管式加热炉
管式加热炉
结构与工作原理
管式加热炉是在炉内设置一定输量的炉管，被 加热介质在炉内连续流过，燃料在炉膛燃烧产 生的热量以辐射方式将热量传给辐射室炉管， 通过炉管管壁传递给被加热介质，烟气经辐射 室烟道进入对流室，以较高的速度通过对流炉 管间隙，同时完成对流换热，从而使被加热介 质温度升高的一种加热装置。
加热炉的设备—圆筒炉
燃料的发热值是指单位质量或体积的燃料完 全燃烧所放出的热量，单位是kJ/kg。 燃料的发热值又分为高发热值和低发热值两 种。 高发热值是指燃烧产物中的水变为液态 时燃料放出的热量 低发热值是指燃烧产物中的水为气态时 燃烧所放出的热量。 高低发热值之差为水的气化潜热。因为烟气 排入大气时，其中的水呈气态，所以工程上 都采用燃料的低发热值计算。
虽然利用烟道气为热源的空气预热器系统较 以常压侧线为热源的空气预热系统投资大、 流程复杂，维护检修费用高，但因其能有效 地降低排烟温度，更大限度地提高加热炉效 率，所以在应用上已日益被人们所重视。
吹灰器
吹灰器一般用在加热炉的对流室。 1、蒸汽吹灰器 采用吹灰器将蒸汽调整喷射在炉管上壁，可除去炉管 表面的灰垢。常用吹灰器有固定回转式和可伸缩喷枪式两 种，前者又分为手动、气动和电动三种。固定回转式吹灰 器的吹灰器固定在炉内，吹灰时可利用手动装置使链轮回 转，也可开动电机机械或风动马达使之回转。在炉外装有 阀门和传动机构，在吹灰器的吹灰管穿过炉墙处设有防止 空气漏入的密封装置。这种吹灰器结构简单，但由于吹灰 管长期在炉内，管子容易损坏，蒸气喷孔容易堵塞。可伸 缩式吹灰器的结构比固定回转式复杂，它的喷枪只在吹灰 时才伸入炉内，吹毕又自行退出，故不易损坏。这种吹灰 器一般在高温烟气区使用。
空气预热系统
随着加热炉的大型化发展和对加热炉效率 要求的提高，目前常减压装置已普遍采用强制 通风空气预热器，一般不采用自然通风。与自 然通风相比，强制通风空气预热主要有以下好 处： 1、有助于实行风量自动控制，降低过剩空气 量； 2、有利于提高空气与油雾的混合速度，使燃 烧速度和燃烧温度上升，增强火焰的辐射能力； 3、易于控制火焰形式，使之与炉型相配合； 4、为采用新型高效燃烧器提供了条件。
管式加热炉的基本知识
管式加热炉的基本知识一、管式加热炉的分类与特征各种管式加热炉通常可按外形或用途来分类。
1.按外形大致可分为四类：箱式炉、立式炉、圆形炉、大型方炉。
这种划分方法是按辐射室的外观形状区分，而与对流室无关。
例如：所谓箱式炉，顾名思义其辐射室为一箱子状的六面体。
所谓立式炉，其辐射室为直立状的六面体，其宽度要窄一些，两侧墙的间距与炉膛高度之比约为1：2。
1.1箱式炉1.1. 1横管和立管大型箱式炉如图2.5.1、图2.5.2所示，这两种炉型结构基本一致，只是一为横管、一为立管。
它们的优点是只要增加中央的隔墙数目，可在炉膛体积热强度图2.5.1 横管大型箱式炉图2.5.2 立管大型箱式炉图2.5.3 顶烧式炉图2.5.4 斜顶炉错误！未指定书签。
不变的前提下，“积木组合式”地把炉子放大。
该炉型适合于大型炉，其主要缺点是敷管率低，炉管需要合金吊挂，造价高，需设独立烟囱等。
1.1. 2顶烧式炉图2.5.3为顶烧式炉。
这种炉子的燃烧器和辐射炉管交错排列，单排管双面辐射，管子沿整个圆周的热分布均匀，燃烧器顶烧，对流室和烟囱在地面。
它的缺点是炉子体积大，造价较高，用于单纯加热不经济。
目前，在合成氨厂常用它作为大型烃蒸汽转化炉的炉型。
1.1. 3斜顶炉图2.5.4为斜顶炉，它由箱式炉演变而来，砍去其炉膛烟气流动死区而变成斜顶炉。
常用的是双斜顶炉。
由于改成斜顶，使箱式炉受热不均匀性有所改善，处理量也可加大。
其对流室在中间，烟气下行经地下或地面烟道排入烟囱内，也可在烟道处加装空气预热器，提高炉子热效率。
这种炉子没有克服箱式炉的其它缺点，除老装置原有使用外，新建装置很少采用。
