1第一章石油化工加热炉的种类(2011。11)
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。
石油化工加热炉教程
加热炉分类
加热炉按外型分为四类：箱式炉，立式炉，圆筒炉，大型方炉 1)箱式炉：（顶烧炉：制氢） 2)立式炉：低烧横管式、附墙燃烧式（焦化炉） 3)立式圆筒炉（反应炉） 4)大型方型炉：环形管立式炉（重整）
燃烧器
燃料气：组成包括可燃物质：氢气，一氧化碳， 硫化氢和c1-c5的烃类气体等。 燃烧器：按燃料不同分为燃料油燃烧器，燃料 气燃烧器和油气联合燃烧器。通常包括燃料喷嘴、 配风器和燃烧道。
加热炉结构
加热炉结构由辐射室，对流室，余热回收 系统，燃烧器及通风系统组成。
1、 辐射室：是通过火焰或高温烟气进行辐射 传热的部分，温度最高，是热交换的主要场所。
2、 对流室：是靠由辐射室出来的烟气进行对 流换热的部分，对流室吸热量的比例越大，全 炉的热效率越高。多采用钉头管或翅片管。
钉 头 管
加热炉附件
加热炉附件设计要求，检查 1.看火门：第一层平台上不少于3个看火门，每两个燃 烧器配置一个看火门，一般第二层平台上看火门为第 一层平台的一半。为了观察炉顶衬里和遮蔽管，炉底 还设有球形看火门。（φ200-230）
2.人孔：圆筒炉炉膛人孔一般设计在炉底（φ460520），对流室两侧开检修孔，大小能满足一次抽出或 送入两根（焊好一个弯头）辐射管的要求。
3.防爆门:保护炉墙，泄压装置，属安全附件，一般 安装在辐射室上部。（φ660-720）
4.灭火蒸汽管：辐射室底部，开点炉吹扫或炉 膛失火用
5.对流室：与辐射室出口的烟气对流换热 对流管材质一般现在都由20#钢升级为Cr5Mo 为光管时，燃料气干净下，只需设置清扫孔而不必用吹 灰器。为翅片管或钉头管，燃油时，对流室必须设置吹 灰器。
炉 墙
炉墙：作用耐火和隔热 1、结构分为：耐火砖结构（高铝制隔热耐火砖,成分Al2O3，,高温炉墙常用 莫来石制隔热耐火砖，耐温达到1500℃），衬里（莫来石浇注料，成分 CaO+MgO+Na2O+K2O+Fe2O3，或莫来石纤维,耐温达到1400-1500℃）结构， 耐火陶瓷纤维结构 2、炉墙分耐火和保温两层 由外往里一般结构为表面钢板，保温钉，保温层（一般为微孔硅酸钙板或其 他轻质材料），耐火砖（浇注料莫来石浇注料）耐火纤维毡（莫来石纤维） 新型轻质炉墙一般衬里总厚度只有200mm其中80mm的改性轻质浇注料层， 120mm致密型纤维喷涂层，不考虑钢板，保温钉、防锈漆、节能涂料涂层等 因素对传热的影响，在环境温度20℃，无风条件下外壁温度为70℃。 3、新建加热炉检查 刚砌好的炉墙检查耐火砖缝要求为2-3mm，上下层砖缝必须错开，不允许出 现贯通缝，缝内禁止填塞泥浆，只能填塞石棉绳或耐火纤维。炉墙喷涂耐火 纤维应覆盖保温钉，使其表面与保温钉顶端距离控制在20-30mm，最小不得 小于20mm。
加热炉培训资料资料
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。
石油化工加热炉的种类用途和主要指标概论
1.4.3 对流室
对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来 加热物料。烟气以较高的速度冲刷炉管管壁，进行有效 的对流传热，其热负荷约占全炉的20％-30％。对流室 一般布置在辐射室之上，有的单独放在地面。为了提高 传热效果，炉管多采用钉头管或翅片管。
1.4.4 余热回收系统
余热回收系统用以回收加热炉的排烟余热。回收 方法有两类：一类是靠预热燃烧空气来回收，使回收 的热量再次返回炉中；另一类是采用另外的回收系统 回收热量。前者称为空气预热方式，后者通常用水回 收称为废热锅炉方式。空气预热方式有直接安装在对 流室上面的固定管式空气预热器，还有单独放在地面 上的管式空气预热器等型式。
第一章 •1.1 概述
石油化工加热炉的种类、用途和主要
一个设备，具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃
产生的热量将物质(固体或流体)加热，这样的设备叫做“
”。工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、热处理炉、窑
焚烧炉和蒸汽锅炉等。石油化工加热炉是其生产过程中的
反应设备和高温加热设备。
石油化工加热炉主要特征有四点。
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（16类）：箱式 类）、立式炉（6类） 、圆筒炉（3类） 、大型 （1类） 。这种划分法系按辐射室的外观形状， 对流室无关。所谓箱式炉，顾名思义其辐射室为 箱子状”的六面体。与它相比，立式炉的辐射室 要窄一些，其两侧墙的间距与炉膛高度之比约为 。圆筒炉、大型方炉的称呼也按同理而来。
