第5章 加热炉的生产率和热效率0
加热炉的加热计算
加热炉的加热计算加热炉是指用来加热材料或物体的设备，广泛应用于工业生产中。
加热炉的加热计算是指对加热炉进行技术设计和计算，确定合适的加热能量和加热时间，以确保材料或物体能够达到所需的加热温度或加热效果。
首先，需要确定被加热材料的性质，包括材料的热导率、比热容、密度等。
这些参数是计算加热能量和加热时间的基础。
其次，需要确定加热炉的设计参数，包括加热炉的尺寸、加热器件的数量和布置方式等。
这些参数决定了加热炉的加热效果和加热均匀性。
然后，需要选择合适的加热能源，常用的加热能源包括电能、燃气和燃油等。
选择合适的加热能源需要考虑到能源成本、加热效率和环境影响等因素。
确定了被加热材料的性质、加热炉的设计参数和加热能源，接下来就可以进行加热计算了。
首先计算加热能量。
加热能量的计算公式为：Q=m×c×ΔT，其中Q 表示加热能量，m表示被加热物质的质量，c表示被加热物质的比热容，ΔT表示被加热物质的温度变化。
然后计算加热时间。
加热时间的计算公式为：t=Q/P，其中t表示加热时间，Q表示加热能量，P表示加热功率。
在进行计算时，需要注意单位的一致性。
通常情况下，质量的单位为千克（kg），比热容的单位为焦耳/千克·摄氏度（J/kg·°C），温度的单位为摄氏度（°C），能量的单位为焦耳（J），功率的单位为瓦特（W）。
此外，还需要考虑到加热炉的热损失。
加热炉在加热过程中会有一定的热损失，需要通过绝热层和保温材料来减少热能的损失，以提高加热效率。
加热计算的结果将用于加热炉的技术设计和加热参数的确定。
通过合理的加热计算，可以确保被加热物质能够达到所需的加热温度或加热效果，提高生产效率和产品质量。
总结起来，加热炉的加热计算是一个复杂的过程，需要确定被加热材料的性质、加热炉的设计参数和加热能源，然后进行加热能量和加热时间的计算。
加热计算的结果将用于加热炉的技术设计和加热参数的确定，以确保材料或物体能够达到所需的加热温度或加热效果。
加热炉培训资料资料
采用先进的节能技术，如余热回收技术、智能控制系统等，提高加热炉的能源利用效率。
要点三
加热炉常见故障及排除
加热炉燃烧器故障及排除
检查燃烧器是否存在漏气、熄火等问题，清理燃烧器积碳等杂质，调整燃料压力和空气比例。
加热炉热交换器故障及排除
检查热交换器是否存在漏水、结垢等问题，进行清洗或更换热交换器。
分类
加热炉定义与分类
加热炉工作原理
通过电热元件将电能转化为热能，实现加热目的。
电热炉
燃气炉
油炉
电阻炉
利用燃气燃烧产生的高温实现加热。
利用油燃料燃烧产生的高温实现加热。
利用电流通过导体产生的焦耳热实现加热。
用于化工、钢铁、有色金属、玻璃等行业的生产过程。
工业生产
用于食品、制药、橡胶等行业的加工过程。
该标准规定了加热炉焊接工艺的评定方法，包括焊接试板、工艺规程、检验规则等。
加热炉相关标准与规范
GB16297-1996《大气污染物综…
该标准规定了加热炉废气排放的控制要求和监测方法，包括废气排放浓度、排放速率、无组织排放监控点等。
GB13271-2014《锅炉大气污染…
该标准规定了新建、改建和扩建的加热炉废气排放的控制要求和监测方法，包括废气排放浓度、排放速率、无组织排放监控点等。
Hale Waihona Puke 加热炉环保要求及排放标准高效化
随着能源价格的上涨和环保要求的提高，加热炉的高效化成为发展趋势，如采用先进的燃烧技术、余热回收技术等，以提高加热效率和降低能源消耗。
绿色化
环保要求的提高推动了加热炉的绿色化发展。采用清洁燃料、低氮燃烧器等环保技术，降低加热炉的污染物排放，实现可持续发展。
智能化
加热炉热效率
加热炉热效率加热炉是炼油厂消耗燃料的主要设备，其能耗约占炼油厂能耗的一半以上。
因此，提高加热炉的热效率，对降低炼油厂总能耗具有重要的意义。
提高加热炉热效率的手段较多，涉及的因素也较广泛。
这里仅简单地介绍一下热效率的一些影响因素和提高措施。
(1) 提高热效率与节约燃料的关系提高加热炉热效率可以减少燃料用量，但加热炉热效率提高的百分比与节约燃料的百分比并不成等值关系。
节约燃料的百分比的定义如下：可见，加热炉原来的热效率越低，燃料的用量B 就愈多，提高热效率后节约燃料的收效就越大。
(2) 降低加热炉热负荷与热效率关系减少加热炉的热负荷是通过装置换热系统优化，提高入炉油温和改进工艺流程等措施来实现的。
热负荷减少后的加热炉，即使热效率较低，仍可能比热负荷大，热效率高的加热炉所消耗的燃料还要少。
而且如加热炉热效率越高，相应地减少热负荷后原来炉子的热效率提高值将越大。