1.2立式炉1.2.1底烧横管立式炉图2.5.5为底烧横管立式炉，传热方式与箱式炉相似，辐射室保持了立式炉特点。
炉管布置在两侧，中间是一列底烧的燃烧器，烟气由辐射室经对流室、烟囱一直上行。
其燃烧器能量小，数量多，在炉子中央形成一道火焰膜，以提高辐射传热效果。
管式加热炉
第五章管式加热炉一、管式加热炉的工作原理管式加热炉一般由三个主要部分组成：辐射室、对流室及烟囱，图5-1是一典型的圆筒炉示意图。
炉底的油气联合燃烧器(火嘴)喷出高达几米的火焰，温度高达1000~1500℃、主要以辐射传热的方式，将大部分热量传给辐射室(又叫炉膛)炉管(也叫辐射管)内流动的油品。
烟气沿着辐射室上升到对流室，温度降到700~900℃。
以对流传热的方式继续将部分热量传给对流室炉管内流动着的油品，最后温度降至200~450℃的烟气从烟囱排人大气。
油品则先进入对流管再进入辐射管，不断吸收高温烟气传给的热量，逐步升高到所需要的温度。
辐射室是加热炉的核心部分，从火嘴喷出的燃料(油或气)在炉膛内燃烧，需要一定的空间才能燃烧完全，同时还要保证火焰不直接扑到炉管上，以防将炉管烧坏，所以辐射室的体积较大。
由于火焰温度很高(最高处可达1500~1800℃左右)，又不允许冲刷炉管，所以热量主要以辐射方式传送。
在对流室内，烟气冲刷炉管，将热量传给管内油品，这种传热方式称为对流传热。
烟气冲刷炉管的速度越快，传热的能力越大，所以对流室窄而高些，排满炉管，且间距要尽量小。
有时为增加对流管的受热表面积，以提高传热效率，还常采用钉头管和翅片管。
在对流室还可以加几排蒸汽管，以充分利用蒸汽余热，产生过热蒸汽供生产上使用。
烟气离开对流室时还含有不少热量，有时可用空气预热器进行部分热量回收，使烟气温度降到200℃左右，再经烟囱排出，但这需要用鼓风机或引风机强制通风。
有时则利用烟囱的抽力直接将烟气排入大气。
由于抽力受烟气温度、大气温度变化的影响，要在烟道内加挡板进行控制，以保证炉膛内最合适的负压，一般要求负压为2~3mm水柱，这样既控制了辐射室的进风量，又使火焰不向火门外扑，确保操作安全。
二、管式加热炉的主要工艺指标1.加热炉热负荷。
每小时传给油品的总热量称为加热炉热负荷(千卡/小时)，表明加热炉能力的大小，国内炼油厂所用的管式加热炉最大热负荷在4200万千卡／小时左右。
第四章管式加热炉
混 合 的 先 后 可 分 为
预混式 ：结构复杂，对燃料要求高，易发生回火。 喷射式 ：瓦斯-空气未经预先混合，而是由燃烧器
的不同通道分别进入炉内，然后借助扩 散作用使两者在炉中边混合、边燃烧(即 扩散燃烧)。 半预混式 一部分空气靠引射器吸入预先混合 （一次空气），其余部分则靠外部大气供 给，与燃料边烧边混合（二次空气）。
燃烧必须具备的条件：可燃物、空气、温度 燃料的化学组成：C、H、少量的S、N、O等元素
理 按化学反应的需氧量
论 C+O2=CO 2
燃烧1kg碳需用氧=2.67 kg
空 2H2+O2=2H2O 燃烧1kg氢需用氧=8 kg
气 S+O2=SO2
燃烧1kg硫需用氧=1 kg
量 燃烧1kg燃料由空气供给的理论用氧量为（kg）
管式加热炉的其他部件
一、炉管：是加热炉形成传热表面最重要的 组成部分。主要考虑耐热性、耐腐蚀性、 机械强度、炉管表面热强度。
二、回弯头：将炉管连成一个整体的部件， 分为可拆和不可拆两种。与炉管连接有膨 胀法和焊接法。
三、管件与管板：为防止炉管在炉内受热弯 曲变形而采用管架支持，用耐高温的合金 钢制造。
按燃烧所用空气的供给方式可分为
引射式（空气靠瓦斯本身吸入）和混合式 （空气靠鼓风机供给）
液体燃烧器（油嘴）
雾 机械雾化
化 方
低压空气雾化
法 高压水蒸气雾化（炼油厂常用）
高压水蒸气雾化燃烧器：
水蒸汽与燃料油在燃烧器内不进行混合， 二者由不同的孔道分别喷出。
水蒸汽与燃料油在火嘴内混合形成泡沫状 物质，再由小孔按适宜角度喷入空气流中。 （内混式水蒸气雾化燃烧器）