(3)气体加热炉
如水蒸气的过热、工艺气体的预热就使用这种炉子。 在较高温度下操作，但因为是纯气相，结焦的可能性不大 该注意的是当气体量很大时，炉管的路数很多，必须从结 保证各路均匀，防止偏流。
油田常用加热炉类型及发展趋势
油田常用加热炉类型及发展趋势摘要：作为油气集输、处理以及运输等地面工程中各个环节必不可少的设备之一。
加热炉的种类和发展趋势影响着油田的开发和效益。
对于不同种类的加热炉进行系统研究分析，并且根据实际需求进行使用，可以有效地提高油田的生产运行经济型和安全性。
现在各个油田所使用的加热炉主要有管式加热炉、火筒式加热炉、水套加热炉和相变加热炉等等。
本文针对现在油田中所使用的加热炉以及最新被研发出来的新型加热炉进行研究分析，并对加热炉未来发展进行讨论。
关键词：油田加热炉；加热炉类型；发展趋势油田加热炉是油田地面工程中非常重要的一种机械设备，从油井的井口加热至成品油外输等一系列过程都需要油田加热炉进行供热。
在油田的生产过程中，加热炉要科学的进行布置和使用。
可以降低油田地面工程的能源消耗，减少成本的投入。
目前我国主要使用的油田加热炉是管式加热炉和火筒式加热炉，但是加热炉的种类繁多，研究人员还在不断探索新型油田加热炉。
力求找到最适合油田发展的加热炉技术。
一、油田常用加热炉（一）管式加热炉管式加热炉是用过火焰字节对炉管内部的介质进行家人，按照炉管的拍类风湿可以分为螺旋式管式加热炉和直线式管式加热炉。
因为换热过程中存在较大的温差，所以管式加热炉可以快速的加热介质。
单台管式加热炉的功率可以很大，所以可以在较小的换热面进行高效的换热，同时管式加热炉可以承受较高的介质压力。
值得注意的是，当管式加热炉内部介质为易结垢介质时，其管壁会出现介质导致的结垢现象。
这就会严重的影响管式加热炉的使用效果。
如果不能对结垢进行及时有效地清理，就会使结垢部位过热，严重者会出现爆炸的情况发生。
（二）火筒式加热炉火筒式加热炉在使用过程中，其内部燃料通过燃烧会产生热量直接对介质进行加热。
在工作时，被加热的介质通过进液分配管流至加热炉底部，淹没火管和烟管来吸收热量。
实现加热的目的，相比于传统的火筒式加热炉，结垢现象对于加热炉的使用效果影响不大。
在火筒式加热炉的实际使用过程中，因为被加热介质在炉内流动速度比较缓慢，所以在炉壳的避免上容易出现结垢现象。
石油工业用加热炉型式与基本参数
在石油工业中，加热炉主要用于加热原油、各种介质和化工产品，因此加热炉的型式和基本参数需要满足不同的生产工艺和加热要求。
下面介绍一些常见的加热炉型式及其基本参数：
1. 管式加热炉（Tube Furnace）：
管式加热炉是石油工业中应用较为广泛的一种加热炉。
它通过设置一定数量的直燃热管，将燃料通过管道加热，有效提高加热效率。
基本参数包括热管数量、热管直径、热管长度、燃料消耗量等。
2. 壳与管式加热炉（Shell and Tube Furnace）：
壳与管式加热炉是一种将热管与外壳结合的高效加热炉。
基本参数包括热管数量、热管直径、壳管直径、热管排列方式、燃料消耗量等。
3. 螺旋板式加热炉（Spiral Plate Furnace）：
螺旋板式加热炉是将多块螺旋板状的金属板焊接而成的换热器，具有较高的换热效率。
基本参数包括螺旋板片数量、螺旋板片直径、厚度、燃料消耗量等。
4. 电热加热炉（Electric Furnace）：
电热加热炉通常适用于小型加热设备，因为它不需要燃烧燃料，通过电阻加热。
基本参数包括输入功率、电压、工频等。
上述加热炉的基本参数需要根据实际工艺要求进行设计和选择。
在石油工业中，为了提高加热效率、降低能耗、减少环境污染，选用适宜的加热炉型式及其基本参数显得尤为重要。
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。
加热炉的分类及工作参数
加热炉输出有效热量与供给热量之比的百分数。
单位：%
ห้องสมุดไป่ตู้
二、加热炉的工作参数教学内容
单位时间内通过加热炉的被加热介质的量。 单位：t／h或m3／h
被加热介质通过加热炉所造成的压力损失。
二、加热炉的工作参数教学内容
加热炉的温度指标主要有被加热介质进 出口温度、炉膛温度和排烟温度。
一、加热炉的分类教学内容
管式加热炉 火筒式加热炉
水套式加热炉
一、加热炉的分类教学内容
一、加热炉的分类教学内容
直接式加热炉 间接式加热炉
一、加热炉的分类教学内容
圆筒形直接式加热炉 卧式方箱形直接加热炉
二、加热炉的工作参数教学内容
单位时间炉内介质吸收有效热量的能力。 单位：kW。
二、加热炉的工作参数教学内容
责任心、真功夫、好习惯
油气集输工艺技术
加热炉的分类及工作参数
开发系集输教研室
彭
朋
一、加热炉的分类教学内容
加热炉(Heating furnace)是将燃料
产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的