所以，当加热炉热效率比较高时，节能措施应以降低热负荷为主；反之，应以提高加热炉热效率为主。
在减少炉子热负荷的%100⨯-=∆原来改造后原来B B B B基础上，进一步提高炉子的热效率是最理想，最有收效的方法。
(3) 提高燃烧空气温度燃料与空气的混合物只有被加热到着火温度时，才能在没有外热提供的条件下继续燃烧，即未经预热的燃烧空气与燃料混合后要先吸收足够的热量，后再着火放热。
因此，利用烟气余热来预热燃烧空气，可以进一步提高加热炉的热效率。
但是，燃烧空气的温度也不能提得太高，一般以预热至300℃左右为宜。
因为这个温度还要考虑到燃烧器的结构和材质问题。
另外，空气温度太高，会引起油枪端部结焦或引起预混式瓦斯火嘴回火，也可能使因雾化不良，流淌至风道内的燃料油着火。
(4) 集中回收烟气余热热负荷太小的加热炉，单独采用余热回收系统有困难或不够经济，可以将几个炉子的烟气集中回收余热，以提高热效率。
这样做还有一个优点是集中的烟气可以通过一个高烟囱排出，从而减少对地面环境的污染。
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⑨计算金属热焓值
当t1均＝610℃时，查表得cp= 0.5887 kJ/(kg.℃)
所以，i预=610×0.5887 = 359kJ/kg；Δi预=359-20×0.4773=349.6kJ/kg
注：与假设所得Δi预相差很小，故计算正确，不必重新校核，i预=610×0.5887 = 359kJ/kg。
4总加热时间
5单位加热时间
符合连续加热炉加热中碳钢时间要求。
2.4
1.炉子长度计算
①有效炉长：
②预热段长度：
③加热段双面加热长度：
④加热段单面加热长度：
⑤炉子总长：L总=L效+A=28517+1600=30117mm
2．炉门数量和尺寸确定
①进料炉门：炉门宽度B进= B=3.132m；炉门高度H进=3×0.11=0.330m；进料炉门数量：1个（炉尾端部）。
3．耐火材料和尺寸确定
本炉采用砌砖结构：拱顶（60度拱顶）：加热段用一级硅砖300mm+硅藻土砖120mm；预热段用一级粘土砖300mm+硅藻土砖120mm；炉墙用一级粘土砖348mm+硅藻土砖120mm；
4．炉底水管布置及规格确定
①纵水管：最大中心距 ,取a实=1600mm；根数n=3132/1600=1.96，取n=2根；纵水管规格Ф121×20mm(横水管中心距b=2320mm条件下)。
②由k=0.977可计算天然气湿成分，计算结果列入下表
成分
CH4
C2H6
C3H8
H2
CO
CO2
N2
H2O
总和
天然气（%）
88.55
1.57
提高炼油作业五区加热炉热效率解析
依托技术，提高加热炉热效率一、基本情况介绍炼油作业五区共有各种加热炉23台，目前停用加热炉有4台，运行炉中10MW以上的加热炉有7台。
对于10MW以上的加热炉，事业部规定：热效率达到89%才不考核。
对于每一台加热炉，事业部都规定了09年加热炉考核指标。
目前，作业区规定加热炉氧含量按照2%-4%进行控制，并加强了相关方面的检查考核。
以下是2009年1月9日加热炉烟气采样分析结果，如下：表1 2009年1月加热炉热效率表加热炉热效率监测汇总表从上表数据可知，除开连续重整装置圆筒炉F102氧化锆损坏外，其余氧化锆都能正常投用，但加氢裂化装置和2#制加氢装置的氧含量都已超标。
连续重整装置所有加热炉炉膛负压显示问题较多，不是显示损坏便是负压值过大。
各套装置加热炉的排烟温度普遍过高，导致没有一台加热炉符合事业部考核指标。
二、存在问题由上可知，目前作业区加热炉存在以下几个问题：一是部分氧化锆损坏，有待维护保养单位进行修复投用；二是存在内操对加热炉调节不及时，当操作工况发生变化时，会出现DCS氧含量指示超标；三是连续重整装置炉膛负压计指示都有问题，不是负压显示过大就是指示坏，需要对加热炉负压计进行仔细检查，通过核对负压指示值来判断是负压计损坏还是加热炉确实操作上存在着问题。
四是各个炉子的排烟温度普遍超高，最终加热炉热效率没有一台是合格的。
总而言之，最需要解决一个问题是各个加热炉的氧含量和排烟温度是否还有继续降低的空间。
四、改进方向根据加热炉热效率反平衡计算公式，热效率η=1-q1-q2-q3-q4，式中q1、q2、q3、q4分别为排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失和炉墙散热损失。
其中排烟热损失主要由过剩空气系数α和排烟温度t决定，α和t越低，排烟损失相对越小，热效率越高；同时过剩空气系数还和不完全燃烧热损失有关；炉墙散热损失和炉衬好坏密切相关，但只有通过检修才能彻底改进。
