加热炉基础知识
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2.3 热效率
• 热效率的计算
– 计算热效率的简单公式: η=1-q1-q2-q3-q4 – 式中q1、q2、q3、q4分别为排烟损失、化学不 完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失和散 热损失。
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排烟热损失q1 化学不完全燃烧损失q2
机械不完全燃烧损失q3
散热损失q4
炉 体
介质吸收的有用 热量(热负荷)
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工艺加热炉基础知识
• 1 加热炉结构和主要技术指标 • 2 加热炉有关参数介绍
1
1 加热炉结构和主要指标
• 1.1概述 – 一个设备,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(固体或流体)加热,这样的 设备叫做“炉子”。工业上有各种各样的炉子,如冶 金炉、热处理炉、窑炉、焚烧炉和蒸汽锅炉等。 – “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,管式加热炉的特征是: – 1)被加热物质在管内流动,故仅限于加热气体或液体。 而且,这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质, 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。
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1.3 加热炉的种类
• 加热炉按外形大致分为:箱式炉、立式炉、圆筒 炉、大型方炉。这种划分法是按辐射室的外观形 状,而与对流室无关。 • 加热炉按用途分为: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。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.1热负荷
– 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,一般用MW为单位。它表示加热 炉生产能力的大小。 – 加热炉热效率在设计负荷下一般达到最高值, 无论降低还是增加负荷,炉子热效率都会降低。
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2.3 热效率
• 国家标准GB2588-81 《设备热效率计算通 则》中定义的热效率,内容要比上述管式 炉惯用的热效率全面,它规定供给能量中 还应包括外界供给体系的电和功(例如鼓 风机、引风机和吹灰器电耗、吹灰器蒸汽 消耗等)。对于管式炉体系来说,这些电 和功一般不转换成有效能,几乎全部变成 由于摩擦等原因而引起的能量损失。为了 和管式炉惯用的“热效率”区别,命名为 “综合热效率”。
• 过剩空气系数大小的影响
– 在保证燃料完全燃烧的前提下,尽量降低过剩 空气系数。 – 过剩空气系数过小:产生化学不完全燃烧,烟 气中有CO、H2、CH4。机械不完全燃烧,排烟 中有炭黑粒子,污染受热面,污染环境。
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α
29 O 2 [ CO 2 / 44 ( H 2 O W ) / 18 SO 2 / 64 N 2 / 28 ] ( 21 O 2 ) L 0
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2.1 燃料的热工性质
• 2.1.1燃料气的低发热值
– 燃料气包括H2、CO、H2S和C1~C5烃类气体, 还可能含有N2、O2、CO2、SO2等。燃料气可 近似看作理想气体。 – 燃料气低热值: Ql=∑YiQli 式中 Ql:燃料气低热值, kJ/kg燃料气; Yi:单一气体的重量百分率; Qli:单一气体的低热值, kJ/kg;可由数据 表查得。
4
5
1.2 加热炉的一般结构
• 辐射室炉墙由耐热层、隔热层和保护层组 成。耐热层除能耐高温,还有再辐射性能, 能将吸收的热量再辐射给炉膛。耐热层有 耐火砖砌筑和耐火衬里两类。尤其是陶瓷 涂料耐火衬里,不仅耐高温、耐振动、有 良好的绝热性,而且辐射系数高,增加了 辐射能力。
6
1.2 加热炉的一般结构
2
3
1.2 加热炉的一般结构
• 工艺加热炉一般由辐射室、对流室、燃烧器、余 热回收系统以及通风系统五部分组成。 • 辐射室也称为炉膛,包括风道,炉管和炉管支撑, 耐火衬里等,传热方式主要是热辐射,全炉热负 荷的70%~80%是由辐射室担负的,是全炉最重要 的部分。由于火焰温度很高(可达15001800℃),故不能直接冲刷炉管。火焰离炉管远, 辐射传热量小,所以应尽量减小炉膛体积,节省 投资。
