加热炉学习

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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,保证生产正常进行。

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高,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,炉子热效率的高低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,大量实践表明,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,加热炉设计选型的好坏,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1.2.1管式加热炉的分类管式炉的类型很多,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,同时还应保证有一定的停留时间进行裂解或焦化反应。

按炉内进行传热的主要方式分类,管式炉有:纯对流式、辐射-对流式和辐射式。

加热炉培训资料资料

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采用节能技术
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

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加热炉的定义与分类
火焰炉的工作原理是燃料在炉膛内燃烧产生热量,通过辐射和对流将热量传递给物料,使其达到所需的温度。
电热炉则是利用电能转换成热能来加热物料,微波加热炉则是利用微波的振荡使物料中的分子产生摩擦而产生热量。
加热炉的工作原理
加热炉的主要参数包括温度、压力、时间、炉型、加热面积等。
温度是加热过程中最重要的参数之一,直接影响物料的加热效果;压力则是在密闭的炉膛内产生的,与物料的沸点有关;时间则是保证物料充分加热的必要条件;炉型和加热面积则会影响物料的受热均匀性和热效率。
高效燃烧技术
采用先进的燃烧器设计和燃料预处理技术,提高燃烧效率,减少能源浪费。
烟气排放标准
加热炉排放的烟气应符合国家或地区环保标准,采用低氮氧化物、低硫氧化物、低粉尘等环保型加热炉。
加热炉环保标准与措施
噪音控制
加热炉运行过程中应尽量降低噪音对周边环境的影响,可采取加装消声器、减振装置等措施。
废弃物处理
加热炉在这些领域中的应用对设备的精度和可靠性要求较高。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
其他领域的应用包括航空航天、汽车制造、建材等。
THANKS
感谢观看
紧急停炉
03
检查热元件
定期检查加热炉的热元件,确保其完好无损。发现损坏应及时更换。
加热炉日常维护保养
01
清洁炉体
定期清理炉内的积灰和杂质,保持加热炉的传热效果和正常运行。
02
检查密封性
经常检查加热炉的密封件,及时更换损坏的密封件,以防泄漏。
加热炉常见故障及排除
当加热炉无法接通电源时,需要检查电源线路和开关是否正常。
加热炉使用的燃料应尽可能选择清洁能源,减少废弃物产生,同时对产生的废弃物应进行合理处理,防止污染环境。

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第二部分 管式加热炉简介
4、 结 构 形 式
管式加热炉由辐射室、对流室、烟囱、烟囱 挡板操纵机构、对流室梯子平台、转油线、 燃烧器、吹灰器等组成(具体见管式加热炉 结构示意图 )。主要部件有炉管、弯头、 管架与管板、火嘴以及各种配件,如烟道挡 板、看火门、防爆门、人孔门等。管式加热 炉的特点是:结构紧凑、可减少炉膛容积、 占地面积小、耗用钢材少;烟气流向合理, 烟囱不很高,沿炉截面热分布均匀。其各部 分组成说明如下:
钉头管 与
翅片管
第二部分 管式加热炉简介
第二部分 管式加热炉简介
5、 系 统 组 成
6、设计参数一览表
编号
项目
1
额定热负荷
2
被加热介质
3
介质额定流量
4
介质最小流量
5
介质入炉温度
6
介质出炉温度
7
炉管设计压力
8
压降
9
燃料
10
燃料油耗量
11
燃料气耗量
12
排烟温度
13
热效率
第二部分 管式加热炉简介
兰州首站 5000kW
第二部分 管式加热炉简介
管式加热炉工作原理示意图
第二部分 管式加热炉简介
2、性能特点
结构合理紧凑,传热效率高,露天安装,全天候运行。使 用操作简单,运行费用低。
优化热工工艺方案,采用多项节能技术,热效率设定适当, 当热负荷小于4MW,热效率η≥85%,当热负荷大于4MW, 热效率η≥90%。
传热结构布置与热工参数确定合理,传热均匀,确保管内 介质物性不受损伤,炉管使用寿命长。
第二部分 管式加热炉简介
9、氮气灭火系统
•氮气灭火系统由氮气储罐及减压阀、灭火电磁阀、过滤 器等装置组成。氮气储存于储罐中,经出口管线上的减 压阀、电磁阀、过滤器等部件,分为几路通往加热炉炉 膛内,加热炉在运行过程中,如发现异常情况(如排烟 温度过高报警),炉控系统将对制氮系统电磁阀发出信 号,通过加热炉的电磁阀将打开,进行灭火操作。 •氮气灭火系统管线上各个接头全部采用法兰连接形式, 能有效地避免氮气的大量泄露,延长氮气的使用时间。