而对于运行中的加热炉来说，降低α和t才是提高加热炉热效率的主要方向。
加热炉热效率计算
1 q1 q 2 q3 q 4
3.4.4 正平衡计算热效率
（3-75）
正平衡计算就是由加热炉的有效热量来计算热效率，用公式表示为：
Q8 Q7 Q6 Q5
Q0
(3-76)
管式加热炉的有效热量又叫热负荷，如图 3-2 所示的连续重整加热炉，它的 热负荷由两部分组成，辐射段热负荷和对流段热负荷，分别对原料油和省煤器中 的水进行加热的。 同时值得注意的是烟气预热预热空气的热量不应该计算在词加 热炉的热负荷中，因为这部分热量又会随着热空气进入加热炉中，只属于热量在 整个体系中的转移。 （1）辐射段的热负荷
（3-69）
（3-70）
A A1 t t a
14
T 4 Ta 4 A2 100 100 t ta
（3-71） （3-72） （3-73） （3-74）
T t 273.15
Ta t a 273.15
LO ——燃料气的理论空气量，kg 空气/kg 燃料；
L——燃料气的实际空气量，kg 空气/kg 燃料。
V1 0.01 X i V1i
(3-54)
V2 0.01H 2 S
29 V3 0.01 X i V3i V0 GH 18 10
I lk V0 C空气 T
Q1 I py I lk
q1 Q1 / Q0
式中： Q0 ——入炉的总能量，kJ/Nm³ ；
； QF ——燃料入炉时带进炉的热量，kJ/Nm³ ； QK ——空气带来的热量，kJ/Nm³ N——鼓风机或是压缩的功，kJ/Nm³ ；
I rt ， I rb ——燃料在体系入口温度和基准温度（环境温度）下的热焓，
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油烟炉是以燃油为燃料，通过燃烧产生热能来加热物料的设备。
电热炉是将电能转化为热能的加热设备，按加热方式又可分为电阻炉和感应炉。
加热炉的定义与分类
加热炉的工作原理
1
加热炉的主要部件
2
3
电热炉的主要部件包括加热元件、炉膛、炉门、温控装置等。
安全注意事项
如果加热炉在使用过程中突然停电，应立即关闭电源，并等待来电后再重新开启设备。
停电处理
如果热元件熔断，应立即关闭电源，并寻求专业人员维修。
热元件熔断处理
如果加热炉引起火灾，应立即使用灭火器灭火，并拨打火警电话报警。
火警处理
事故应急处理
05
加热炉的性能评估与优化
加热速度
加热炉在单位时间内对物料进行加热的能力，通常以℃/s或K/s为单位。
提高热传导系数
通过改善加热炉内部结构、选用合适的传热介质或使用高效传热材料，提高热传导系数。
选择合适的加热方式
根据物料特性和工艺要求选择合适的加热方式，如传导、辐射、对流等。
增加换热面积
通过增加加热炉的换热面积，提高传热效率。
提高设备利用率
合理安排生产计划，提高加热炉的利用率，降低设备能耗。
降低热损失
机械故障
04
加热炉的安全使用
03
操作后检查
加热结束后，必须关闭加热炉的电源，检查设备是否有异常，并记录加热过程和结果。
安全操作规程
01
操作前检查
使用加热炉前，必须检查加热炉的电源、控制器、热元件等是否正常，确保设备处于安全状态。
02
操作步骤
05 加热炉的生产率和热效率
热支出 出炉废气带走热 化学不完全燃烧热 机械不完全燃烧热 砌体散热
KJ/h
％
燃料化学热
燃料物理热 空气物理热 金属氧化放热 金属物理热
Q1
二、炉膛对流给热的分析 炉气以对流方式传给金属的热量 Q=α (tg-tm) Am 在高温炉中，如一般钢坯的加热炉，辐射传热占主要的地位，对 流所占的比例小得多，大约只有5%。但是在低温炉中（700～800℃ 以下），辐射传热大大减弱，如在540℃时的辐射给热量不及1200℃ 时的1/10，这时对流起着主要作用。 当气体与固体表面发生对流换热时，由于固体表面附近有层流边 界层，边界层内的传热只是传导，热阻较大，要强化对流给热，必须 减小边界层的热阻。加大流速是使边界层厚度减小的根本措施。为此， 出现了称为喷流加热（或冲击加热） 在中低温的炉子内，加强对流换热的方法是借助与鼓风机或风扇， 加强炉气的循环流动。例如带钢退火的罩式炉内，带钢成卷放在罩内 加热与冷却，即使带钢卷得很紧，层与层之间仍有气隙，加热速度很 慢，但如果把带钢卷用框架架空，让热量也能沿轴向传递，并在内罩 引入可控气氛安装风扇，进行强制循环，则加热时间都可以大大缩短。
5.3 炉子热平衡
