加热炉绪论PPT课件
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加热炉---绪论课件.
连 续 加 热 炉
蓄热式加热炉
绪论/加热炉简介
加热中小型料坯的室状炉
室 状 加 热 炉
加热大型锭的室状炉
绪论/加热炉简介
直接加热电阻炉 电阻加热炉 间接加热电阻炉
电 加 热 炉
加热炉简介
热 处 理 炉
分类很复杂， 炉型多， 以后详细讲。
绪论/加热炉简介
炉墙 炉膛 炉顶 炉底
绪论/加热炉热工知识
• 金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面 热处理和化学热处理三大类。 • 根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同， 每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。 • 同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不 同的组织，从而具有不同的性能。
绪论/加热炉热工知识
• • • • •
1、减少出炉废气从炉膛带走的热量； 2、回收废热用以预热空气、煤气； 3、减少冷却水带走的热量； 4、减少炉子砌体的散热； 5、加强炉子的热工管理与调度。
绪论/加热炉热工知识
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中 加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时 间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。 • 通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控 制其性能的工艺方法。 • 早在公元前770年至公元前222年，中国人在 生产实践中已使用金属热处理工艺。
绪论/加热炉热工知识
燃烧过程
• 固体燃烧有两种情况：对于硫、磷等简 单物质，受热时首先熔化，而后蒸发为 蒸气进行燃烧，无分解过程；对于复合 物质，受热时首先分解成其组成部分， 生成气态和液态产物，而后气态产物和 液态产物蒸气着火燃烧。 • 任何可燃物质的燃烧都经历氧化分解、 着火、燃烧等阶段。
绪论/加热炉热工知识/气体力学
绪论/加热炉简介
真空加热炉介绍-PPT课件
2019/3/16 17
•
2.2.5 燃烧机火焰故障处理
I. 如炉尾带黑烟，可能是由于烟道不畅，炉内带正压，也可能由于燃烧器外壳 的进气窗未打开或内部气道被堵，也可能由于供气压不够高（低于0.02MPa） ，空气引吸不进，要消除这些原因，方可使之无烟。 II. 如炉膛火焰清淡且带蓝色（火尾无淡黄明焰），则系空气过多，可能是烟囱 太高，抽力太大。这时应关小天然气管路闸门，火尾带桔黄色明火，这时空 气与燃料的配比较为恰当，过剩系数为1.02～1.08，燃烧效率将增到最大， 热损失将减至最低。操作者应力求使燃烧处于最佳状态。
•
人机界面：采用触摸屏。系统的人机界面更友好，控制参数输入简便智能化 ，使用方便，操作简单，稳定可靠。
•
低压电气：采用施耐德，欧姆龙等品牌的低压电气元件。使系统稳定可靠， 使用寿命长，是当前自控领域中的最佳配置。
2019/3/16
6
• •
控制原理及优点： 加热炉控制采用壳程蒸汽温度控制燃烧机启停和负荷调节。加热炉具有蒸汽 压力超高报警停炉，水位超低报警停炉等报警连锁功能。
本次从以下几个方面介绍：加热炉的结构与特点，加热炉的安
装与使用，维护与保养。
2019/3/16
2