加热炉管理知识培训

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11
二、加热炉基础知识
10.燃油燃烧器火焰不正常的原因 在加热炉操作过程中,常常碰到燃烧器火焰燃烧不正常的情况,如火焰出现火星、发黑、
火焰不稳定,出现脉动和爆音。产生上述现象的原因是: (1)燃料油粘度太大;雾化蒸汽量不足或过热度不够,甚至大量水或燃料油,以及雾化蒸
汽线连接反了等,都会使雾化不好,出现火星或烟囱冒黑烟。 (2)燃料油中含有机械杂质、沥青沉淀、喷头结焦等,尤其在刚开工的管线中存在杂质,
目前石化行业加热炉炉衬结构型式主要有:砖结构(粘土质耐火砖、粘土质隔热耐火砖、 高铝砖、高铝质隔热耐火砖)、浇注料和耐火纤维(也叫耐火陶瓷纤维、陶瓷纤维、陶质纤维 、硅酸铝棉----岩棉板、陶纤毡、陶纤毯、陶纤模块、陶纤喷涂、纤维可塑料)、复合结构( 两层或多层,即有前面几种结构的组合)。
为了减少加热炉辐射室及对流室的炉壁散热损失,API560或ISO17951-2003《规范一般 火焰加热炉设计》中规定,在外界气温为27℃和无风条件下,要求加热炉本体和空气预热器 外壁温度不超过82℃、炉底温度不超过91℃。
5
二、加热炉基础知识
3.加热炉正常操作时需要检查哪些项目? (1)介质总出口温度、各路流量、温差及炉膛温度等是否符合工艺指标。 (2)辐射室出口的负压是否在-20~-40Pa之间 (3)各个燃烧器的燃烧情况,火焰的形状及颜色是否符合要求,火焰是否烧着炉管等 (4)各个炉管是否有弯曲、脱皮、鼓包、发红、发暗等现象;注意检查回弯头堵头、出入口阀 门、法兰等处有无泄露。 (5)检查火盆砖、钓钩、拉钩、炉墙、衬里等变化情况 (6)燃料油压力、雾化蒸汽压力、瓦斯压力是否符合要求 (7)高低压瓦斯罐要定时脱液,放空阀在脱完液后应立即关死。 (8)要经常检查炉膛内各点的温度变化情况,要做到心中有数。

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烘炉操作
• (二)烘炉介质 加热炉烘炉采用蒸汽作为携热介质。 (三)烘炉的准备工作 1、准备好点火用的点火器和瓦斯罐,并充装好瓦斯。 2、检查炉子周围的环境卫生,清除易燃易爆物品。 3、消防器材就位。 4、引系统蒸汽,放净蒸汽冷凝水,备用。 5、联系电工,检查风机电机电阻是否合格,并试运正常。 6、联系仪表工检查并起动流量、压力、温控等仪表。
烘炉操作
• 7、烘炉前烟道挡板,一、二次风门,看火孔、防爆门全部打开,自 然干燥5天以上。 8、点火前,关闭防爆门、看火孔、封好人孔。 9、引入高压瓦斯进装置,引入前瓦斯管线由火嘴和瓦斯进装置阀后 处给蒸汽吹扫至瓦斯罐底放空,约10—15分钟后,关蒸汽,引瓦斯到 瓦斯罐,并在罐底排净存水后,关放空,关死所有炉前瓦斯小阀,引 瓦斯至炉前。(放在蒸汽暖管结束前夕进行) 10、把烟道挡板开度调至“全开”处,自然通风门稍开。 11、三塔顶冷却器给上少量冷却水。
汽进入装置
• B、引蒸汽过程应严防蒸汽烫伤人,并禁止向容器、塔或 设备、工艺管线内放空。 C、引蒸汽入装置后,应先进行暖管再按蒸汽系统吹扫流 程,先分步将管线吹扫干净,然后上回法兰、孔板,引入 蒸汽试最大蒸汽压。 D、拆法兰吹扫时,一定要先关闭阀门,排净管内存汽, 并待降温后才能进行,严防烫伤。 E、蒸汽系统吹扫干净后,要拆开各拌热蒸汽疏水器,拌 热管线吹扫干净后再装回。
烧焦操作
炉管结焦的原因: 1、炉管受热不均匀;火焰扑炉管;炉管 局部过热。 2、物料偏流,进料量波动大,或流量过 小,停留时间过长。 3、物料粘度高,易分解或含有杂质。 4、检修时清焦不彻底,原有焦子起了诱 导作用,促进新焦形成。
炉管结焦现象
• 1 、明亮的炉膛中,看到炉管上有 灰暗斑点,说明该处炉管已结焦。 • 2 、处理量未变,而炉膛温度及入 炉压力均升高。 • 3 、炉出口温度反应迟缓,表明热 电偶套管处已结焦。