编制炉子热平衡，对于炉子设计和管理都是不可缺少的。在设计中 可以通过热平衡计算，确定炉子的燃料消耗量；在工作中的炉子，也可 以根据实测数据编制热平衡，来检验炉子的热效率。 热平衡的编制对于连续操作的炉子（如连续加热炉），是按单位时 间来计算的，单位是KJ/h；对于间歇操作的炉子（如一些室状炉），可 以按一个周期来计算。 热平衡包括热量的收入和支出。 一、热量的收入 ①燃料的化学热 Q=BQ低用 B－－燃料消耗量，Kg/h或Kg/m3 ② 空气预热带入的物理热 Q=BC燃t燃 ③空气预热带入的物理热 Q=BnL0C空t空 ④金属氧化放出的热量 Q=5652Ga G－－炉子产量；a－－金属烧损率 ⑤金属带入的物理热 Q=GC金t金
_第五节 加热炉
第五节加热炉第一小节概述一、加热炉的工作原理：燃料在炉内经过燃烧放出热量，把热量传递给炉管（在辐射室主要是通过辐射传热，在对流室主要是通过烟气对流传热），通过炉管壁把热量传递给管内物料，从而达到加热物料的目的。
二、管式加热炉的构成及其作用：1、构成：管式加热炉一般是由燃烧器、辐射室、对流室和烟囱四部分构成。
在辐射室和对流室内装有炉管；在辐射室的底部、侧壁或顶部装有燃烧器；在烟囱内装有烟道挡板。
先进的加热炉还备有空气和燃料比的控制调节系统。
2、作用：（1）燃烧器：主要给加热炉提供高温热源。
（2）辐射室：又叫炉膛，是管式加热炉的核心部分。
从喷嘴喷出的燃料在炉膛内燃烧，由于火焰温度很高，热量主要用辐射方式传送。
一部分被炉管接受，一部分使炉墙温度升高，炉墙又把热量反射回来，传给炉管一部分。
（3）对流室：离开辐射室的烟气温度通常控制在700-900℃，设置对流室，还可以利用这部分热量。
在对流室内主要是对流传热。
为提高传热效率，管内油品的流动方向与管外烟气的流动方向相反。
（4）烟囱：烟气离开对流室的温度一般为300-450℃，为了降低加热炉的热损失，提高加热炉热效率，可用空气预热器回收这部分热量，使烟气温度降至200℃左右。
烟囱内高温烟气的密度比烟囱外空气小而产生抽力，所以烟气可以自动排出。
烟囱越高，炉膛的抽力越大，进入辐射室的风量也越大。
为了控制适当的抽力，在烟囱内需加一块可调节的挡板，以保持炉膛适当的负压。
三、管式加热炉按炉体形状的分类：1.箱式炉：箱式炉又可分为方箱炉和斜顶炉。
斜顶炉在目前炼油厂中很少采用。
2.立式炉：立式炉可分为上、中、下三部分，下部为辐射室，中部为对流室，上部为烟囱。
3.圆筒炉：圆筒炉由于火嘴在底部，火焰向上喷射，所以火焰和炉管是平行的，对于较大的圆筒炉，在炉的上部装有对流室。
圆筒炉火焰与周围的各炉管是等距离的，所以同一水平面上各炉管热强度是较均匀分布的，但是炉管沿管长的热强度分布不均匀。
加热炉计算
（三）热效率
1、热效率：热效率表示管式炉体系中参与热交换过程的热能的利用程度。它的
供给能量中一般只包括燃料低热值和燃料、空气及雾化蒸汽带入的显热。损失能量
包括排烟带走的热量和散失的热量。它便于计算燃料耗量，是衡量管式炉燃料利用
情况的一项重要指标。从这个意义上说，它也可以叫做“燃料效率”，用1 表示
（一）燃料的热值
燃料的热值与燃料的组成有关，热值分高热值与低热值两种。
高热值是燃料完全燃烧后生成的水已冷凝为液体水的状态时计算出来的热值。
低热值是燃料完全燃烧后生成的水为蒸汽状态时的热值。在计算中常常只用到
低热值（露点问题）。
1、液体燃料的高、低热值由下列公式计算：
Qh＝81C十300H十26(S—O)
133
---
---
延迟 焦化
无焰炉
61
1240
678
562
（二）热平衡计算
1 热平衡通式 对于连续生产的管式炉，根据能量守恒定律，输入能量应等于输出能量，即有下
列关系式：
Qgg Qyx Qss
式中： Qgg——供给能量，Qyx——有效能量，Qss——损失能量，kcal／h．
2 热平衡体系的划分
管式加热炉
一、加热炉热负荷及热平衡计算 二、炉内燃烧过程计算 三、炉内辐射换热计算 四、炉内对流传热计算 五、阻力降计算 六、氮氧化物的生成和控制
一、加热炉热负荷及热平衡计算
热负荷计算、热平衡计算、热效率计算
（一）热负荷计算
热负荷：加热炉单位时间炉管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称 热负荷，单位为千卡/时或kw/h。
失能量，以 N’2表示。这样定义的热效率，称为综合热效率，是一项综合性的技术
第5章加热炉的生产率和热效率
• 3、减少冷却水带走的热量 • 冷却水带走的热量，通常要占炉子热支出的13％-15％，
甚至更高。为了减少冷却水带走的热量，采用的措施有：
– (1)减少不必要的水冷却面积； – (2)进行水冷管的绝热包扎； – (3)采用汽化冷却； – (4)采用无水冷滑轨。
Hale Waihona Puke • 4、减少炉子砌体的散热，表5-4