无焰燃烧炉，即把双面辐射与无焰火嘴相结 合的一种新型炉。
炼油厂管式加热炉常用高温炉管性能对比
炼油厂管式加热炉常用高温炉管性能对比
炼油厂管式加热炉是炼油厂中常见的一种加热设备，其主要功能是将原油通过加热提高温度，使其在后续的生产过程中更容易进行分离、蒸馏等操作。
管式加热炉的关键部件之一就是高温炉管，其质量和性能直接影响整个加热炉的工作效率和安全性。
目前，常见的高温炉管材料主要有不锈钢、碳钢以及合金钢等材质。
下面将对这几种常用的高温炉管材料进行性能对比。
首先是不锈钢炉管，不锈钢炉管具有很好的耐腐蚀性能，能够适应炼油厂中复杂的化学环境，不易被原油中的化学成分腐蚀，因此使用不锈钢炉管可以延长炉管的使用寿命。
不锈钢炉管的另一个优点是热传导性能较好，加热效率高，不易产生局部过热现象，能够保证整个管线的温度均匀性。
但不锈钢炉管的价格比较高，而且强度和耐磨性相对较差，容易出现变形和磨损，需要定期更换或维修。
最后是合金钢炉管，合金钢炉管集合了不锈钢和碳钢的优点，具有很好的耐腐蚀性能和较高的强度、硬度和耐磨性，适应性较广。
合金钢炉管的价格相对于不锈钢较低，是一种性能价格比较优的炉管材料。
合金钢炉管的主要缺点是加工难度较大，对加工和焊接工艺要求较高，制造成本较高。
合金钢炉管的热膨胀系数较大，需要在设计和使用中进行合理的补偿和控制。
不同材质的高温炉管各有自己的优缺点，使用时需要根据具体的工艺条件和要求进行选择。
在一般情况下，如果要求炉管具有较好的耐腐蚀性能和热传导性能，可以选择不锈钢炉管；如果要求炉管具有较高的强度和耐磨性，可以选择碳钢炉管；如果要求兼具抗腐蚀性、强度和硬度的优点，可以选择合金钢炉管。
在使用过程中还需要注意对炉管的定期检查和维护，及时发现和解决问题，确保加热炉的正常运行和工作效率。
管式加热炉主要技术指标
管式加热炉主要技术指标一、 热负荷每台管式加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称热负荷，单位为KW 。
管内介质所吸收的热量用于升温、汽化或化学反应。
热负荷的理论值，可根据介质在管内的工艺过程（加热、化学反应）进行计算。
加热炉的设计热负荷Q 通常取计算热负荷Q ’的1.15-1.2倍。
其热负荷的大小表示炉子生产能力的大小。
二、 炉膛体积热强度炉膛单位体积在单位时间内燃料燃烧的放热量，称为炉膛体积热强度。
其单位为KW/M 3 ，即：V BQ gv 36001式中gv ——炉膛体积热强度，KW/M 3 ； B ——燃料用量，kg/h ；Q 1——燃料低热值，kj/kg 燃料；错误！未指定书签。
错误！未指定书签。
V ——炉膛（辐射室）体积，M 3gv 值越大炉膛温度越高，不利于长周期安全运行，由此炉膛体积热强度不允许过大，－般控制在1.16*10-2kw/m 3以下。
三、辐射表面热强度辐射炉管单位表面积（一般按炉管外径计算表面积），单位时间内所传递的热量称为炉管的辐射表面热强度g R，亦称为辐射热通量或热流率，其单位为Kw／M2。
g R表示辐射室炉管传热强度的大小。
应注意g R一般指辐射室所有炉管的平均值。
由于辐射室内各部位受热不一致，不同的炉管以及同一根炉管的不同部位，实际局部热强度很不相同。
g R值越大，完成一定加热任务所需的辐射炉管就越少，辐射室体积越紧凑，投资也可降低，所以要尽可能提高炉管表面热强度。
各种炉子辐射管热强度推荐经验值见表1.1.1。