一、真空加热炉的结构与特点
1、真空加热炉的定义 一般定义为：一种在壳体内设置炉胆、烟室、烟管或火筒式加热装置，通过 工作压力（压强）始终小于当地大气压的中间载热体（水和水蒸汽），加热同时 装设在壳体内的换热器中被加热介质（水、油、气）的一种专用的加热设备。 真空加热炉在真空（负压）状态下运行，中间载热体通过无限循环的相变方式 完成传热过程。 2、真空加热炉的结构 加热炉由机房、加热炉主体、烟囱等几部分组成，见下图。主体一般由炉体、 换热器及其它管道阀门仪表等组成，是加热炉的主要部件。
•
2.2.5 燃烧机火焰故障处理
I. 如炉尾带黑烟，可能是由于烟道不畅，炉内带正压，也可能由于燃烧器外壳 的进气窗未打开或内部气道被堵，也可能由于供气压不够高（低于0.02MPa） ，空气引吸不进，要消除这些原因，方可使之无烟。 II. 如炉膛火焰清淡且带蓝色（火尾无淡黄明焰），则系空气过多，可能是烟囱 太高，抽力太大。这时应关小天然气管路闸门，火尾带桔黄色明火，这时空 气与燃料的配比较为恰当，过剩系数为1.02～1.08，燃烧效率将增到最大， 热损失将减至最低。操作者应力求使燃烧处于最佳状态。
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人机界面：采用触摸屏。系统的人机界面更友好，控制参数输入简便智能化 ，使用方便，操作简单，稳定可靠。
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低压电气：采用施耐德，欧姆龙等品牌的低压电气元件。使系统稳定可靠， 使用寿命长，是当前自控领域中的最佳配置。
2019/3/16
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控制原理及优点： 加热炉控制采用壳程蒸汽温度控制燃烧机启停和负荷调节。加热炉具有蒸汽 压力超高报警停炉，水位超低报警停炉等报警连锁功能。
本次从以下几个方面介绍：加热炉的结构与特点，加热炉的安
装与使用，维护与保养。
2019/3/16
2
一、真空加热炉的结构与特点
1、真空加热炉的定义 一般定义为：一种在壳体内设置炉胆、烟室、烟管或火筒式加热装置，通过 工作压力（压强）始终小于当地大气压的中间载热体（水和水蒸汽），加热同时 装设在壳体内的换热器中被加热介质（水、油、气）的一种专用的加热设备。 真空加热炉在真空（负压）状态下运行，中间载热体通过无限循环的相变方式 完成传热过程。 2、真空加热炉的结构 加热炉由机房、加热炉主体、烟囱等几部分组成，见下图。主体一般由炉体、 换热器及其它管道阀门仪表等组成，是加热炉的主要部件。
加热炉新版ppt课件
202019/3/17
1
装置操作工技师培训班
加 热 炉
天津石化培训中心
装置上能耗最多的是 什么设备？ 衡量加热炉能耗大小 的参数是什么？ 制约热效率提高的因素 有哪些？
202019/3/17
加热炉
热效率
3
管式加热炉工作原理
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。
202019/3/17 27
（三）辐射室
辐射室又称燃烧室或称炉膛，是管式加热炉的核心， 位于炉体的下部，为圆柱形的简体，其外层是由钢板卷 成的圆筒体，内层是隔热层即炉墙。隔热层主要有减少 热量损失的作用 在辐射室内，沿炉墙一周是排成一圈的炉管，炉底有 燃烧器呈圆形分布，加热炉供风系统的风道设置在炉底， 由中心呈放射状通向每一个燃烧器。
烧油时，火焰黄白色； 烧气时，火焰兰白色。
202019/3/17
43
燃 料 油 残炭：燃料油的粘度越大，胶质和沥青质越多，一般残炭