出炉温度 钢坯的入炉和出炉温 度取决于具体的工艺， 不能变化太大。
废气温度提高措施：加 大热负荷；减少热损失
出炉废气温度是关键 因素。
入炉温度
• 5.2.1.3 • 2）室状炉
室状炉 提高平均辐射温压的措施： 1、提高燃烧温度 2、减少炉膛热损失 3、保证足够的热负荷 4、提高炉温水平
5.2.2炉膛对流给热的分析
2、比较不同炉子的生产率要用到单位生产率，
炉底强度P： kg/m2.h
5.1.1炉子的生产率
5.1.2影响炉子生产率的因素
• 5.1.2.1炉型结构的影响--新、旧炉型 • 5.1.2.2燃烧条件和供热强度的影响 • 5.1.2.3钢料入炉条件的影响 • 5.1.2.4工艺条件的影响
炉型发展 一、原始炉型阶段
• 1）扩大炉膛，增加装入量。中心烧嘴换热式均热炉-上部四 角烧嘴均热炉-炉底面积增加-装入料增加-生产率提高1020%。
• 2)改进炉型和尺寸，根据实践经验改进炉膛尺寸。 • 3)减少炉子热损失。
– 加强炉底水管的绝热，采用耐火可塑料包扎水管，生产率提高1520%。
– 无水冷滑轨加热炉，提高产量30%以上。
• 2、回收废热用以预热空气、煤气 ，图5-9
– 炉子排出的废气所携带的热量，可以通过多种途径加 以回收，其中最主要的是用以预热空气及煤气，因为 等于把热量又重新带回了炉膛，可以直接提高炉子的 热效率，降低燃料消耗量。从热能利用的方法看，也 可以利用余热来生产蒸汽，供发电或其他用途。
热效率及运行安全
热效率是衡量加热炉设计和运行管理先进性的一个重要指标。 它关系着石油化工装置乃至全厂能耗的高低。因此，加热炉 的设计和运行管理部门都必须十分关注其热效率，以避免浪 费能源，影响经济效益；同时，也不能盲目追求过高的热效 率，使得一次投资过高或尾部换热面低温露点腐蚀和粘灰堵 塞，影响长周期安全运转。
-5-
热效率计算通式
国标GB2588《设备热效率计算通则》规定的热 效率η是指为达到规定的加热目的，供给能量 被有效利用程度在数量上的表示。即有效能 量占供给能量的百分数
加热炉热效率计算公式
加热炉的输入能量除燃料燃烧的发热量，燃料、空气和雾化蒸 汽带入的显热外，还有通、引风机和吹灰器等所用的电能和 蒸汽。这些电能和蒸汽一般都不转换成有效能而转换成由于 摩擦等造成的能量损失。按前述热效率通式，供给能量和损 失能量中均应加上这些电能和蒸汽。由此计算的热效率实际 上是“能效率”。它全面地表示了加热炉所有供给能量的利 用程度，是一项综合性的技术经济指标。它对改革生产工艺， 提高设备制造水平，改善管理和降低产品成本等具有重要意 义。但是，习惯上的热效率是用来表示加热炉体系中参与热 交换过程的热能利用程度。它便于计算燃料消耗，是衡量加 热炉燃料利用状况的一项重要指标。从这个意义上说，它也 可以叫做“燃料效率”。又有总热效率和净热效率之分。按 SH/T3036附录G的定义，总热效率是按燃料高发热量计算的热 效率，一般不用。净热效率是表示燃料低发热量的利用程度， 通常所说的加热炉热效率就是净热效率。SH/T3045给出了管 式炉热效率的详细计算方法，下面介绍简化计算法：
子。
炼油装置的产品有一些是要经过空冷才能送出装置的。如果将 这些空气冷却器出来的热空气收集起来供给炉子作燃烧空气， 就可以回收一部分热能，从而降低装置的能耗。
加热炉能效限定值及能效等级
加热炉能效限定值及能效等级你有没有想过，为什么有些家用加热炉特别省电，而有些则像个无底洞一样，把电费吞得飞快？这可不是运气好坏的问题，而是它们的能效问题。
加热炉的能效，简单来说，就是它们转换电能或者其他能源的效率。
你看，能效高的加热炉，能用最少的能源提供最多的热量，换句话说，就是让你的钱包不再捂得那么紧。
反过来，能效低的加热炉呢，虽然你每个月看到的电费账单依然很“低调”，但用起来就跟放火烧钱没啥区别了。
毕竟，浪费就是这么一个不讲理的家伙，偷走了你辛苦赚来的每一分钱。
加热炉的能效并不是空口无凭的，它有一套严格的标准和规定，国家早就给它定了个死规矩：能效必须符合一定的限定值和能效等级。
你看，国家要求的能效限定值就像是给加热炉定了一道“底线”，超过这条线，它就能放心地大摇大摆地过关，没达到就别指望能顺利上场。
说白了，这就是一种“红线”，加热炉不及格，就不能上市。
毕竟，谁愿意给电费烧个大窟窿呢？更重要的是，这种规定还可以保护我们消费者，避免我们被市场上那些“偷工减料”的炉子坑了。
至于能效等级，它就像是为加热炉打了个等级标签。
我们常常看到那种在商品标签上标注有字母“A++”或者“B”等字样的加热炉，那就是能效等级。
等级越高，表示加热炉的能效越好。