加热炉培训资料资料

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燃气炉是以燃气为燃料,通过燃烧产生热能来加热物料的设备。根据燃烧方式,燃气炉可分为层燃炉和室燃炉等。
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

加热炉操作培训计划

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加热炉操作培训计划一、培训目的加热炉是工业生产中常用的设备,用于将原材料或半成品进行加热处理。

正确操作加热炉对产品质量和生产效率有着重要的影响。

因此,本培训计划旨在通过系统的培训,提高员工对加热炉操作的理解和技能,确保安全生产和产品质量。

二、培训对象本培训对象为公司新员工和需要使用加热炉的生产工人。

三、培训内容1. 加热炉的工作原理和结构- 了解加热炉工作原理和组成部分,包括炉体、加热元件、控制系统等。

2. 加热炉的安全操作- 讲解加热炉的安全操作规程和注意事项,如炉体温度控制、防止爆炸或火灾、急救常识等。

3. 加热炉的操作方法- 学习加热炉的启动、停止和调节操作,包括温度控制、加热时间等。

4. 加热炉的维护保养- 了解加热炉的日常维护和保养方法,包括清洁、润滑、更换易损件等。

5. 加热炉的故障排除- 掌握加热炉常见故障的识别和处理方法,如电路故障、加热元件损坏等。

6. 实际操作演练- 安排实际的操作演练,让员工在实际工作中掌握加热炉的操作技能。

四、培训计划1. 第一天- 上午:开班仪式,介绍培训内容和目标- 下午:讲解加热炉的工作原理和结构2. 第二天- 上午:讲解加热炉的安全操作- 下午:学习加热炉的操作方法3. 第三天- 上午:讲解加热炉的维护保养- 下午:学习加热炉的故障排除4. 第四天- 上午:实际操作演练- 下午:总结培训内容,进行考核五、培训方案1. 知识讲解- 使用PPT等多媒体资料进行知识讲解,便于学员理解和记忆。