一种加热设备。
一、加热炉的分类教学内容
加热炉燃料完全燃烧应具备4个条件
应供给足够的空气； 应使燃料化学组成符合规定； 应使燃料与空气充分地混合； 要有足够的燃烧时间。
二、加热炉的工作参数教学内容
1.1～1.3
实际空气量与理论空气量之比。
单位燃料完全燃烧所需要的空气量。
二、加热炉的工作参数教学内容
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
加热炉与换热器培训资料全
加热炉及换热器培训讲义2011年4月目录第一部分加热炉基本知识 (3)一、概述 (3)二、管式加热炉的主要技术参数 (3)三、油田用加热炉的炉型及表示方法 (5)四、管式加热炉设计的基础数据 (7)五、加热炉热效率测试方法 (7)六、提高加热炉热效率的措施 (8)七、加热炉的吹灰控制 (12)第二部分管式直接加热炉简介 (12)一、管式直接加热炉的原理、性能特点、遵守的标准规及应用 (12)二、管式直接加热炉结构形式及特点 (14)三、管式加热炉的运行与操作 (18)四、管式加热炉故障处理 (21)五、管式加热炉的维护与保养 (23)第三部分水套加热炉简介 (25)一、水套加热炉的工艺原理、性能特点及遵守的标准规 (25)二、水套加热炉结构形式描述 (26)三、水套加热炉运行注意事项 (28)五、U形管式换热器简介 (28)一、U形管式换热器的结构特点、设计规及型号表示 (28)二、换热器的维护和检修 (31)第一部分加热炉基本知识一、概述油田和长输管线加热炉(以下简称油田加热炉)系指用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备，是油、气生产和输送中广泛使用的设备。
在油、气田的集油站、集气站和联合站等站(库)，加热炉对原油、井产物、生产用水和天然气等介质进行加热，以满足油气集输处理工艺的要求。
在原油和天然气长输管道中，通过加热炉对原油和天然气进行加热，以满足原油和天然气长距离输送的要求。
应该指出，油气田和长输管线用加热炉，其对介质进行加热所要求达到的温度都不高，一般只几十度，且介质无化学变化，这是与石油炼制、石油化工所用加热炉不同之点。
二、管式加热炉的主要技术参数1、热负荷单位时间向炉管被加热介质传递热量的能力称为热负荷，一般用KW表示。
它表示加热炉生产能力的大小。
2、热效率加热炉输出有效热量与供给热量之比的百分数叫热效率。
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。
加热炉的分类.doc
2．1加热炉原理2．1．1加热炉功能结构及工艺描述在轧钢生产中，必须将金属坯料加热到一定温度，使它具有一业企业使用的加热炉按不同的分类方法可分为多种型式：从加热制度角度可分为定的可塑性，才能进行轧制。
对金属坯料的加热主要靠“加热炉’。
当前冶金工业企业使用的加热炉按不同的分类方法可分为多种型式：从加热制度角度可分为两段式加热炉、三段式加热炉、五段式加热炉；从钢坯料在炉内的移动方式分有步进式加热炉、退钢式加热炉和环形加热炉；从燃烧介质中类分有煤气——空气加热炉、重油加热炉和电加热炉等。
目前，钢铁企业轧钢系统采用的加热炉一般为两段或三段式加热炉，钢坯在炉内的运动形式一般为步进式或推钢式，下面就将这几种形式简要介绍一下：➢“两段式加热炉”沿路长分为加热段和预热段两部分，按加热方式又可分为“单面加热”和“双面加热”两种炉型。
一般当坯料厚度大于100mm是采用双面加热。
在两段式加热炉的加热过程中，为保证产量通常加大加热段炉温设定点，这就使出炉钢坯表面和中心存在较大的温差，严重时影响正常轧制。
所以，两段式加热炉在实际使用中产量受到一定限制。
➢“三段式加热炉”是目前钢铁企业各轧钢厂加热炉普遍使用的一种炉型。
它分为预热段、加热段和均热段，相对于两段式加热炉它增加了均热段。
该类型加热炉加热段炉温一般比两段式高出50——100℃，在进入均热段式钢坯表面温度已达到或高出出钢温度，在均热段钢坯断面温度逐步均匀，并在一定程度上消除“黑印”。
三段式加热炉非常有利于轧机产量的提高。
➢“步进式加热炉”是依靠步进梁的顺序、往复运动使被加热钢坯从炉尾移动到出料端，中间经过各加热段，最终是钢坯达到规定的温度后出炉。
由于钢坯在加热炉内前、后、上、下均匀受热，所以加热效果良好。
加热后，钢坯断面受热均匀，钢坯表面不产生“黑印”、不“粘钢”，工人操作方便，所以目前加热炉内钢坯的运动形式大部分采用“步进式”。
➢⑴步进式加热炉步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
加热炉类型
一、加热炉结构型式胜利油田加热炉的主要结构型式有火筒式间接加热炉和管式加热炉两种。
水套炉属于火筒式间接加热炉，外部为金属壳体，壳内介质为水，壳体内部设置火筒、炉管，火焰加热水套中的水，通过水间接加热炉管内的原油。