举个例子，A+++级的炉子就像是高效能的赛车，不仅速度快，而且跑得稳，根本不浪费一滴油。
而那些C级、D级的炉子呢，说实话，往往就是“吃得多，跑得慢”，你想要它高效地工作，怕是比喻用得多，实际效果却不咋地。
想象一下，如果你的加热炉属于D级，基本就是拿着高昂的电费单子，做着最不省心的工作，简直就跟汽车油耗高一样，什么事都干不成，结果反而费力不讨好。
有些人会说：“哎呀，炉子的价格差不多，能效等级的差别大吗？”别小看这差别哦！同样是加热炉，一个A+++的炉子和一个C级的炉子放在一起，使用五年的电费差别可不小。
你想，一年四季，每天都在“烧钱”，这种差距只会让你越用越心疼。
要知道，能效高的炉子不仅能给你带来舒适的温暖，而且让你每个月的账单少得让你心情舒畅。
加热炉技术经济与性能指标和环保分析
加热炉技术经济与性能指标和环保分析加热炉是油田耗能的主要设备，其热效率的高低直接影响着油田的经济效益。
油田加热炉加热效率普遍偏低，排烟热损失严重。
本设计目的是减小热能损耗，提高燃料的利用率，改善工作环境。
初步介绍了加热炉炉底的分类和各种加热炉的优缺点，对各种结构进行了比较和评价。
详尽的设计了加热炉炉底机械的构造和负载数据。
对液压系统、轴类零件进行了强度校核和测算分析。
对加热炉的安装做了具体的说明。
最后对设计方案的可行性进行了经济分析。
加热炉的生产率1.1炉子的生产率单位时间内所加热出来的温度达到规定要求的金属锭或金属坯的产量称为炉子生产率。
生产率有很多表示方法，如t/h、t/d、kg/h，最常用的是t/h。
更比较不同炉子的生产率，则采用单位生产率。
对于连续加热炉和大多数室状炉，单位生产率指每平方米炉底布料面积上每小时的产量，单位是kg/(m2h)。
加热炉的单位生产率（P）也称炉底强度，或钢压炉底强度，它是炉子最重要的生产指标之一。
1.2影响炉子生产率的因素（1）炉型结构的影响炉子型式，炉体各部分的构造、尺寸、炉子所用的材质，附属设备的结构等，都属于炉型结构方面的因素。
炉型结构设计应当合理，砌筑质量应当合格。
炉型结构对生产率的影响很大，提高生产率可以从以下几个方面着手考虑。
①采用新的炉型②改造就炉型a扩大炉膛，增加装入量；b改进炉型和尺寸；c减少炉子热损失。
（2）燃烧条件和供热强度的影响热负荷增大以后，炉子的温度水平提高，向金属传热的能力加强，产量必然提高。
由下式的分析可以清楚的看到这一点。
连续式加热炉提高供热强度的重要措施是增加供热点，扩大加热段和提高加热段炉温水平，缩短预热段使废气出炉温度相应提高。
提高热负荷的一个重要的先决条件是必须保证燃料的完全燃烧，如燃料在炉内有20%不能燃烧，炉子产量将降低25%~30%。
为了提高热负荷或改善燃烧条件，应当注意改进燃烧装置。
有的炉子生产率不高，是由于烧嘴能力不足或者烧嘴结构很不完善，如雾化质量太差或混合不好，这时就要改进烧嘴。
05 加热炉的生产率和热效率
5.3 炉子热平衡
编制炉子热平衡，对于炉子设计和管理都是不可缺少的。在设计中 可以通过热平衡计算，确定炉子的燃料消耗量；在工作中的炉子，也可 以根据实测数据编制热平衡，来检验炉子的热效率。 热平衡的编制对于连续操作的炉子（如连续加热炉），是按单位时 间来计算的，单位是KJ/h；对于间歇操作的炉子（如一些室状炉），可 以按一个周期来计算。 热平衡包括热量的收入和支出。 一、热量的收入 ①燃料的化学热 Q=BQ低用 B－－燃料消耗量，Kg/h或Kg/m3 ② 空气预热带入的物理热 Q=BC燃t燃 ③空气预热带入的物理热 Q=BnL0C空t空 ④金属氧化放出的热量 Q=5652Ga G－－炉子产量；a－－金属烧损率 ⑤金属带入的物理热 Q=GC金t金
5.2 炉膛热交换的分析
T Q = C gwn [( )4 − ( m )4 ] 金属在炉膛辐射热交换中所得到的热量为： 100 100 5.67ε g ε m [1 + ϕ (1 − ε g )] C gwn = ε g + ϕ (1 − ε g )[ε m + ε g (1 − ε m )]
一、炉膛辐射热交换分析 ①金属的黑度（εm）不是人们可以控制的因素，无法通过它去影响 炉子Cgwm； ②由图3-26可以明显地看出，在εg＝0.4以下，随炉气黑度的增 长，到来辐射系数值明显增加，但εg>0.4， εg对Cgwm影响越 来越小。一般炉子条件下，燃烧天然气、重油、烟煤时都是辉 焰，所以不必考虑如何提高炉气黑度去影响炉膛热交换。 ③角度系数φ对Cgwm也有影响，实际上φŠ 变 0.5。 ， 0.3～
二、热量的支出 ①金属加热所需的热 Q = G ( H2-H1 ) ②出炉废气带走的热 Q= BVnC废t废 ③燃料的化学不完全燃烧热损失