序号加热炉名称辐射管平均表面热强度（kw/m2）圆筒炉或立管立式炉卧管立式炉1 常压蒸馏炉25.582-37.210 37.210-48.8382 减压蒸馏炉23.256-34.884 34.884-44.1863 催化裂化炉26.744-34.884 34.372-46.5124 焦化炉——32.558-38.3725 催化重整炉23.256-32.558 26.744-38.3726 预加氢炉24.419-34.884 ——7 减粘炉23.256-29.070 25.582-37.2108 加氢精制炉23.256-31.396 ——9 脱蜡油炉23.256-31.396 ——10 丙烷脱沥青炉18.605-23.256 ——11 氧化沥青炉16.279-19.768 ——12 酚精制炉17.442-23.256 ——13 糠醛精制炉17.442-23.256 ——四、对流表面热强度对流炉管单位面积在单位时间内所传递的热量称为对流表面热强度，其单位为kw/㎡。
管式加热炉概述
管式加热炉的主要结构之一续
• 燃烧器分类：
按所使用的燃料不同，燃烧器可以分为燃料油燃烧器、燃料气燃 烧器和油-气联合式燃烧器三类。 1、气体燃烧器：是气体燃料燃烧的场所，其燃烧所必须的条件是： 气体燃料在一定比例下充分混合，该混合物要有一定着火温度， 并给予充分混合时间和燃烧化学反应的时间，为了满足这些条件 燃烧器必须有气嘴、火道和炉膛，才能保证燃料迅速且完全燃烧。 2、液体燃烧器：炼油厂用的液体燃料一般是重质油品，燃烧起来比 燃料气体困难，燃烧前要先行汽化，并且要蒸发、扩散与燃烧三 各过程同时进行，这就要求把液体燃料雾化成适于燃烧的细滴， 通常有三种雾花方法：机械雾化、低压空气雾化、高压水蒸气雾 化。 3、油气联合式燃烧器
管式加热炉概述
• 管式加热炉是炼油厂和石油化工厂的重要设备之一，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，来加热管路中流动的油品，使其达到工艺规定的温度，以供给原油或 油品进行分馏.裂解和反应等加工过程中所需要 的热量，保证生产正常进行。
1、 管式加热炉的特征：
１）被加热物料在管内流动，仅限于加热流体；而且这些流体都是易燃易爆的烃类物质， 危险性大，操作条件很苛刻； ２）加热方式为直接受火式； ３）只使用液体或气体燃料； ４）长周期连续运转，不简短操作。
管式加热炉的主要结构之二
• 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。
_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。
管式加热炉的种类(1)：箱式炉
管式加热炉的种类（1）：箱式炉各种管式加热炉通常可按外形或用途来分类。
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1：2.圆筒炉、大型方炉的称呼也按同理而来。
1）箱式炉烟气下行式（图1—5)这是早期的管式炉型式,燃烧器横烧,烟气越过辐射室和对流室间的隔墙自上而下流经对流室.这种炉型的主要缺点是敷管率(辐射室排有罐子的炉壁占辐射室全部炉壁面积的比例）低,炉子体积大;炉管需用合金吊挂，造价贵；需要独立烟囱等。
近来几乎已不采用。
大型箱式炉(图1-6）与图1-5型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上都安了炉管，比图1—5型炉壁利用率高.对流室和烟囱都放在炉顶，烟气流动的阻力减少。
不过由于下述炉型比它更好，最近也不使用了。
横管大型箱式炉(图1—7）立式大型箱式炉(图1-8）这两种形式更有效地利用了炉膛空间和炉壁.图1-7型听图1—8型结构基本一样，只是一为横管，以为立管。
图1—7型将燃烧器改为立烧也可以。
它们的优点是只要增加中央的隔墙数目，可在保持炉膛体积发热强度不变的前提下，“积木组合式”地把炉子放大，所以特别适合于大型炉。
当热负荷很大时，虽然它们还存在箱式炉的某些固有缺点，但上述优点可以抵偿。
顶烧式（图1-9）在这种炉子的辐射室内,燃烧器和炉管交错排列，单排管双面辐射,罐子沿整个圆周上的热分布要比单面辐射均匀得多，燃烧器顶烧，对流室和烟囱放在地面上。