2. 案例分析- 结合实际案例,分析加热炉操作中的常见问题和解决方法。

3. 实操演练- 安排工位,让学员亲自操作加热炉,提高实际操作技能。

4. 答疑解惑- 设置互动环节,解答学员提出的问题,加深理解。

六、培训评估1. 考核方式- 培训结束后进行书面考核和实操考核,通过考核才能颁发证书。

2. 效果评估- 培训结束后进行效果评估,收集学员反馈和建议,为后续培训提供参考。

七、培训师资1. 内部培训师- 由公司内部技术人员担任培训师,具有丰富的加热炉操作经验。

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标准规范
加热炉的设计、制造、安装、使用和检验等环节需要符合相关的标准规范,如 《GB 1576-2018工业锅炉水质》等。
05
加热炉应用实例
加热炉在钢铁行业的应用
钢铁行业是加热炉应用非常广泛的领域,包括用于高炉、转炉、焦炉等设备的加热 。
加热炉在钢铁行业中主要起到对铁矿石、煤炭等原材料进行加热、熔炼的作用,以 及用于钢材的轧制、退火等工艺。
维护保养
定期对加热炉进行检查和维护,确保设备处于良好状态。对易损件要及 时更换,防止因设备损坏引起的安全事故。
03
应急处理
加热炉出现异常情况时,操作人员要立即采取应急措施,如迅速切断燃
料供应、打开紧急排放阀等,以避免事故扩大。
加热炉环保要求与措施
废气处理
加热炉排放的废气中可能含有有害物质,如二氧化硫、氮 氧化物等。为减少对环境的影响,需对废气进行净化处理 ,例如安装烟气脱硫、脱硝装置等。
加热炉常见故障及排除方法
火焰调整不当
当火焰大小不合适时,应调整空气和 燃料的比例。
加热温度不稳定
当加热温度不稳定时,应检查热交换 器是否堵塞或损坏。
热效率低
当热效率过低时,应检查燃料供应系 统是否正常,并适当调整火焰大小以 提高热效率。
安全阀失效
当安全阀失效时,应立即停止使用并 联系专业人员进行维修。
燃气炉的工作原理是燃气在炉膛内燃 烧产生热能,通过辐射和对流将热能 传递给物料。
电热炉的工作原理是利用电阻丝通电 产生热量,将热量传递给炉膛内的物 料。
油烟炉的工作原理是燃油在炉膛内燃 烧产生热能,通过辐射和对流将热能 传递给物料。
加热炉的主要部件
加热炉的主要部件包括加热元件、炉膛 、炉门、烟囱等。

加热炉培训教材

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加热炉培训教材第一章加热原理一、钢加热的目的1.提高钢的塑性,以降低钢在热加工时的变形抗力,从而减少轧制中轧辊的磨损盒断辊等机械设备事故。

2.使坯料内外温度均匀,以避免由于温度应力过大造成成品的严重缺陷或废品。

3.改善金属的结晶组织或消除加工时所形成的内应力。

总之,钢的加热对于钢材的质量、产量、能耗以及机械寿命等都有直接关系。

二、钢的加热工艺:1.钢的加热工艺包括:1)加热温度2)加热速度3)加热时间4)炉温制度5)炉内气氛1.1 钢的加热速度:加热时间内,钢在加热时的温度变化叫钢的加热速度。

(单位:℃/h或℃/min、mm/min)1.2钢的加热制度:钢在加热炉内加热升温的温度变化过程叫钢的加热制度。

1)加热制度考虑的因素:●钢种●坯料尺寸●装炉方式(冷装/热装)●炉膛结构●坯料在炉内的布置方式(单、双排,推钢、步进梁式、辊底式等)2)加热制度从炉型分为:●一段式●二段式●三段式●多段式三、钢的加热缺陷1.钢的加热缺陷包括:●钢的氧化●脱碳●过热、过烧●加热温度不均匀2.预防加热缺陷的措施2.1 钢的氧化1)定义:钢在加热炉内加热时,钢的表面同炉气中的CO2、H2O、O2、SO2发生反应,生成氧化铁皮的过程叫钢的氧化。

2)生成的氧化铁皮即所说烧损,通常为0.5~3%。

氧化铁皮结构示3)影响氧化的因素:加热温度、加热时间、炉气成分、钢的成分等。

●加热温度的影响:在850~900℃以下时,钢的氧化速度很小;当达1000℃以上时,钢的氧化速度急剧增加。

●加热时间的影响:在相同条件下,加热时间愈长则钢的氧化层愈厚。

●炉气成分的影响:火焰中的炉气成分决定与燃料成分、空气消耗系数、完全燃烧成都等。

炉气成分对氧化的影响很大。

按照对钢氧化的效应把炉气分为:氧化性气氛、中性气氛和还原性气氛。

●钢的成分的影响:对于碳钢随其含炭量的增加钢的烧损量有所下降。

合金元素如Cr、Si、Mn、Al等本身即已被氧化成相应的氧化物,但由于这些氧化物组织结构十分致密稳定,可进一步阻止钢的氧化。

加热炉知识培训(最终版)