q 3= 0 . 0033 V g N c Ql
– Nc:烟气中碳浓度,mg/Nm3干烟气。
• q4散热损失一般变化不大,立式炉和圆筒炉约为 0.02~0.05。
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2.3 热效率
• 实际操作中,按照中国石油天然气股份公 司企业标准《石油化工工艺加热炉节能监 测方法》对加热炉进行热效率的计算,采 用反平衡方法。 • 标准中规定,加热炉监测项目包括:排烟 温度,烟气中一氧化碳含量,炉体外表面 温度,空气系数,热效率。
20
2.1 燃料的热工性质
• 2.1.2理论空气量的计算
– 燃料气的理论空气量:
L0 = ∑YiL0i
L0i :单一气体的理论空气量,kg空气/kg燃料
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2.2 过剩空气系数
• 燃料在燃烧时需要氧气,在空气中氧气体积约占21 %, 氮气约占79 %,所以燃料在燃烧时需要供给空气。1kg 燃 料油在燃烧时所需理论空气量(α=1)约为14.2kg (11Nm3)。在实际的加热炉中,由于从燃烧器进入的空 气不可能全部都参与燃烧,另外,也由于从炉子其他不密 封处漏入了空气,所以实际进入炉内的空气量总是比理论 空气量多,前者与后者之比叫做过剩空气系数,即:
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2.3 热效率
• 根据供给能量和损失能量所包括的内容不 同,有热效率和综合热效率之分。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。从这个意义上说,它也可以 叫做“燃料效率”。
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1.4 加热炉的主要技术指标
– ①尽量采用双面受辐射的炉管。②在圆筒炉内, 为减小沿炉管长度的受热不均匀性,要选择合 适的辐射室高径比,同时要选择合适的燃烧器, 使燃烧器的火焰长度与炉管长度不能相差太大, 例如辐射管长为15m ,选用火焰长度为12 13m 的燃烧器,这样炉管上下受热趋向均匀。 ③在立式炉内,有的在炉子侧面采用多喷嘴; 有的在两排喷嘴间加花墙;也有在炉子上部加 喷嘴,以上措施都是为了改善炉管受热均匀。
7
1.2 加热炉的一般结构
• 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。回收方法分为两类,一类采用空 气预热方式回收热量;另一类是采用余热锅炉回 收热量。 • 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。 • 其它的附件设备包括炉壳体、钢结构支撑、耐火 衬里、管板箱、火嘴风门、烟囱、挡板、空气预 热器、鼓风机或引风机、仪表测量、燃料和物料 的管线和阀门,吹扫蒸汽接口等。
α = 实际空气量 理论空气量 L L0
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2.2 过剩空气系数
• 过剩空气系数大小的影响
– 过剩空气系数是影响炉效率的重要指标。 – 过剩空气系数大,入炉空气多:
• 1)影响传热,相对降低炉膛温度; • 2)排烟量大,热损失增加; • 3)烟气氧含量高,炉管表面氧化腐蚀。
23
2.2 过剩空气系数
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.5管内流速及压降
G F= W N F0
GF:管内介质的质量流速,kg/(m2· s) W:管内介质流量,kg/s N:管程数,即炉管路数 F0:一根炉管的流通截面积,m2
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.5管内流速及压降
– 油品在炉管内的流速不能太低,否则易使管内 油品结焦而烧坏炉管。因为流速太低时,管内 边界层厚度大,传热慢,管壁温度升高,而且 油品在管内停留时间长。但流速过高又增加了 管内压力降,增加了动力消耗,所以应在合理 的范围内力求提高流速。压力降是判断炉管是 否结焦的一个重要指标。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.4炉管表面热强度
– 炉管每单位表面积(一般按炉管外径计算表面积)、 每单位时间内所传递的热量称为炉管的表面热强度, 也称为热通量或热流率,单位为W/m2。 – 炉管表面热强度越高,在一定热负荷下,所需要的炉 管就越少,炉子体积可减小,投资可以降低,所以要 尽可能地提高炉管的表面热强度。但是,提高炉管的 表面热强度也受到一定的限制。为了使辐射炉管表面 热强度比较均匀,一般可以采用以一下方法:
1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.3炉膛体积发热强度
– 炉膛大小对燃料燃烧的稳定性有影响,如果炉 膛体积过小,则燃烧空间不够,火焰容易舔到 炉管和管架上,炉膛温度也高,不利于长周期 安全运行,因此炉膛体积发热强度不允许过大, 一般控制在燃油时小于125 kW/m3,燃气时小 于165 kW/m3。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.6热效率
– 热效率表示向炉子提供的能量被有效利用的程 度,其定义可用下式表示:
η = 被加热流体吸收的有效 供给炉子的能量 热量
– 有效吸热量即炉子的热负荷,热效率是衡量燃 料消耗、评价炉子设计和操作水平的重要指标。
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2 加热炉有关参数介绍及计算
• 2.1 燃料的热工性质 • 包括燃料的发热量、空气量、烟气量、烟气组 成、烟气分子量和密度、烟气热焓和比热、理 论燃烧温度等。
1
2.2 过剩空气系数
• 过剩空气系数的确定
α 29 O 2 [ CO 2 / 44 ( H 2 O W ) / 18 SO 2 / 64 N 2 / 28 ] ( 21 O 2 ) L 0 1
• • • Leabharlann Baidu • • • •
α —— 空气系数 O2 ——烟气氧含量,%; CO2—— 二氧化碳生成量,kg/kg燃料; H2O —— 液态水或汽生成量,kg/kg燃料 W —— 雾化蒸汽量,kg/kg燃料; SO2—— 二氧化硫生成量,kg/kg燃料; N2——氮生成量,kg/kg燃料 L0——理论空气量,kg/kg燃料。
燃料燃烧热
雾 化蒸汽、 燃料 、 空气的物理显热
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2.3 热效率
• 损失热量包括:
– 烟气带走的热量,包括烟气在排烟温度和基准 温度下的热焓差、化学不完全燃烧造成的损失 和机械不完全燃烧造成的损失; – 烟气中雾化蒸汽带走的热量; – 炉墙、烟风道及空气预热器等的散热损失。
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2.3 热效率
• q1可根据过剩空气系数和烟气出对流室的温度由图表查得; • q2化学不完全燃烧损失的热量是由于烟气离开体系时含有 CO、H2、CH4等造成的,其值等于这些可燃气体的发热量 之和。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.2炉膛温度
– 炉膛温度指烟气离开辐射室进入对流室时的温 度。加热炉的炉膛温度不能太高,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高,容 易使炉管结焦和烧坏。此外,进人对流室的烟 气温度也会过高,对流管易烧坏。因此,炉膛 温度是确保加热炉长周期安全运转的一个重要 指标。
Ql – Vg:干烟气量,Nm3/kg燃料,可由燃料的热工计算得到,或参考数 据表。 – CO、H2、CH4分别是CO、H2、CH4在干烟气中的体积百分数。
q 2=
Vg
( 0 . 1264 CO 0 . 1074 H 2 0 . 3571 CH 4 )
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2.3 热效率
• q3机械不完全燃烧热损失是由于烟气离开体系时 含有可燃固体(碳粒)造成的,可由下式计算:
• 对流室包括遮蔽管,对流管,耐火衬里, 管线支撑和挂钩,主要传热方式是对流。 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,为了尽量提高传热效果,对流室多 采用钉头管和翘片管。 • 燃烧器产生热量,是炉子的重要组成部分。 要使火焰不冲刷炉管并实现低氧完全燃烧。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.3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里燃料燃烧所发出 的热量,一般用kW/m3为单位。
g v= BQ l V
B:燃料用量,kg/s; V:炉膛体积,m3。
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gv:炉膛体积发热强度,kW/m3; Ql:燃料低热值,kJ/kg燃料;
2.3 热效率
• 热效率的计算
– 计算热效率的简单公式: η=1-q1-q2-q3-q4 – 式中q1、q2、q3、q4分别为排烟损失、化学不 完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失和散 热损失。