越高。残炭易在燃烧器喷口积炭结焦，产生雾化不良，严重 时造成火焰偏烧和流淌燃料油。 硫分：含硫量高，会造成露点腐蚀、大气污染等。 灰分：燃料油的灰分主要是金属化合物。其能造成积灰
202019/3/17
35
1
预热炉用燃烧空气
空气预热器热源两种：一是常减压侧线，一般为翅 片管换热器。二是加热炉烟道气为热源，它是将烟 气经集烟管通过引风机引入空气预热器中热交换后， 烟气经排烟管排入大气中。此类型的空气预热器目 前主要有管束式、回转蓄热式和热管式三种形式。 利用烟气余热来加热空气，可 降低排烟温度 ， 提高热效率； 同时空气温度高，又可 提高燃烧效率 ，强化传热效果。
作用: 火焰和高温烟气通过辐射将热量
1
装置操作工技师培训班
加 热 炉
天津石化培训中心
装置上能耗最多的是 什么设备？ 衡量加热炉能耗大小 的参数是什么？ 制约热效率提高的因素 有哪些？
202019/3/17
加热炉
热效率
3
管式加热炉工作原理
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。
202019/3/17 27
（三）辐射室
辐射室又称燃烧室或称炉膛，是管式加热炉的核心， 位于炉体的下部，为圆柱形的简体，其外层是由钢板卷 成的圆筒体，内层是隔热层即炉墙。隔热层主要有减少 热量损失的作用 在辐射室内，沿炉墙一周是排成一圈的炉管，炉底有 燃烧器呈圆形分布，加热炉供风系统的风道设置在炉底， 由中心呈放射状通向每一个燃烧器。
烧油时，火焰黄白色； 烧气时，火焰兰白色。
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43
燃 料 油 残炭：燃料油的粘度越大，胶质和沥青质越多，一般残炭
越高。残炭易在燃烧器喷口积炭结焦，产生雾化不良，严重 时造成火焰偏烧和流淌燃料油。 硫分：含硫量高，会造成露点腐蚀、大气污染等。 灰分：燃料油的灰分主要是金属化合物。其能造成积灰
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预热炉用燃烧空气
空气预热器热源两种：一是常减压侧线，一般为翅 片管换热器。二是加热炉烟道气为热源，它是将烟 气经集烟管通过引风机引入空气预热器中热交换后， 烟气经排烟管排入大气中。此类型的空气预热器目 前主要有管束式、回转蓄热式和热管式三种形式。 利用烟气余热来加热空气，可 降低排烟温度 ， 提高热效率； 同时空气温度高，又可 提高燃烧效率 ，强化传热效果。
作用: 火焰和高温烟气通过辐射将热量
加热炉绪论PPT课件
1952年，太原钢铁（集团）有限公司自行设计的烧发生炉 煤气的630轧钢加热炉
1957年，在前苏联的帮助下，鞍钢建成中国第一座斜底式 无缝钢管加热炉。50年代的加热炉以烧煤为主，因此在人 工烧煤方法上创造出一套经验，如薄煤层、勤加煤、少加 煤等。
60年代由于产油量增加，加热炉的热工重点开始转向燃油 设备以及炉型的研究。
12
一、课程的重要性
13
二、课程的主要内容
1、燃料及燃烧：燃料的特性，燃烧计算，燃烧过程及设备 2、传热原理：稳态导热、对流换热、辐射换热等 3、金属加热工艺：加热缺陷，加热温度、制度和时间等 4、耐火材料：耐火材料的性能，常用耐火砖等绝热材料 5、连续加热炉：推送式、蓄热式、机械化炉底加热炉 6、电加热炉：电阻加热炉，感应加热炉，其他电加热炉
三、课程教学目的和基本要求
先修课程：大学物理、工程力学、工程图学、金属材料 物理性能、冶金传输原理
后续课程：有色金属压力加工，金属压力加工设备
考核方式：闭卷考试（平时成绩、作业和考勤占30％， 考试成绩占70％）
祝大家学习愉快！
16
2019/9/18
17