影响加热炉生产率的因素综述
影响加热炉生产率的因素综述【摘要】本文以影响加热炉生产率的因素为研究对象，对相关问题进行了分析。
文章主要从炉型结构、燃烧条件和供热制度、钢坯加热方式和入炉条件以及工艺条件等方面进行阐述。
希望本文的研究能够为相关领域提供指导和借鉴。
【关键词】加热炉；生产率；影响因素一、炉型结构的影响加热炉的类型，炉体各部分的构造、尺寸，加热炉所用的材质，附属设备的结构等，都属于炉型结构方面的因素。
炉型结构设计应当合理，砌筑质量应当合乎要求。
炉型结构对生产率的影响很大，提高加热炉生产率可以从以下几个方面着手考虑。
采用先进炉型结构：加热炉总的发展趋势是向大型化、多段化、机械化、自动化方向发展。
最初，轧机能力很小，钢锭尺寸也很小，连续加热炉多为一段式或两段式的实底炉；到上个世纪五十年代，为了追求加热能力主要炉型发展到两面加热的三段式炉子；到七十年代，炉子为了加强供热，提高产量，出现了五点、六点甚至八点供热的大型加热炉，预热段改造成了新的加热段。
燃烧器的型式也发生了很多变化，例如在加热炉上配置了上下加热和顺向、反向烧嘴；均热段采用炉顶平焰烧嘴，甚至演化为全长都是平项，全部采用炉顶烧嘴；为了使炉温制度和炉膛压力分布的调节更加灵活，沿炉子全长配置侧烧嘴，使炉子成为只有一个加热段的直通式炉。
炉子的生产率也由过去只有300～400kg／(m2•h)提高到700～800kg／(m2•h)，甚至超过1000kg／(m2•h)，加热炉的小时产量可达350t以上。
炉子的机械化程度越来越高，轧钢车间由过去的推钢式连续加热炉发展到各种步进式炉、辊底式炉、环形炉、链式炉等。
一些异型钢坯过去在室状炉内加热，现在改在环形炉内加热，生产率有了很大提高。
炉子的自动化是目前加热炉的发展方向，由于实行热工自动调节，可以及时正确地反映和有效地控制炉温、炉压等一系列热工参数，从而可以很好地实现所希望的加热制度，提高炉子的产量。
加热炉的工作原理与主要技术参数
•一.加热炉工作原理液体（气体）燃料在加热炉辐射室（炉膛）中燃烧，产生高温烟气并以它作为热载体，流向对流室，从烟囱排出。
待加热的原油首先进入加热炉对流室炉管，原油温度一般为29。
炉管主要以对流方式从流过对流室的烟气（9）中获得热量，这些热量又以传热方式由炉管外表面传导到炉管内表面，同时又以对流方式传递给管内流动的原油。
原油由对流室炉管进入辐射室炉管，在辐射室内，燃烧器喷出的火焰主要以辐射方式将热量的一部分辐射到炉管外表面，另一部分辐射到敷设炉管的炉墙上，炉墙再次以辐射方式将热辐射到背火面一侧的炉管外表面上。
这两部分辐射热共同作用，使炉管外表面升温并与管壁内表面形成了温差，热以传导方式流向管内壁，管内流动的原油又以对流方式不断从管内壁获得热量，实现了加热原油的工艺要求。
加热炉加热能力的大小取决于火焰的强弱程度（炉膛温度）、炉管表面积和总传热系数的大小。
火焰愈强，则炉膛温度愈高，炉膛与油流之间的温差越大，传热量越大；火焰与烟气接触的炉管面积越大，则传热量越多；炉管的导热性能越好，炉膛结构越合理，传热量也愈多。
火焰的强弱可用控制火嘴的方法调节。
但对一定结构的炉子来说，在正常操作条件下炉膛温度达到某一值后就不再上升。
炉管表面的总传热系数对一台炉子来说是一定的，所以每台炉子的加热能力有一定的范围。
在实际使用中，火焰燃烧不好和炉管结焦等都会影响加热炉的加热能力，所以要注意控制燃烧器使之完全燃烧，并要防止局部炉管温度过高而结焦。
二、加热炉的运行参数炉膛温度（挡墙温度）炉膛温度一般指烟气离开辐射室的温度，也就是烟气未进入对流室的温度或辐射室挡火墙前的温度，是加热炉运行的重要参数。
在炉膛内（辐射室）燃料燃烧产生的热量，是通过辐射和对流传给炉管的。
传热量的大小与炉膛温度和管壁温度有关。
原油从加热炉中获得的热量其中有以辐射传热为主。
辐射换热与火焰的绝对温度的四次方成正比，因此，在高温区中，辐射受热面的吸热效果要比对流受热面的效果好，吸收同样数量的热量，辐射换热所需的受热面积即金属消耗量要比对流换热的少。
工业炉窑热效率
工业炉窑热效率简介工业炉窑是用来进行高温加热、熔炼、烧结等工艺的设备，广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
炉窑的热效率是衡量其能源利用效果的重要指标，对于提高生产效率、降低能源消耗具有重要意义。
本文将从热效率的定义、计算方法、影响因素以及提高热效率的措施等方面进行详细阐述，以期提供对工业炉窑热效率的全面了解。
热效率的定义热效率是指炉窑中传递给物料的有效热量占燃料热值的比例。