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一、管式加热炉概述
②大型箱式炉 与箱式炉不同的是炉膛 宽敞,炉膛中间有隔墙, 把辐射室分成两间,从 而大大增加了传热反射 面。它在炉膛的三个侧 面都安了炉管,比箱式 炉炉壁利用率高。 对流室和烟囱放在炉顶, 烟气流动的阻力减少, 不过由于又有新的炉型 比它更好,最近也不使 用了。
31
大型箱式炉
一、管式加热炉概述
16
一、管式加热炉概述
WYQ-DQ350型油气联合燃烧器
WYQ-DQ350D型油气联合(带低瓦)燃烧器
17
一、管式加热炉概述
➢ 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。
强制通风 分类:
自然通风
利用外部气体输送机械鼓风
一般炉膛内微正压 利用烟囱产生抽力实现引入空气 和排除烟气
烟囱挡板及调节系统
27
一、管式加热炉概述
看火门:观看炉膛内所有火嘴的整个火焰;观看辐射 管、 底排遮蔽管的受热状况,管壁被氧化的情况, 炉管的弯曲程度等。
防爆门:负压自重式防爆门,平时靠自重关闭,当炉 内压力增高时,防爆门即被打开。
人孔门:进行安装及检修等工作。
28
一、管式加热炉概述
5、管式炉的类型
33
顶烧式箱式炉
一、管式加热炉概述
⑤斜顶炉 它由箱式炉演变 而来,是箱式炉 砍去炉膛内烟气 流动的死角区而 成。 虽然它对辐射室 的传热均匀性有 所改善,但并没 有克服箱式炉的 其它缺点。近年 来也不再建造了。
34
斜顶炉
一、管式加热炉概述
5.2.2立式炉 ①横管立式炉 传热机理同箱式炉差不多,只是造型上 采用了立式炉的特点。炉管布置在两侧 壁,中央十一列底烧的燃烧器,烟气由 辐射室、对流室经烟囱一直上行。燃烧 器能量较小,数目较多,间距较小,从 而在炉子中央形成一道火焰“膜”提高 了辐射传热效果。 现在立式炉多采用这一形式。

加热炉培训ppt

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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。压力降视判断炉管是 否结焦的一个重要指标。
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2.1炉膛负压(抽力)控制
• 炉膛负压值控制的是加热炉内烟气压力最高点— 辐射室出口部位的压力。控制负压是为了保证提 供火嘴足够的压力差,使之得到足够的空气,而 进入加热炉的过剩空气量最小,这有助于提高加 热炉的热效率。抽力过大,火焰不稳定,产生一 氧化碳。抽力过小,炉膛出现正压,炉内高温烟 气会从不密封处向外泄漏,导致能耗增加,造成 炉壳、炉管损坏。
• 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、燃料和物料的管 线和阀门,吹扫蒸汽接口等。
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。
η= 被加热流体吸收的有效 热量 供给炉子的能量
1.4 加热炉的主要技术指标
• 1.4.6热效率 • 1.4.6.1热效率的定义
– 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 热量 供给炉子的能量
– 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。
1.4.6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

加热炉培训讲义

加热炉培训讲义

• (4)焊接后的焊缝质量标准
• a.外观尺寸应符合设计文件或相关规范的要求,焊缝 与母材应圆滑过渡。 • b.焊缝和热影响区表面不应有裂纹、气孔、弧坑和肉 眼可见的夹渣等缺陷。 • c.焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm,焊缝两侧咬 边总长度不得超过该焊缝总长度的10%。否则,应进行 修磨或补焊,使之平滑过渡。经修磨部位的炉管壁厚不 应小于设计要求的厚度。
(5)炉管的安装标准
a.炉管安装前应详细检查管板、管架和定位管的安装位置是否符合 设计要求。 b.炉管预制件在运输和吊装过程中,应有预防变形的加固措施。 c.立管吊装时应平稳,不得撞击炉墙和衬里。水平管穿管时,不得 撞击管板、管架和折流砖。 d.立管上端采用炉外支撑时,每根炉管的两个支耳应水平地支撑在 吊管梁上。若立管采用炉内吊管时,炉管上部弯管应与吊钩紧密 接触,并使吊钩确实承重,炉管中部的拉钩不应与炉管紧密接 触,以免影响炉管自由膨胀。炉管下部弯管的导向管应垂直插入 炉底的定位孔内,不得强制插入。炉管在长度方向上应能自由膨 胀。 e.立管采用炉内下部支撑时,炉管上部的导向吊挂应按设计文件要 求正确安装,炉管应能向上自由膨胀。 f.圆筒炉辐射管组焊安装后,其节圆直径误差不大于设计值的 0.2%,并不超过12mm。
• d.对接焊缝应进行100%无损探伤。检测方法宜采用射 线检测。若采用超声检测时,需用射线检测复验,复验 比例为焊缝总数的20%。射线检测合格等级为Ⅱ级,超 声检测合格等级为Ⅰ级。不能用射线或超声检测的角焊 缝,可采用磁粉或渗透检测方法检查缺陷。 • e.不合格的焊缝必须进行返修,同一部位的焊接返修次 数不宜超过两次。经过两次焊接返修仍不合格的焊缝, 如需再进行返修,应编制返修工艺措施,经技术总负责 人批准后方可实施,并将返修次数、部位和无损检测等 结果记入焊缝返修记录中。返修后仍按原规定方法进行 检测。要求焊后热处理的,应在热处理前进行返修。如 在热处理后还需返修,返修后应重新进行热处理并做硬 度测试。