解放前夕，除鞍钢外，中国只有十几台烧煤的炉子分布在 几个大城市，技术装备落后，而没有专门的热工技术人员。 解放后，全面向苏联学习和引进先进技术，并根据中国的 国情进行实践与创新。
4
一、课程的重要性
1951年，上海钢铁局工程处开始为太原钢铁（集团）有限 公司薄板厂设计了烧发生炉煤气的薄板连续加热炉
加热炉
1
主要参考书籍
1. 材料成型过程传热原理与设备，井玉安主编，冶金工业出版 社，2012 2. 加热炉，蔡乔方主编，冶金工业出版社，2008 3. 冶金炉热工基础，刘人达主编，冶金工业出版社，1980年 4. 冶金炉热工与构造，陈鸿复主编，冶金工业出版社，1995年 5. 钢铁厂工业炉设计参考资料，北京钢铁设计院主编，冶金工 业出版社，1979年
1957年，在前苏联的帮助下，鞍钢建成中国第一座斜底式 无缝钢管加热炉。50年代的加热炉以烧煤为主，因此在人 工烧煤方法上创造出一套经验，如薄煤层、勤加煤、少加 煤等。
60年代由于产油量增加，加热炉的热工重点开始转向燃油 设备以及炉型的研究。
12
一、课程的重要性
13
二、课程的主要内容
1、燃料及燃烧：燃料的特性，燃烧计算，燃烧过程及设备 2、传热原理：稳态导热、对流换热、辐射换热等 3、金属加热工艺：加热缺陷，加热温度、制度和时间等 4、耐火材料：耐火材料的性能，常用耐火砖等绝热材料 5、连续加热炉：推送式、蓄热式、机械化炉底加热炉 6、电加热炉：电阻加热炉，感应加热炉，其他电加热炉
三、课程教学目的和基本要求
先修课程：大学物理、工程力学、工程图学、金属材料 物理性能、冶金传输原理
后续课程：有色金属压力加工，金属压力加工设备
考核方式：闭卷考试（平时成绩、作业和考勤占30％， 考试成绩占70％）
祝大家学习愉快！
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解放前夕，除鞍钢外，中国只有十几台烧煤的炉子分布在 几个大城市，技术装备落后，而没有专门的热工技术人员。 解放后，全面向苏联学习和引进先进技术，并根据中国的 国情进行实践与创新。
4
一、课程的重要性
1951年，上海钢铁局工程处开始为太原钢铁（集团）有限 公司薄板厂设计了烧发生炉煤气的薄板连续加热炉
加热炉
1
主要参考书籍
1. 材料成型过程传热原理与设备，井玉安主编，冶金工业出版 社，2012 2. 加热炉，蔡乔方主编，冶金工业出版社，2008 3. 冶金炉热工基础，刘人达主编，冶金工业出版社，1980年 4. 冶金炉热工与构造，陈鸿复主编，冶金工业出版社，1995年 5. 钢铁厂工业炉设计参考资料，北京钢铁设计院主编，冶金工 业出版社，1979年
加热炉PPT课件
介质在管式炉的炉管内吸收足够的热量后到后续设备中 进行传热、传质、分馏和化学反应等。这类管式炉在石 油化工厂中占的数量最多，如常压炉、减压炉和各种分 馏塔进料加热炉；各种塔底重沸炉、热载体炉；焦化炉、 重整炉和加氢炉等各种反应器（塔）进料加热炉。
管内介质的状态可以是：纯液相、纯气相、气—液两 相流和产生相变化的等。作为特例，仅润滑油装置中的 白土炉管内介质中，含有一定量的固体颗粒。
➢ 石油化工装置中，有许多装置需要加热炉（严格地说，应该叫“火 焰加热炉”）。按照加热炉的不同属性及功用等，工程上从不同的 角度对加热炉进行分类。
➢ 首先，从基本定义的属性上分，可分为两大类：管式炉和非管式炉 ●管式炉：顾名思义，就是炉内有炉管的加热炉。我们石油化工装 置的绝大多数炉子，都是管式炉。 ●非管式炉：炉膛内没有炉管，用于特殊的功用。如：催化裂化装 置用的辅助燃烧室，硫磺装置用的制硫炉，焚烧炉等。这类炉子的 外形，安装方式，甚至连筒体的设计制造，一般都与卧式容器及其 相似，因此，也有人称之为“卧式炉”。
当然，目前在炼油行业内，只有制氢炉。
8