它的缺点是炉子体积大，造价很高,用于单纯加热不经济。
目前在合成氨厂常用它作为大型烃蒸汽转化炉的炉型，运转良好。
斜顶炉图(1-10)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他缺点。
第四章管式加热炉
圆筒炉
1、结构：
2、特点： 辐射锥的作用：使炉管不仅在 径向上热强度分布均匀，而 且在轴向的热强度也趋于均 匀。 优点：结构简单、紧凑、占地 面积小、投资省、施工快、 热损失少。 缺点：炉管表面积热强度较其 他炉型低；立管用机械除焦 也较困难，所以圆筒炉适用 于油品的纯加热。
无焰炉
随着炉型的不断改进，炉管的表面热强度和 炉管的受热均匀性大为改善，但同一根炉 管面像火焰和背对火焰两面受热不均匀， 由此就产生了双面辐射加热炉。 无焰燃烧炉，即把双面辐射与无焰火嘴相结 合的一种新型炉。
1、结构： 外形与立式炉相似，炉 中间排辐射管，顶部排对流 管，两侧炉墙布满火嘴。 燃烧气体与空气混合极 为完全，再加上耐火砖的催 化作用和分化作用，燃烧速 度极快，在燃烧器孔道里就 完成燃烧的全部过程，因此 没有火焰。
2、特点： 炉管双面接受辐射，受热比较均匀，辐射管 表面热强度大；由于火嘴很多，所以能够 灵活地调节各处受热强度；辐射室宽度更 窄，炉膛结构紧凑；散热损失小，空气过 剩系数小，烟气带走热量少，因此热效率 高；处理量比一般炉型大；造价低。 只适宜烧气体燃料，使用上受到限制。
求每千克燃料燃烧时所需要的理论空气量？
CH4 组分 %（体） 31 C2H4 3.9 C2H6 21.2 C3H6 10.7 C3H8 11.9 iC4H10 5.6 nC4H10 4.3 C4H8 5.5 C5H12 1.1 H2S 3.6 CO2 1.2
解：
0.0619 n L0 [0.5yH 2 0.5yC O (m )yC m H n 1.5yH 2S y O 2 ] 4 0.06192 31 3 3.9 3.5 21.2 4.5 10.7 5 11.9 6 . 5 5 . 6 6 . 5 4 . 3 6 5 . 5 8 1 . 1 1 . 5 3 . 6 1.52 14.9kg空气/kg燃料
管式加热炉工作原理
管式加热炉工作原理
管式加热炉是一种常用的工业加热设备，利用管内流动的气体或液体传递热能，将其加热至所需温度。
其工作原理如下：
1. 加热介质流动：管式加热炉中存在一个或多个加热管，加热介质（通常是气体或液体）通过这些管道流动。
加热介质必须能够在管道中流动，并且具有传热的能力。
2. 热交换：当加热介质流经加热管时，管壁与介质之间发生热交换。
加热器内的电热元件或燃烧器产生的热量通过管壁传递给介质，使介质的温度升高。
3. 温度控制：通过对加热器供电或燃烧器供应燃料的控制，可以实现对加热器内部温度的控制。
通常使用温度传感器来感知管道内介质的温度，并发送相应的信号给控制系统。
4. 热量传输：经过加热后的介质继续流动，将带有热能的介质传递到需要加热的对象上，实现热量的传输。
这个过程可以通过管道和附件完成，如流量控制阀、喷嘴等。
需要注意的是，管式加热炉的工作原理可以根据具体的炉型、加热介质和加热目标的不同而有所差异。
但总体来说，它们都是通过热交换和热量传输完成物体加热的过程。
管式加热炉技术问答
管式加热炉技术问答一、专用术语定义1.什么叫管式加热炉？在石油化工厂装置内所用的加热炉，都是通过管子将油品或其他介质进行加热的。
为简化起见，通常称热炉或炉子。
2．什么叫自然通风加热炉?利用烟囱的抽力吸人燃烧空气，并将烟气排出的加热炉称为自然通风加热炉。
3．什么叫强制通风加热炉？燃料燃烧所需要的空气是用通风机送入，而烟气则通过烟囱抽力排出的加热炉称为强制通风加热炉。
4．什么叫负压加热炉?利用引风机排除烟气、维持炉内负压、吸入燃烧空气的加热炉称为负压加热炉。