加热炉培训资料

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被加热介质 介质额定流量 介质最小流量 介质入炉温度 介质出炉温度
4
5 6 7 8 9 10
156m3/h
10℃ 55℃ 2.0MPa ≤0.2MPa 原油或天然气 478kg/h
258m3/h
8.87或15.67℃ 40或30℃ 10.0MPa ≤0.2MPa
炉管设计压力
压降 燃料 燃料油耗量 燃料气耗量 排烟温度
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第一部分 管式加热炉基本知识
6、提高加热炉热效率的措施 降低排烟温度 降低过剩空气系数以减少排烟热损失 减少不完全燃烧损失 减少散热损失 强化对流段 使用辐射涂料强化辐射传热 改进燃烧器
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第一部分 管式加热炉基本知识
7、加热炉的吹灰控制 燃料在加热炉中燃烧时不但释放热量,与此同时将生成烟 气和灰尘。灰尘中的细小灰粒随烟气逸出炉膛,其中一部 分将以各种形式沉积在随后的对流受热面上。受热面上的 积灰与结渣增加了受热面的传热热阻,因而使加热炉效率 降低,增加烟气流动阻力,加热炉的排烟温度升高,甚至 积灰影响到加热炉的出力与安全运行。 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0.5~1.0Mpa。 注意:在长时间停炉不使用吹灰机时,应该每周至少开动 一次。
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第二部分 管式加热炉简介
1、工作原理 2、性能特点 3、相关标准及规范 4、结构形式及说明 5、系统组成 6、加热炉设计参数一览表 7、燃烧器 8、氮气灭火系统 9、供气吹灰系统 10、除尘系统
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第二部分 管式加热炉简介
1、工作原理 管式直接加热炉采用直接受火加热的方式,被加热介质在 炉管内流动,燃料在加热炉炉膛内燃烧,产生高温烟气。 高温烟气在辐射室炉膛内通过辐射传热将热量传给辐射段 炉管内的被加热介质和在对流室通过对流传热将烟气中的 热量传递给对流段炉管内的被加热介质,将被加热介质加 热到所要求的温度后,烟气通过烟囱排入大气中。
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一、管式加热炉的结构及工作原理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,保证生产正常进行。

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高,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,炉子热效率的高低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,大量实践表明,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,加热炉设计选型的好坏,还直接影响装置经济的合理性。

管式加热炉的分类和主要工艺指标管式加热炉的分类管式炉的类型很多,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,同时还应保证有一定的停留时间进行裂解或焦化反应。

按炉内进行传热的主要方式分类,管式炉有:纯对流式、辐射-对流式和辐射式。

按燃烧方式分类,有火炬式和无焰式。

根据炉型结构的不同,管式又可分为箱式炉和立式炉、圆筒炉等。

主要工艺指标各种不同类型的管式炉都有其本身特性,但就其炉内的传热过程而言,又有其共性,所以,反映各种管式炉传热性能的主要工艺指标也基本相同。

一般只要有以下几项:1.热负荷指炉子单位时间内传给被加热物料的总热量,单位为KJ/h或W,此值越大,炉子的生产能力也越大。

2.炉膛体积热强度指单位时间内单位炉膛体积所传递的热量,单位为KJ/()或W/m3。

此值越大,完成相同热任务所需要的炉子越紧凑。

3.炉管表面热强度指单位时间内单位炉管表面积所传递的热量,单位为KJ/()或W/m2。

此值越高,完成相同热任务所需要的传热面越小。

4.全炉热效率指炉子供给被加热物料的有效热量与燃烧放出的总热量之比。

此值越高,完成相同热任务所消耗的燃料越少。

5.管内介质流速(293K 冷介质流速)和全炉压降。

加热炉热负荷分布及计算加热炉燃料加热炉的基本过程是利用燃料燃烧所放出的热量,加热在炉管内高速流动的介质。

热源即是燃料燃烧时产生的炽热火焰与高温烟气。

燃料分为气体燃料(瓦斯)和液体燃料(燃料油)两种。

气体燃料的来源比较繁杂,有催化裂化干气、焦化干气、不凝缩气、液态烃等,其主要成分是H2和C1~C5的烃类,液体燃料的来源十分广泛,大都是炼油厂自产的重质油,如常压重油、减压渣油、裂化渣油等。

