热强度？该指标有何意义炼油化工基础（加热炉篇）第1题什么叫加热炉管式加热炉有什么特征答：一个具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质(固体或液体)加热的设备，就叫加热炉。
管式加热炉是石油炼制、石油化工及化学、化纤工业中使用较多工艺加热炉。
管式加热炉的特征是:（1）被加热的物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体，而且，这些气体或液体通常是易燃易爆的烃类，危险性大，操作条件苛刻。
（2）加热方式为直接受火式。
（3）只烧液体或气体燃料。
（4）长周期连续运转，不间断操作。
第2题加热炉的工作原理是什么?答：瓦斯或燃料油在炉内经过燃烧放出热量，在辐射室主要通过辐射，在对流室主要通过热烟气对流，把热量传递给炉管，炉管通过传导和对流的方式把热量传递给管内物料。
第3题管式加热炉的一般结构如何?并说出各部分的作用答：管式加热炉结构：一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及通风系统等五部分组成。
（1）辐射室：是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分，是热交换的主要场所，全炉的热负荷大部分(70～14％)是由它来担负的，温度也最高；（2）对流室:是通过由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分，同时也有一部分辐射传热，它一般布置在辐射室之上，对流室一般担负全炉热负荷的20～30％；（3）余热回收系统:是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分。
回收方法分两类:一类是“空气预热方式”；一类是“废热锅炉”方式，烟气回收系统有放在对流室上部的，也有单独放在地上的；（4）燃烧器:使燃料燃烧产生热量，是炉子的重要组成部分；（5）通风系统:是将燃烧所需的空气引入燃烧器，并将废烟气引出炉子的系统，它分为自然通风式和强制通风式两种。
第4题管式加热炉有哪些类型?答:管式加热炉的类型很多，主要有下面几种:（1）圆筒炉，包括纯辐射型圆筒炉和对流---辐射型圆筒炉，其炉膛是圆筒形；（2）立式炉，其炉膛是长方形箱体，炉管可以是水平放置或垂直放置。
石油化工加热炉的关键种类、用途以及主要指标
图1-7 图1-9
图1-8
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②附墙火焰式(图l-8) 这种立式炉炉膛当中为一排横管，火焰附墙 而上，把两面侧墙的墙壁烧红，使火墙成为 良好的热辐射体，以提高辐射传热的效果， 它比图l—7型炉传热均匀得多，目前已成为高 压加氢、焦化等装置的主流炉型。
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图1-7 1-9
图1-8
图
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④立管立式炉(图l-11) 这是我国首创的炉型。图l-7、图1-8型立式炉
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一般石油化工加热炉的设计，主要有工艺计算和结构设计
两部分工作。工艺计算部分的内容和目的是根据工艺要求，确
定合适的炉型方案，进行燃料燃烧计算；炉子系统热平衡计算
以确定燃料消耗量，进行辐射室传热计算，以布置与确定辐射
传热面积；炉子系统烟气侧的流动阻力和烟囱计算以确定烟气
抽引装置。必要时亦须对工艺物料的阻力进行核算。结构设计
的主要内容是根据炉型方案进行总体布置，并确定炉子燃烧装
置、炉用附件等结构。
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1.2加热炉分类（按外形和按用途分） 1.2.1 按外形分类
按外形大致上分为以下四类：箱式炉、立式炉 、圆筒 炉 、大型方炉 。这种划分法系按辐射室的外观形状，而与对 流室无关。所谓箱式炉，顾名思义其辐射室为一“箱子状” 的六面体。与它相比，立式炉的辐射室宽度要窄一些，其两 侧墙的间距与炉膛高度之比约为1：2。圆筒炉、大型方炉的 称呼也按同理而来。
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图1-19
191.2.2 按用途分类来自按用途管式热加炉大致分为以下几类：炉管内进行化学反 应的炉子、加热液体的炉子、加热气体的炉子和加热气、液混 相流体的炉子。
(1)炉管内进行化学反应的炉子 这种炉子管内发生吸热化学反应。按复杂程度来说，它代
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石油化工管式炉的基础知识