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排烟热损失q1 化学不完全燃烧损失q2
机械不完全燃烧损失q3
散热损失q4
炉 体
介质吸收的有用 热量(热负荷)
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工艺加热炉基础知识
• 1 加热炉结构和主要技术指标 • 2 加热炉有关参数介绍
1
1 加热炉结构和主要指标
• 1.1概述 – 一个设备,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(固体或流体)加热,这样的 设备叫做“炉子”。工业上有各种各样的炉子,如冶 金炉、热处理炉、窑炉、焚烧炉和蒸汽锅炉等。 – “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,管式加热炉的特征是: – 1)被加热物质在管内流动,故仅限于加热气体或液体。 而且,这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质, 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。
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1.3 加热炉的种类
• 加热炉按外形大致分为:箱式炉、立式炉、圆筒 炉、大型方炉。这种划分法是按辐射室的外观形 状,而与对流室无关。 • 加热炉按用途分为: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。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.1热负荷
– 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,一般用MW为单位。它表示加热 炉生产能力的大小。 – 加热炉热效率在设计负荷下一般达到最高值, 无论降低还是增加负荷,炉子热效率都会降低。
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2.3 热效率
• 国家标准GB2588-81 《设备热效率计算通 则》中定义的热效率,内容要比上述管式 炉惯用的热效率全面,它规定供给能量中 还应包括外界供给体系的电和功(例如鼓 风机、引风机和吹灰器电耗、吹灰器蒸汽 消耗等)。对于管式炉体系来说,这些电 和功一般不转换成有效能,几乎全部变成 由于摩擦等原因而引起的能量损失。为了 和管式炉惯用的“热效率”区别,命名为 “综合热效率”。
• 过剩空气系数大小的影响
– 在保证燃料完全燃烧的前提下,尽量降低过剩 空气系数。 – 过剩空气系数过小:产生化学不完全燃烧,烟 气中有CO、H2、CH4。机械不完全燃烧,排烟 中有炭黑粒子,污染受热面,污染环境。
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α
29 O 2 [ CO 2 / 44 ( H 2 O W ) / 18 SO 2 / 64 N 2 / 28 ] ( 21 O 2 ) L 0
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2.1 燃料的热工性质
• 2.1.1燃料气的低发热值
– 燃料气包括H2、CO、H2S和C1~C5烃类气体, 还可能含有N2、O2、CO2、SO2等。燃料气可 近似看作理想气体。 – 燃料气低热值: Ql=∑YiQli 式中 Ql:燃料气低热值, kJ/kg燃料气; Yi:单一气体的重量百分率; Qli:单一气体的低热值, kJ/kg;可由数据 表查得。
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1.2 加热炉的一般结构
• 辐射室炉墙由耐热层、隔热层和保护层组 成。耐热层除能耐高温,还有再辐射性能, 能将吸收的热量再辐射给炉膛。耐热层有 耐火砖砌筑和耐火衬里两类。尤其是陶瓷 涂料耐火衬里,不仅耐高温、耐振动、有 良好的绝热性,而且辐射系数高,增加了 辐射能力。
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1.2 加热炉的一般结构
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1.2 加热炉的一般结构
• 工艺加热炉一般由辐射室、对流室、燃烧器、余 热回收系统以及通风系统五部分组成。 • 辐射室也称为炉膛,包括风道,炉管和炉管支撑, 耐火衬里等,传热方式主要是热辐射,全炉热负 荷的70%~80%是由辐射室担负的,是全炉最重要 的部分。由于火焰温度很高(可达15001800℃),故不能直接冲刷炉管。火焰离炉管远, 辐射传热量小,所以应尽量减小炉膛体积,节省 投资。
q 3= 0 . 0033 V g N c Ql
– Nc:烟气中碳浓度,mg/Nm3干烟气。