通常以百分比表示，热效率越高，表示燃料的利用效果越好。
热效率的计算方法热效率的计算可以通过以下公式进行：热效率 = (传递给物料的热量 / 燃料的热值) × 100%其中，传递给物料的热量可以通过测量物料的温度变化和热容来计算，燃料的热值可以通过燃料的热值表或实验室测试获得。
影响热效率的因素1. 燃烧效率燃烧效率是指燃料在炉窑中被完全燃烧释放出的热量占燃料热值的比例。
燃烧效率受到燃料的性质、供氧方式、燃烧温度等因素的影响。
提高燃烧效率可以降低燃料的消耗量，从而提高热效率。
2. 烟气损失烟气损失是指炉窑燃烧产生的烟气中带走的热量。
烟气中的热量损失主要包括烟气中未完全燃烧的燃料、水蒸气和烟气中的其他热量损失。
减少烟气损失可以通过改善燃烧条件、提高炉窑的密封性等方式来实现。
3. 辐射损失辐射损失是指炉窑内壁和炉窑外壁之间的热量传递损失。
辐射损失与炉窑的保温性能密切相关，提高炉窑的保温性能可以减少辐射损失，提高热效率。
4. 散热损失散热损失是指炉窑外部环境对炉窑的热量传递损失。
散热损失主要取决于炉窑的设计和运行条件，通过改善炉窑的绝热层、减少炉窑的外表面积等方式可以降低散热损失。
5. 物料损失物料损失是指物料在炉窑中的处理过程中的热量损失。
物料损失主要包括物料在装卸过程中的热量损失、物料的挥发和氧化等导致的热量损失。
减少物料损失可以通过改善物料的装卸方式、优化炉窑的操作参数等方式来实现。
提高热效率的措施1. 优化燃烧系统优化燃烧系统可以提高燃烧效率，减少燃料的消耗量。
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Heat Transfer Process for Material Working Engineering
第五章 加热炉的生产率和热效率
辽宁科技大学 材料科学与工程学院 井玉安
第五章 加热炉的生产率和热效率
一、加热炉的生产率 二、加热炉的燃耗及热效率
辽宁科技大学 材料学院 井玉安
辽宁科技大学 材料学院 井玉安
二、加热炉的燃耗及热效率
1、单位燃耗：加热单位质量的产品所消耗的燃料量。m3/t、 kg/t。
1000 BQ低 b= G
G－小时产量，t/h B－燃料消耗量, m3/h、kg/h
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2、热效率：加热金属的有效热占供给炉子的热量的百分率。
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影响加热炉单位生产率的因素： ①炉型结构：炉型、加热制度、供热点多少、加 热方式； ②供热强度主要是 Q↑（kJ/h），Tg↑Q低↑ ；增 加供热点，由 2点→3→5→7→8以上（多段）；预 热空气；降低Vn；降低热损失等。 ③提高钢坯的入炉温度，快速加热（单面改双面 加热），降低钢坯出炉温度
金属加热所需热量Q1' η= ×100% 燃料燃烧化学热Q1
一般炉子的热效率大致范围： 均热炉 连续加热炉 室状加热炉 热处理炉 η＝30～40％ η＝30～50％ η＝20～40％ η＝5～20％
辽宁科技大学 材料学院 井玉安
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3、降低燃耗提高热效率途径
减少出炉废气从炉膛带走的热量 （30～80％）：降低Vn；炉子密封； 微 正 压 操 作 ；合 理控 制出 炉废 气温 度；合理控制生产率、热效率、单位 燃耗之间的关系。 回收废热预热空气和煤气 减 少 冷 却 水 带 走 的 热 量 （ 13 ～ 15 ％） ：减少水冷面积；对水冷管绝热 包扎；采用汽化冷却；采用无水冷滑 轨。 减少炉子砌体的热损失 加强炉子的热工管理
一、加热炉的生产率
生产率定义：单位时间内加热出来的温度达到要求的金属 锭坯的产量。t/h、t/d、kg/h。 单位生产率：每平方米炉底布料面积上每小时的产量， kg/(m2 h) （亦称钢压炉底强度、炉底强度）
1000G p= A
对连续加热炉有: A=nlL
G－小时产量，t/h A－炉底布料面积, m2
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小结
单位 生产率： 每平方米炉底布料面积上每小时的产量，
kg/(m2 h) （亦称钢压炉底强度、炉底强度）
单位燃耗：加热单位质量的产品所消耗的燃料量。m3/t、
kg/t。
热效率 ：加热金属的有效热占供给炉子的热量的百分率。 提高单位生产率及热效率、降低单位燃耗 的措施
辽宁科技大学 材料学院 井玉安