管式炉在炉膛内布置炉管，直接加热炉管以达到加热管内介质的一种型式。
油田近年来推广应用的超导热管加热炉、真空加热炉、分体式相变加热炉属于火筒间接加热炉，其基本原理与水套加热炉基本相同，只是使用的传热介质和结构型式有所不同，设计热效率较高，运行热效率理想。
燃烧器主要采用进口燃烧器、并配备了控制调节系统，能够低氧燃烧，并具有一定的可调性，保证了加热炉的经济运行。
管式加热炉主要有直接加热原油的快装管式炉和间接加热的热媒炉，快装管式加热炉用于加热流量稳定的低含水原油具有较大优势；热媒炉在自动化控制方面具有优势，但运行成本和维护费用高，需要配套热媒循环动力系统、换热器、热力管网，系统配套费用高，而且热媒性质发生变化后需要更换，增加设备运行费用；适用于热源要求比较多，温度要求较高的场所。
加热炉工作过程就是将燃料的化学能转换为热能。
加热炉主要由两大部分组成。
一是燃烧系统、二是热交换系统。
热交换系统，通过各种受热面将燃料燃烧的化学能交换给工质（被加热介质）。
主要是水套、火筒、管束等。
燃烧系统是燃料的燃烧设备总称，它由给料供应系统、燃烧器、炉膛、送引风系统，尾部烟道等组成；不管何种结构型式的加热炉，其热交换系统要求有足够的传热面积，较好的传热效果，运行过程中尽量减少结垢，降低排烟温度这一运行指标。
燃烧系统要求有较好的调节性能和低氧燃烧特性，以达到控制过剩空气系数运行指标。
加热炉热效率的高低主要取决于结构设计合理，有利于燃烧系统发挥作用，同时传热面积要足以满足热负荷的要求；运行过程中要及时调整工况，经济运行。
二、油田加热炉总体运行情况胜利油田加热炉运行效率总体水平逐年提高，主要是近几年油田不断加大技术改造力度，加强加热炉的更新改造，同时也投产了部分新型加热炉。
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。
1第一章石油化工加热炉的种类、用途和主要指标(2011。11)
第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
2.圆 筒 炉
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图1-10
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第一章 石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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图1-11
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第一章 石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
大型方炉
图1-12
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第一章
1.2.2 按用途分类
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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 表了加热炉技术的最高水平。它分为两种：
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
烃类蒸汽转化炉的工作条件比较苛刻，使用的都
是耐高温的含高镍铬的合金材料，因此在炉子设计时
要求合理使用炉管及尽量降低对炉管的要求，防止局 部过热，使周向和轴向温度分布均匀。注意设计时所 选用的炉型、原料、催化剂和操作条件是一个整体。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
烃类蒸汽转化是伴有传热、传质、动量传递和复杂化 学反应的综合过程，要求传热与反应必须相适应，对于 这样的复杂反应，能够控制其反应的进程是关键。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.4 管式加热炉的基本构成与组成 管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收 系统、燃烧器和通风系统等五部分组成，如图1-15 所示。其结构通常包括：钢结构、炉管、炉墙（内 衬）、燃烧器、孔类配件等。
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第一章
(3)气体加热炉
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
化工加热炉工作原理、结构组成与分类