管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业使用的。
工业中使用的工艺加热炉，它具有其他工业炉所没有的若干特点。
1.工作原理
石油化工管式炉是直接见火的加热设备，燃料在管式炉的辐射室内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传热传递给管内的被加热介质，这就是管式炉的工作原理。
2.管式加热炉的特征是：
(1)被加热物质的管内流动，故仅限于加热气体或液体。
而且，这些气体或液体通常都是易燃的烃类物质，同锅炉加热水或蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。
(2)加热方式为直接受火式。
(3)只烧液体或气体燃料。
(4)长周期连续运转，不间断操作。
3.管式加热炉的分类
3.1 按功能分类；加热型管式炉和加热-反应型管式炉
3.2 按炉型分类：圆筒炉、立式炉和大型箱式炉
3.3 按工艺用途分类；加热炉和反应炉
反应炉：炉管类被加热的物料在压力和催化剂作用下进行反应。
4.管式加热炉结构
管式加热炉的一般结构：一般由辐射室、对流式、余热回流系统、燃烧器以及通风系统五部分组成。
4.1 辐射室
辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。
这个部分直接受到火焰冲刷，温度最高，必须充分考虑说用材料的强度、耐热性能等。
这个部分是热交换的主要场所，全
炉热负荷的70%-80%是由辐射室担负的，它是全炉最重要的部位。
烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉等，其反应和裂解过程全部都用辐射室来完成。
可以说，一个炉子是优是劣主要看它的辐射室性能如何。
4.2 对流室
对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分，但实际上它也是有一部分辐射热交换，而且有时辐射换热还占有破大的比例。
所谓对流室不过是指“对流传热起支配作用”的部位。
对流室内密布多排炉管，烟气比较大速度冲刷这些管子，进行有效的对流换热。
对流室一般担负全炉热负荷的20%~30%。
对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率越高，但究竟占多少比例合适应根据管内流体同烟气的温度差和烟气通过对流管排的压力损失等，选择最经济合理的比值。
对流室一般都布置在辐射室之上，与辐射室分开，单独放在地面上也可以。
为了尽量提高传热效果，多数炉子在对流室
采用了钉头管个翅片管。
4.3 余热回收系统
余热回收系统是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分。
回收的方法分两类。
一类是靠预热燃烧用空气来回收热量，这些热量再次返回炉中。
另一类是采用同炉子完全无关的其他流体回收热量。
前者称为“空气预热方式”，后者因为常常使用水回收，被称为“废热锅炉”方式。
空气预热方式又有直接安在对流室上面的固定管式空气预热器和单独放在地上的回转式空气预热器等种类。
固定管式空气预热器由于低温腐蚀和积灰，不能指望长期保持太高的热效率，它的优点是同炉体结合成一体，设计和制造比较简单，适合热回收量不大时选用。
废热锅炉一般多采用强制循环方式，尽量放到对流室顶部。
目前，炉子的余热回收系统以采用空气预热方式为多，通常只有高温管式炉（如烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉）和纯辐射炉才使用废热锅炉，因为这些炉子的排烟温度太高。
安设余热回收系统以后，整个炉子的总
热效率能达到88%~90%。
4.4 燃烧器
燃烧器产生热量，是炉子的重要组成部分。
如前所述，管式加热炉只燃烧料气和燃料油，所以不需要烧煤那样复杂的辅助系统，火嘴结构也比较简单。
由于燃烧火焰猛烈，必须特别重视火焰与炉管的间距以及燃烧间的间隔，尽可能使炉膛受热均匀，使火焰不冲刷炉管并实现低氧完全燃烧。
为此，要合理选择燃烧器的型号，仔细布置燃烧器。
4.5 通风系统
通风系统的任务是将燃烧用空气导入燃烧器，并将废烟气引出炉子，它分为自然通风方式和强制通风方式两种。
前者依靠烟囱本身的抽力，不消耗机械功。
后者要使用风机，消耗机械功。
5. 管式炉的主要技术指标
5、1热负荷
每台管式加热炉单位时间内向管内介质传递热量的能力称为热负荷。
5.2 辐射表面热强度
辐射炉管每单位面积（一般按炉管外管外径计算表面积）、每单位时间内所传递的热量qR称为炉管的辐射表面热强度，也称为辐射热通量或热流率，单位为W／㎡。
qR表示辐射室炉管传热强度的大小。
它一般指全辐射室所有炉管的平均值。
由于辐射室内各部位受热不一样，不同的炉管以及同一根炉管上的不同位置，实际上局部热强度很不相同。
一台炉子的平均辐射热强度究竟取多少为宜，与许多因素有关，例如管内介质的特性、管内介质的流速、炉型、炉管材料、炉管尺寸、炉管的排列方式等等。