5．什么叫抽力平衡加热炉?用通风机送人空气，并用引风机排出烟气的加热炉称为抽力平衡加热炉。
6．什么叫抽力?抽力是在加热炉内任一点测得烟气的负压值。
7．什么叫导热?导热是指由于物体各部分直接接触而发生的热量传递。
8．什么叫对流传热?对流传热是指借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到其他部分。
9．什么叫辐射传热？辐射传热是一种由电磁波来传播能量的过程。
10．什么叫加热炉的炉体？炉体是指加热炉外壳、砌砖体、耐火材料和保温材料，并包括保温钉在内的统称。
11．什么叫加热炉的辐射室？加热炉的辐射室是指在加热炉内，主要靠辐射作用将燃烧器发生的热量传给辐射盘管内油品的那一部分空间。
12．什么叫加热炉的炉顶？炉顶是指在加热炉辐射室内，正对炉底的平顶或斜顶部分。
13．什么叫加热炉的对流室？加热炉的对流室是指在加热炉内，主要靠对流作用将燃烧器发出的热量传给对流盘管内油品的那一部分空间。
14．什么叫加热炉的烟囱？烟囱是指用来向大气排放烟气的立式设备。
15．什么叫破风圈？破风圈是指设在钢烟囱上用以减少风振的部件。
16．什么叫壁板？壁板是指用于封闭加热炉的金属钢板。
17．什么叫烟气？烟气是指包括过剩空气在内的燃烧产物。
18．什么叫尾部烟道？尾部烟道是指收集对流室尾部的烟气，将其送入烟囱或外部烟道的封闭部件。
19．什么叫烟风道？烟风道是指供空气和烟气流动的通道。
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答：燃料性质；燃烧器的性能；炉体密封性能；加热炉的测控水平；控 制烟囱挡板。 2.正平衡法：进出加热炉的热量？ 答：入炉热量：燃料燃烧放出的热量；燃料、空气、雾化蒸汽带入的显 热；
出炉热量：被加热介质吸收的有效热量，Q ;烟气离开对流室时带走 的热量，Q1；化学不完全燃烧损失的热量，Q2；机械不完全燃烧， Q3；炉子散热损失的热量，Ql. 3.影响加热炉效率的因素？ 答：降低过剩空气系数；改进燃烧器；扩大对流室传热效果；减少炉壁 散热；使用空气预热器和废热锅炉；安装计算机自动控制系统。 4.加热炉热效率的标定测定需对划定体系的下列参数进行准确测量？ 答：1）用干球温度计测量环境温度，作为基准温度； 2）测量各种被加热介质（油料、过热蒸汽、余热锅炉工质等）在体系 入口的流量（包括油料气化率）、温度和压力，以计算有效热量； 3）测量燃料的低发热值，以及燃料、空气和雾化蒸汽在体系入口处的 温度、压力和流量，以计算供给热量 4）测量烟气离开体系时的温度，并进行烟气组成分析，以计算排烟损 失 5）测量炉外壁、风、烟道外壁以及空气预热器外壁的平均温度和环境 风速，以计算散热损失。 5.正平衡法 按照热效率定义来算加热炉的热效率，即被加热介质吸收的有效热量与 燃料燃烧放出热之比：Ƞ=Q/BQL; Ƞ-加热炉热效率；Q-被加热介质吸收的 有效热量KJ/h；QL-燃料低发热值KJ/Kg; B-燃料用量Kg/h;有效热量指加热 炉的热负荷
26.在受热面上沉积1mm厚的灰垢，热效率将降低1~3%，而实际使用的 炉管表面积垢往往达到2~3mm，甚至更多。 27.一般要求炉膛内的负压为-19.6~-39.2Pa; 28.管式加热炉的门类：看火门、防暴门、人孔门 1.管式加热炉所用的燃料有两种，是：液体燃料（重质油：常压重油， 减压渣油，裂化渣油），气体燃料（瓦斯等，主要成分H2和C1~C5）。 2.管式加热炉常用的热效率仪中分析烟气成分的仪表有 氧化锆测氧仪、 磁导式氧分析仪和二氧化碳测定仪
21.炉管的适用材质：优质碳钢：微腐蚀；铬钼合金钢：硫腐蚀；铬镍
不锈钢：氢腐蚀
22.加热炉炉管连接件很多，常用的有回弯头、 U型铸钢弯头（180和90 度） 急弯弯管