化工加热炉工作原理、结构组成与分类一、加热炉的工作原理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，来加热炉管中流动的介质，使其达到规定的工艺温度。
燃料从燃烧器喷出燃烧，产生高温火焰和高温烟气，高温火焰通过辐射将热量传给辐射室内的炉管，进而传给炉管内的介质。
高温烟气由于烟囱的抽力或引风机的作用向上进入加热炉的对流室，通过对流的方式将热量传给对流室内的炉管，进而传给炉管内的介质。
加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器和通风系统等五部分组成。
其结构通常包括：钢结构、炉管、炉墙（炉衬）、燃烧器、孔类配件等。
二、加热炉的组成1、辐射室辐射室是加热炉进行热交换的主要场所，其热负荷约占全炉的70％-80％。
烃类蒸汽转化炉、乙烯裂解炉的反应和裂解过程全部由辐射室来完成。
辐射室内的炉管，通过火焰或高温烟气进行传热，以辐射热为主，故称之为辐射管。
它直接受火焰辐射冲刷，温度高，其材料要具有足够的高温强度和高温化学稳定性。
2、对流室对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料。
烟气以较高的速度冲刷炉管管壁，进行有效的对流传热，其热负荷约占全炉的20％-30％。
对流室一般布置在辐射室之上，有的单独放在地面。
为了提高传热效果，炉管多采用钉头管或翅片管。
3、余热回收系统图为空气预热器模块余热回收系统是用以回收加热炉的排烟余热的。
回收方法有两类：一类是靠预热燃烧空气来回收，使回收的热量再次返回炉中；另一类是采用另外的回收系统回收热量。
前者称为空气预热方式，后者通常用水回收称为废热锅炉方式。
空气预热方式有直接安装在对流室上面的固定管式空气预热器，还有单独放在地面上的管式空气预热器等型式。
目前，炉子的余热回收系统多采用空气预热方式，只有高温管式炉(烃类蒸汽转化炉、乙烯裂解炉)和纯辐射炉才使用余热锅炉，这类高温管式炉的排烟温度较高，安装余热回收系统后，炉子的总效率可达到88％-90％。
4、燃烧器燃烧器的作用是完成燃料的燃烧，为热交换提供热量。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
其工作原理为：燃料通过燃烧器在炉膛内燃烧 产生热量，热量通过炉管以对流和辐射的形式传热 给导热油，导热油在循环泵的驱动下通过加热炉出 口进入换热器管程内将走壳程的原油加热后回到循 环泵，通过加热炉再吸收热量，如此周而复始，以 导热油为热载体(或称热媒)实现热量的连续传递。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
管式加热炉
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图1-1
第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
管式加热炉的四个主要组成部分
图1-2
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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。
①:包括水平抽管场地面积。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
以下原则可供选型时参考： (1)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。 辐射室用立管有很多优点：炉管的支承结构简单，辐射管架合
金钢用量少；管子不承受由自重而引起的弯曲应力；管系的热膨胀 易于处理；炉子旁边不需要预留抽炉管所需的空地等.横管仅在下列 特殊情况下才有优点：被加热介质容易结焦或堵塞，炉管要求用带 堵头的回弯头连接，以便除焦或清洗；要求管系能完全排空；管内 为混相状态，要求流动平稳、可靠等。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
管式炉的炉墙结构主要有耐火砖结构、耐 火混凝土结构和耐火纤维结构。其中耐火砖结 构又分为砌砖炉墙、挂砖炉墙和拉砖炉墙。拉 砖炉墙是目前应用比较广泛的炉墙，尤其是温 度较高的管式加热炉，如裂解炉和转化炉。典 型的拉砖结构如图1-16所示。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
(2)对一般用途的中小负荷炉子，宜优先考虑立式圆筒炉。 (3)中国石油化工集团公司《石油化工管式炉设计规范》 (SHJ 36-91)在第2.0.2条中提出了下列意见： a．设计热负荷小于1MW时，宜采用纯辐射圆筒炉；