• q4散热损失一般变化不大,立式炉和圆筒炉约为 0.02~0.05。
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2.3 热效率
• 实际操作中,按照中国石油天然气股份公 司企业标准《石油化工工艺加热炉节能监 测方法》对加热炉进行热效率的计算,采 用反平衡方法。 • 标准中规定,加热炉监测项目包括:排烟 温度,烟气中一氧化碳含量,炉体外表面 温度,空气系数,热效率。
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2.1 燃料的热工性质
• 2.1.2理论空气量的计算
– 燃料气的理论空气量:
L0 = ∑YiL0i
L0i :单一气体的理论空气量,kg空气/kg燃料
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2.2 过剩空气系数
• 燃料在燃烧时需要氧气,在空气中氧气体积约占21 %, 氮气约占79 %,所以燃料在燃烧时需要供给空气。1kg 燃 料油在燃烧时所需理论空气量(α=1)约为14.2kg (11Nm3)。在实际的加热炉中,由于从燃烧器进入的空 气不可能全部都参与燃烧,另外,也由于从炉子其他不密 封处漏入了空气,所以实际进入炉内的空气量总是比理论 空气量多,前者与后者之比叫做过剩空气系数,即:
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2.3 热效率
• 根据供给能量和损失能量所包括的内容不 同,有热效率和综合热效率之分。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。从这个意义上说,它也可以 叫做“燃料效率”。
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1.4 加热炉的主要技术指标
– ①尽量采用双面受辐射的炉管。②在圆筒炉内, 为减小沿炉管长度的受热不均匀性,要选择合 适的辐射室高径比,同时要选择合适的燃烧器, 使燃烧器的火焰长度与炉管长度不能相差太大, 例如辐射管长为15m ,选用火焰长度为12 13m 的燃烧器,这样炉管上下受热趋向均匀。 ③在立式炉内,有的在炉子侧面采用多喷嘴; 有的在两排喷嘴间加花墙;也有在炉子上部加 喷嘴,以上措施都是为了改善炉管受热均匀。
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1.2 加热炉的一般结构
• 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。回收方法分为两类,一类采用空 气预热方式回收热量;另一类是采用余热锅炉回 收热量。 • 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。 • 其它的附件设备包括炉壳体、钢结构支撑、耐火 衬里、管板箱、火嘴风门、烟囱、挡板、空气预 热器、鼓风机或引风机、仪表测量、燃料和物料 的管线和阀门,吹扫蒸汽接口等。
α = 实际空气量 理论空气量 L L0
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2.2 过剩空气系数
• 过剩空气系数大小的影响
– 过剩空气系数是影响炉效率的重要指标。 – 过剩空气系数大,入炉空气多:
• 1)影响传热,相对降低炉膛温度; • 2)排烟量大,热损失增加; • 3)烟气氧含量高,炉管表面氧化腐蚀。
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2.2 过剩空气系数
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.5管内流速及压降
G F= W N F0
GF:管内介质的质量流速,kg/(m2· s) W:管内介质流量,kg/s N:管程数,即炉管路数 F0:一根炉管的流通截面积,m2
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.5管内流速及压降
– 油品在炉管内的流速不能太低,否则易使管内 油品结焦而烧坏炉管。因为流速太低时,管内 边界层厚度大,传热慢,管壁温度升高,而且 油品在管内停留时间长。但流速过高又增加了 管内压力降,增加了动力消耗,所以应在合理 的范围内力求提高流速。压力降是判断炉管是 否结焦的一个重要指标。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.4炉管表面热强度
– 炉管每单位表面积(一般按炉管外径计算表面积)、 每单位时间内所传递的热量称为炉管的表面热强度, 也称为热通量或热流率,单位为W/m2。 – 炉管表面热强度越高,在一定热负荷下,所需要的炉 管就越少,炉子体积可减小,投资可以降低,所以要 尽可能地提高炉管的表面热强度。但是,提高炉管的 表面热强度也受到一定的限制。为了使辐射炉管表面 热强度比较均匀,一般可以采用以一下方法:
1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.3炉膛体积发热强度
– 炉膛大小对燃料燃烧的稳定性有影响,如果炉 膛体积过小,则燃烧空间不够,火焰容易舔到 炉管和管架上,炉膛温度也高,不利于长周期 安全运行,因此炉膛体积发热强度不允许过大, 一般控制在燃油时小于125 kW/m3,燃气时小 于165 kW/m3。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.6热效率
– 热效率表示向炉子提供的能量被有效利用的程 度,其定义可用下式表示:
η = 被加热流体吸收的有效 供给炉子的能量 热量
– 有效吸热量即炉子的热负荷,热效率是衡量燃 料消耗、评价炉子设计和操作水平的重要指标。
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2 加热炉有关参数介绍及计算
• 2.1 燃料的热工性质 • 包括燃料的发热量、空气量、烟气量、烟气组 成、烟气分子量和密度、烟气热焓和比热、理 论燃烧温度等。
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2.2 过剩空气系数
• 过剩空气系数的确定
α 29 O 2 [ CO 2 / 44 ( H 2 O W ) / 18 SO 2 / 64 N 2 / 28 ] ( 21 O 2 ) L 0 1
• • • Leabharlann Baidu • • • •
α —— 空气系数 O2 ——烟气氧含量,%; CO2—— 二氧化碳生成量,kg/kg燃料; H2O —— 液态水或汽生成量,kg/kg燃料 W —— 雾化蒸汽量,kg/kg燃料; SO2—— 二氧化硫生成量,kg/kg燃料; N2——氮生成量,kg/kg燃料 L0——理论空气量,kg/kg燃料。
燃料燃烧热
雾 化蒸汽、 燃料 、 空气的物理显热
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2.3 热效率
• 损失热量包括:
– 烟气带走的热量,包括烟气在排烟温度和基准 温度下的热焓差、化学不完全燃烧造成的损失 和机械不完全燃烧造成的损失; – 烟气中雾化蒸汽带走的热量; – 炉墙、烟风道及空气预热器等的散热损失。
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2.3 热效率
• q1可根据过剩空气系数和烟气出对流室的温度由图表查得; • q2化学不完全燃烧损失的热量是由于烟气离开体系时含有 CO、H2、CH4等造成的,其值等于这些可燃气体的发热量 之和。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.2炉膛温度
– 炉膛温度指烟气离开辐射室进入对流室时的温 度。加热炉的炉膛温度不能太高,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高,容 易使炉管结焦和烧坏。此外,进人对流室的烟 气温度也会过高,对流管易烧坏。因此,炉膛 温度是确保加热炉长周期安全运转的一个重要 指标。
Ql – Vg:干烟气量,Nm3/kg燃料,可由燃料的热工计算得到,或参考数 据表。 – CO、H2、CH4分别是CO、H2、CH4在干烟气中的体积百分数。
q 2=
Vg
( 0 . 1264 CO 0 . 1074 H 2 0 . 3571 CH 4 )
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2.3 热效率
• q3机械不完全燃烧热损失是由于烟气离开体系时 含有可燃固体(碳粒)造成的,可由下式计算:
• 对流室包括遮蔽管,对流管,耐火衬里, 管线支撑和挂钩,主要传热方式是对流。 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,为了尽量提高传热效果,对流室多 采用钉头管和翘片管。 • 燃烧器产生热量,是炉子的重要组成部分。 要使火焰不冲刷炉管并实现低氧完全燃烧。
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1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.3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里燃料燃烧所发出 的热量,一般用kW/m3为单位。
g v= BQ l V
B:燃料用量,kg/s; V:炉膛体积,m3。
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gv:炉膛体积发热强度,kW/m3; Ql:燃料低热值,kJ/kg燃料;