燃料气的主要理化性质有:密度、比热、平均相对分子质量等。

这些性质都按燃料气中各组分的体积百分数和各组分的性质计算得到。

燃料油的理化性质有:密度、粘度、比热、导热系数、闪点、燃点、自然点和凝固点等。

燃料的发热值是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时所放出的热量,即最大反应热。

按照燃烧产物中水蒸汽所处的相态(液态还是汽态),燃料的发热值分高发热值和低发热值。

高发热值是指燃料完全燃烧,并当燃烧产物中的水蒸汽(包括燃料中所含水分和氢燃烧生成的水蒸汽)凝结为水时所放出的热量。

其值由测量得到,低发热值是指燃料完全燃烧,其燃烧产物中的水分仍以汽态存在时所发出的热量。

高发热值和低发热值之差等于燃烧产物中水的汽化潜热。

由于在加热炉中水总是以蒸汽状态存在,所以计算中总是用低发热值。

气体燃料的发热值用一标准立方米燃料完全燃烧时放出的热量来表示,单位为KJ/nm3。

可出其组成和各组成的发热值计算。

高发热值:Q h=Σy i q hi低发热值:Q l=Σy i q liy i--------气体燃料中的I组分的体积分率q hi,q li-------I 3燃料油的发热值是指一公斤燃料完全燃烧时所放出的热量,单位KJ/kg。

一般燃料油相对密度越小,发热值越高。

加热炉热辐射室传热辐射室中高温的火焰及烟气,在单位时间内传给辐射管的热量由两部分组成。

一部分是火焰及烟气以辐射方式传给炉管的,它包括火焰及烟气以直接辐射的方式传给炉管的热量以及火焰及烟气通过反射墙间接传给炉管的热量,另一部分是烟气以对流的方式传给炉管的。

加热炉对流室传热对流室的热负荷等于加热炉的总热负荷减去辐射室热负荷。

其中遮蔽管包括在辐射室中。

如果在对流室中敷设有过热蒸汽管,则这部分蒸汽所吸收的热量也应包括在对流室的热负荷中。

对流室的热负荷为Rc Q Q Q -=式中 Qc ──对流室热负荷,W ;Q ──总热负荷,W ;Q R ──辐射室热负荷,W 。

热负荷计算公式∑==ni Wi Q Q 1式中 Q —— 加热炉计算总负荷,kJ/hQ Wi —— 各被加热介质通过加热炉所吸收的热量,kJ/h冷进料(原油)吸收的热量Q W1由冷进料进口比焓I 1i ,出口比焓I io 。

()i I I W Q W 11110-=水蒸气吸收的热量Q W2水蒸汽入口比焓 I 2i ;水蒸汽出口比焓 I 2o 。

则过热水蒸汽吸收的热量为Q W2=W 2(I 2o -I 2i )对流油在加热炉吸收的热量为 Q w3加热炉的总热负荷为 Q=Qw1+Qw2+Qw3燃烧计算燃料的气发热值为: kg热效率计算加热炉的热平衡1) 供给热量Q inQ in =Q i +Q f +Q a +Q S(1)燃料气的发热值Q 1由Q 1=kg(燃料气)(2)燃料气入炉显热Q f ,(3)空气入炉显热Q a(4)雾化蒸汽入炉显热Q SQ in = Q f +Q s +Q a kJ/kg(燃料气)2)支出热量Q outQ out =Q e +Q 1+Q 2+Q 3+Q 4(1)烟气带出热量Q 1(2)燃料的化学不完全燃烧损失热量Q 2(3)燃料的机械不完全燃烧损失热量Q 3(4)炉壁散热损失热量Q 4Q in = Q out 得Q e = Q in -Σ Q i加热炉热效率加热炉热效率η由下式计算η= ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-M M M M Q Q Q Q Q Q Q Q 43211×100% 二、加热炉总体结构加热炉一般是由四个主要部分组成:辐射室、对流室、燃烧室(又称火嘴)和通风系统(烟囱和空气送入部分)。