23.气体火嘴按燃料气和空气混合的先后可分为 预混式 外混式 半预混式 24.油火嘴根据油雾化法分类：雾化剂雾化，机械雾化，联合雾化 25.吹灰器的分类：蒸汽吹灰器（固定旋转和伸缩式），声学吹灰器， 水冲洗，化学清灰剂
简答题
1.立式炉各炉型的分类特点？P5-7 答：底烧横管式炉：优点是火焰垂直向上，与烟气流动方向相同，并连 成片状燃烧，传热比较均匀；烟气由辐射室，对流室经烟囱一直上行， 阻力损失小；由于炉管卧放，对于气液两相混流的物流，其流动状态 好，不会发生气液分层流动，缺点是高合金钢中间管家用量多；炉外需
留出抽管空间，占地面积大。 双室立式炉：火焰贴墙而上，把墙壁烧红，使火墙成为良好的热辐射 体，以提高辐射传热的效果，同时避免两排火嘴的火焰互相干扰，比其 他类型的立式炉传热均匀。 立管立式炉：节省了合金钢材，，同时又保留了立式炉的特点；但其沿 炉管高度方向受热不均，对由气液两相混流的介质，沿着炉管下行时， 在一定的流速范围内，气相易走外侧，造成炉管超温烧坏。 无焰燃烧炉：优越的加热均匀性，炉管表面热强度大可分区调节各区温 度；但火嘴与炉墙结构复杂，造价昂贵，且只能使用气体燃料。 阶梯炉：火焰直接加热炉墙，炽热的炉墙再向炉管辐射传热，使炉管受 热均匀；造价低一些；但加热的均匀程度和分区调节的特性不及无焰燃 烧炉。 2.圆筒炉各炉型的分类特点？P7-8 答：纯辐射室圆筒炉：最简单最便宜的炉子；管内压降小；但管程数单 一，受热不均匀，热效率低。 有反射锥的对流型炉：改善了受热不均的特点，但容易腐蚀损坏，燃烧 器的火焰尖部也容易舔到反射锥上造成烧损，另外需要高铬合金钢材质 造价高。 无反射锥的辐射对流型炉：施工制造简单，造价低，但炉膛内显得太 空，炉膛热强度将急剧下降，结构上经济上都开始不利。 3.圆筒炉的炉型特点？P8 答：优点：由于辐射管垂直炉内，炉管自由悬挂或支撑，不受管架的约 束或滑动摩擦，温度变化时可以自由伸缩，且不受自重的弯曲应力的影 响；采用垂直炉管，无需耐高温的管架材料；炉管沿圆周排列，火焰与 每根炉管的距离相等，在同一水平面上各炉管受热均匀；金属消耗量 低；占地面积少，比相同能力的立式炉少33%；容易建造，节省投资； 炉用配减少，炉壁热损失少。缺点：垂直立管不易清焦，同样存在气液 分层的问题；又由于圆筒炉热效率不如立式炉高。 4.炉型选择的基本原则？P11 答：从结构、制造、投资费用方面考虑，应优先选择辐射室用立管的加 热炉；对一般用途的中小负荷炉子，宜优选考虑立式圆筒炉；单排管双 面辐射加热炉一般只用于烃类蒸气转化和乙烯裂解等高温过程。 5．选用燃烧器注意事项？P21 答：燃烧器应与燃料特点相适应；燃烧器应满足管式加热炉的工艺要 求；燃烧器应与炉型相配合；燃烧器应能满足节能环保要求 1.影响过剩空气系数额因素？
1.烟气中CO2和H2O的光带
光带பைடு நூலகம்m
CO2
H2O
第一光带
2.65~2.80
2.55~2.84
第二光带
4.15~4.45
5.60~7.60
第三光带
13.0~17.0
2. 气体辐射的平均射线行程
球
圆柱体
12.0~30.0 立方体
0.6d
2/3d
0.6b
3. 不发光火焰的主要辐射成分：二氧化碳和水蒸气；发光火焰：炭黑 粒子；
8. 注汽：对于加热油料的炉子，汽化段注入相当数量的水蒸气，可以 降低油气分压，提高气化率；
9. 扩径：扩大炉管直径，可以减少汽化段压力降，使介质在较低的温 度和压力下开始汽化，同时在相同温度下，由于压力降低，汽化率 可以提高，当管内计算流速接近临界流速时，更应该扩大管径，以 避免压力降急剧增加。
10. 均相法：这是一种将两相流当作单相流的计算方法
判断题