b．设计热负荷为l～30MW时，应优先选用辐射一对流型圆筒炉；
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第一章 石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
①炉管内装催化剂的，如烃类水蒸气转化炉。
②炉管内不装催化剂的，如乙烯裂解炉。 无论其中哪一种，不光要求从炉子吸热，而且要 满足管路中各段在化学反应方面的各种条件，如温度 和热输入量要求等。
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第一章
(2)加热液体的炉子
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
烃类蒸汽转化炉的工作条件比较苛刻，使用的都
是耐高温的含高镍铬的合金材料，因此在炉子设计时
要求合理使用炉管及尽量降低对炉管的要求，防止局 部过热，使周向和轴向温度分布均匀。注意设计时所 选用的炉型、原料、催化剂和操作条件是一个整体。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
(4)加热混相流体的炉子 这种炉子常用于加氢精制、加氢裂化等装置的反应器进料 加热。由于管内流体从炉子入口起就是气、液混相，较上述纯 气体加热炉更难保证各路流量的均匀，设计上要更重视管径、 管内重量流速、盘管路数的选取，以及管内流动状态的判断和 分叉管的配管设计等。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.2.3 炉型选择的基本原则 如何正确选择上述各种炉型没有绝对不变的标准，对具体 情况要作具体分析。对于圆筒炉、横管立式炉和立管箱式炉等 三种基本炉型，其技术指标的对比如表1一1所示。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
表1一1 基本炉型对比表
项 目 炉体占地面积／(m2／MW) 金属材料用量／(t/MW) 高铬镍合金钢管架用量／(kg／MW) 投资对比 适用热负荷范围／Mw 辐射室炉管表面平均热强度／(W／m2)
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
管式加热炉的特征： （1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体和液体。 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 加热水和蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。 （2）加热方式为直接受火式，加热温度高，传热能力大。 （3）只烧气体或液体燃料。 （4）长周期连续运转，不间断操作，便于管理。 某些炉子往往成为该领域的技术关键。
技术条件之一。在加热炉的运行过程中，不仅要求炉衬能够在高
温和荷载条件下保持足够的强度和稳定性，要求炉衬能够耐受烟
气的冲刷和侵蚀，而且要求有足够的绝热保温和气密性能。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
为此，炉衬通常由耐火层、保温层、防护层和钢结构几部分
组成。其中耐火层直接承受炉膛内的高温气流冲刷和侵蚀，通常 采用各种耐火材料经砌筑、捣打或浇注形成；保温层通常采用各 种多孔的保温材料经砌筑、敷设、充填或粘贴形成，其功能在于 最大限度地减少炉衬的散热损失，改善现场操作条件；防护层通 常采用建筑砖或钢板，其功能在于保持炉衬的气密性，保护多孔 保温材料形成的保温层免于损坏；钢结构是位于炉衬最外层的由 各种钢材拼焊、装配成的承载框架，其功能在于承担炉衬、燃烧 设施、检测仪器、炉门、炉前管道以及检修、操作人员所形成的 载荷，提供有关设施的安装框架。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
热媒炉工艺流程如图1-
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.3.2 烃类蒸气转化炉
以烃类为原料，用蒸汽转化法生产合成氨原料气和 氢气，在合成氨、炼油、石油化工、冶金等工业部门具 有特定的地位。炼油厂的制氢炉、甲醇厂的制氢转化炉 和合成氨厂的一段转化炉等都属于烃类蒸汽转化炉。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.箱式炉
图1-3 图1-4
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.箱式炉
•
图1-5 图1-6