辐射室和对流室内装有炉管;在辐射室的底部、侧壁或顶部装有火嘴;在烟囱内装有挡板。

一个比较先进的加热炉还配备烟气的余热回收系统、空气和燃料比的控制调节系统。

低温物料先流进对流室炉管,在流经辐射室炉管,在炉膛内吸热后成为高温物料而流出。

加热炉的四大组成部分的作用及各特点:通风系统通风系统的作用是将燃烧用空气导入燃烧器,并将废烟气引出炉子。

根据通风系统的不同,加热炉可分为以下几种情况:a.自然通风加热炉 利用烟囱本身的抽力吸入燃烧用空气,并用烟气排出。

b.强制通风加热炉 燃烧用空气由通风机送入,烟气则通过烟囱排出。

c.负压加热炉 利用引风机排出烟气,维持炉内负压吸入燃烧用空气。

d.抽力平衡加热炉 用通风机送入空气,用引风机排出烟气。

自然通风加热炉依靠烟囱本身的抽力,不消耗机械功,其他则不然。

绝大多数炉子因为炉内烟气侧阻力不大,都采用自然通风方式。

烟囱通常安装在炉顶,烟囱高度要足以克服炉内烟气流动阻力。

烟囱越高,抽力越大。

抽力大则辐射室进风量也越大,所以要对抽力进行控制,在烟道内和一块可调挡板。

调节挡板开度可控制抽力大小,以保证炉膛内最合适的负压。

对流室离开辐射室的烟气温度不能太低,否则会降低辐射室传热效率,通常控制在700-900℃之间,所以要高温的烟气有很多热量可以利用,所以要设置对流室,用来预热被加热介质及燃烧用空气或安装过热水蒸汽室,以回收余热。

对流室内密布多排炉管,烟气冲刷炉管,将热量传给管内介质。

烟气冲刷炉管的速度越快,传热的能力越大,所以对流室要窄而高些,间距尽量小些。

为提高对流室的受热能力,常采用钉头管和翅片管以加大它的外表面积。

管内介质要和管外烟气流动的方向相反,以增大传热温差,提高传热效果。

对流室一般负担全炉热负荷的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,应根据管内流体用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。

辐射室(又称炉膛)炉膛是管式加热炉的核心部分。

从火嘴喷出的燃料在炉膛内燃烧,需要有一定的空间使其燃烧完全,所以辐射室的体积较大。

由于火焰温度很高(可达1500℃~1800℃左右),故不能直接冲刷炉管,以防止炉管结焦或者被燃烧,因而热量主要靠火焰和烟气的辐射来传送。

一部分热量被炉管接受,一部分热量使炉墙温度升高。

又由于炉墙外部有隔热层,热量基本上散不出去,炉墙又把热量反射回来,传送炉管一部分。

火焰的形状和大小主要取决于火嘴的结构形式和尺寸。

火焰离炉管越远,辐射传热量越小,所以只要保证火焰不直接扑到炉管上,应该尽量减小炉膛体积,节省投资。

辐射室炉墙由耐热层、隔热层和保护层组成。

其中耐热层除能耐一定的高温外,还要具有良好的在辐射性能,能将吸收的热量在辐射给炉膛。

耐热层有耐火砖砌筑的和耐火衬里两类。

耐火衬里具有结构简单、厚度薄、重量轻、施工简便等优点,是管式加热炉炉衬的发展方向。

尤其陶瓷涂料耐火衬里,不仅耐高温、耐振动、有良好的绝热性,而且辐射系数高,大大增加了辐射能力。

辐射室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,它是全炉的重要部位。

烃蒸气转化炉、乙烯裂解炉等,其反应和裂解过程全部有辐射室完成。

可以说,一个炉子的优劣主要看它的辐射室性能如何。

燃烧器(又称火嘴)主要给加热炉以高温热源,是炉子的主要组成部分。

如前所述,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器间的间隔,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。

三、前的炼油企业加热炉在运行中存在的主要问题受热面积灰结垢加热炉受热面积灰结垢一直是困扰加热炉安全、稳定、高效及周期运行的主要因素,受热面积灰结垢一旦形成,它所造成的负面影响将是持久的及递增的。

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