1．辐射室是管式加热炉的核心部分； 2．炉膛热强度越大，完成相同的热任务所需的炉子越紧凑 3.炉管表面热强度越大，完成相同热任务所需的传热面积越小，使用的 炉管就越小，炉子体积可减小，投资可以降低 4.炉管表面强度一般指平均值 5.一根钉头管或翅片管相当于两根以上光管的传热能力 6.炉子的热效率越高，完成相同热任务所消耗的燃料越少 7.炉膛内烟气温度的高低，是炉子操作中重要的控制指标 8.管径增大，传热不良，管壁温度升高，被加热介质易于结焦；管径太 小，介质流动阻力大，炉子的压力将增加。 9.加热炉炉管表面沉积灰垢之后，热阻将明显增大，使热效率和经济性 随之降低 1.按照燃烧产物中水蒸气所处的相态（液态还是气态），燃料发热值分 高发热值和低发热值
按传热分类：纯对流式，辐射对流式，辐射式； 按燃烧方式分类：火炬式，无焰燃烧式 按炉型结构分类：箱式炉，立式炉，圆筒炉； 12.加热炉设计热负荷通常取计算值为 1.15~1.2倍 13.炉膛体积热强度一般控制在：418700kj/(m3·h) 14.早期加热炉热效率：60~70%；现在已达到：85~88%； 15.立式炉的分类：底烧横管式炉，双室立式炉，立管立式炉，无焰燃 烧炉，阶梯炉 16.圆筒炉分类：纯辐射式圆筒炉，有反射锥的辐射-对流型炉，无反射 锥的辐射-对流型炉
名词解释
1.热负荷：每台加热炉单位时间内向管内介质传递的总热量 2.炉膛热强度：燃料燃烧的总发热量除以炉膛体积 3.炉膛表面热强度：单位时间内单位炉管表面积所传递的热量 4.加热炉的热效率：向炉子提供的能量被有效利用的程度 5.炉膛温度：烟气离开辐射室进入对流室时的温度 6.回火：当瓦斯与空气混合物在喷嘴出火孔处的速度小于火焰传播速度 时，火焰自燃烧道回到分布室或混合器内燃烧的现象 7.灰：是燃料中的可燃组分；垢：是燃料燃烧后残留下来的不可燃的组 分。 1.闪点：在大气压力下，燃料油蒸汽和空气混合物在标准条件下接触火 焰，发生短促闪火现象时的最低温度，表征燃料油着火的难易； 2.燃料发热值：指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时所放出的热 量。 3.理论空气量：燃料中各组分完全燃烧所需的空气量 4.过剩空气系数：管式加热炉实际入炉空气量与理论量之比 5.热效率：表示管式加热炉体系中参与热交换的热管利用过程 6.能效率：全面地表示了管式加热炉所有供给能量的利用程度，是一项 综合和性的技术经济指标。
1. 气体辐射具有选择性 2. 微粒火焰的辐射和吸收，随着微粒质量浓度的增加以及微粒直径的
减小而增加 3. 液体固体辐射在表面，气体辐射在内部。 4. 炉管内流体压力降计算主要目的在于确定流体入炉时的压力，从而
可以根据此压力选泵 5. 加热炉管内为单相流时，压力降计算比较简单；加热炉管内为气液
两相流时，压力降计算比较复杂 6. 炉管内的压力降直接与介质的流速有关，管内压力降几乎与流速的
由于有经高温裂解成的炭黑粒子出现在燃烧器的根部，而使该处的 火焰发光 5. 半发光火焰：各种固体燃料燃烧时形成半发光火焰 6. 虚拟火焰：燃料燃烧时，放出的全部热量，除炉膛的散热损失外， 都被燃烧产物本身所吸收，这时燃烧产物将达到一个最高温度； 7. 冷平面：管排所占据的炉墙面积，即包括管子本身及管子间隙的面 积投影
长泡流和液节流；高液速包括分散气泡流； 9. 水直管：低液速包括气泡流 液节流、泡沫流和环-雾状流；高液速
液节流直接向环-雾状流 10. 同一般工业管道一样，炉管内不允许出息液节流； 11. 为了避免介质局部过热发生裂解，炉管内气液两相流的流型还最好
是雾状流； 12. 在局部地方，李茹泡点附近，要达到雾状流比较困难，也允许出现
环状流或分散气泡流 13. 在逐级扩径的汽化段炉管内，不适宜的流型一般出现在每种管径的
始端 14. 一般要求计算的气液混合流速不超过临界流速的80%~90%; 15. 常用的计算压力降的方法有：均相法、Dukler 16. 对于高气速的雾状流和高液速的分散气泡流这样假设是比较切合实
际的，计算误差也可能很小。 17. 辐射室高度所形成的抽力，一般考虑用来克服空气通过燃烧器的阻