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第一章 石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.箱式炉
• 图1-7 图1-8
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第一章 石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.箱式炉
图1- 9 附墙火焰式炉
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第一章
(3)气体加热炉
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
如水蒸气的过热、工艺气体的预热就使用这种炉子。它多 在较高温度下操作，但因为是纯气相，结焦的可能性不大。应 该注意的是当气体量很大时，炉管的路数很多，必须从结构上 保证各路均匀，防止偏流。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
圆筒炉(中问不排管) 3.5-4.5 8-2 130-170 100 <30 24000-37000
横管立式炉 7.5-9.5① 12-15 190-230 100-150 10-30 29000-44000
立管箱式炉(中问排管) 3-4 6-8 150-200 70-90 >30 24000-37000
图1-16拉砖炉墙
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.4.1.2 炉管 管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。按受热方式
不同可分为辐射炉管和对流炉管，前者设置于辐射室内，
后者设置于对流室内。为强化传热，对流管往往采用翅片
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.3 几种炉型 介绍
1.3.1 热媒炉 热媒炉具有低压高温的工作特性，其工作压力一般低于 1MPa，供热温度可达液相350℃或汽相400℃。凡是需要均 匀稳定地加热，且不允许火焰直接加热，而工艺加热温度在 150℃-380℃之间的各种生产场合，均可采用热媒炉供热。 某些生活用热也可由热媒炉供给。
图1-14 转化炉结构示意图 1-出口总管 2-保温箱 3-出口猪尾管 4-悬吊炉顶 5-悬挂炉墙 6-绝热耐火墙 7-烟 道 8-烧嘴 9-天然气预热器 10-废热锅炉 11-蒸汽过热器 12-天然气蒸汽加热器
13-工艺空气加热器 14-废热锅炉保护管
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
中石化加热炉测评中心长岭站
岳阳长岭设备研究所有限公司
2011年11月
第一章 •1.1 概述
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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。石油化工加热炉是其生产过程中的高温 反应设备和高温加热设备。 石油化工管式加热炉主要特征有四点。
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第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
2.圆 筒 炉
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图1-10
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第一章 石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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图1-11
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第一章 石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
大型方炉
图1-12
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第一章
1.2.2 按用途分类
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
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 表了加热炉技术的最高水平。它分为两种：