第1章 目前常用的加热炉炉型
➢ 1.2管式炉还可按外形分类，即按炉体的几何形状来分类，可分为 圆筒炉和立式炉。
➢ 1.2.1圆筒炉 辐射室为圆筒形的管式炉叫圆筒炉。圆筒炉的标准学名,应该
叫“立式圆筒型加热炉”，这里的“立式”主要是区别于前面说的 “卧式炉”。 ➢ 1.2.2立式炉
类蒸汽转化炉，各装置加热炉的结构特点，设计 时应注意的有关加热炉安全方面的问题。 第6章 目前常用的耐火材料 第7章 新型耐火材料 第8章 加热炉热效率计算方法 第9章 提高加热炉热效率的途径及方法 第10章 加热炉烟气余热回收的改进
3
第1章 目前常用的加热炉炉型
管内介质的状态可以是：纯液相、纯气相、气—液两 相流和产生相变化的等。作为特例，仅润滑油装置中的 白土炉管内介质中，含有一定量的固体颗粒。
➢ 石油化工装置中，有许多装置需要加热炉（严格地说，应该叫“火 焰加热炉”）。按照加热炉的不同属性及功用等，工程上从不同的 角度对加热炉进行分类。
➢ 首先，从基本定义的属性上分，可分为两大类：管式炉和非管式炉 ●管式炉：顾名思义，就是炉内有炉管的加热炉。我们石油化工装 置的绝大多数炉子，都是管式炉。 ●非管式炉：炉膛内没有炉管，用于特殊的功用。如：催化裂化装 置用的辅助燃烧室，硫磺装置用的制硫炉，焚烧炉等。这类炉子的 外形，安装方式，甚至连筒体的设计制造，一般都与卧式容器及其 相似，因此，也有人称之为“卧式炉”。
当然，目前在炼油行业内，只有制氢炉。
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第1章 目前常用的加热炉炉型
➢ 1.2管式炉还可按外形分类，即按炉体的几何形状来分类，可分为 圆筒炉和立式炉。
➢ 1.2.1圆筒炉 辐射室为圆筒形的管式炉叫圆筒炉。圆筒炉的标准学名,应该
叫“立式圆筒型加热炉”，这里的“立式”主要是区别于前面说的 “卧式炉”。 ➢ 1.2.2立式炉
类蒸汽转化炉，各装置加热炉的结构特点，设计 时应注意的有关加热炉安全方面的问题。 第6章 目前常用的耐火材料 第7章 新型耐火材料 第8章 加热炉热效率计算方法 第9章 提高加热炉热效率的途径及方法 第10章 加热炉烟气余热回收的改进
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第1章 目前常用的加热炉炉型
加热炉幻灯片1(共49张PPT)
4.按燃烧形式分类：底烧式炉、侧烧式炉。
5.按供风形式分类：强制供风炉、自然供风
共四十九页
管式加热炉的主要(zhǔyào)工艺指标 :
1.热负荷：也称有效热负荷，是指炉子每小时传给 被加热物料的总热量，以Q表示，单位为KJ/h或W 2.炉管表面热强度：指每平方米炉管表面积每小时 的传热量，以q表示，单位为kJ/(m2*h)或W/m2 3.炉膛温度：是指辐射室烟气(yān qì)出口平均温度，以tg表 示，单位为℃。
燃烧时所需的理论空气量为
L0=[0.0267C+0.08H+0.01(S-O)]/0.23
Lo=0.116C+0.348H+0.0435(S-O) kg空气/kg燃料
在没有元素分析的情况下，可按比重d20估算出燃料油完全 燃烧时所需理论空气量为
Lo=17.48-3.45 d20-0.072S
共四十九页
共四十九页
燃料 用量的计算 (ránliào) :
燃料(ránliào)用量按下式计算：
B=Q/Qe=Q/ηQi
共四十九页
热量 的传导方式 : (rèliàng)
1.辐射传热 :辐射室内炉管吸收的辐射热来自两方面：一方面来自 火焰与烟气的直接辐射；一方面来自暴露炉墙的反射热。前者约 占80-90%，后者约占10-20%。
共四十九页
热值的计算 ： (jì suàn)
（3） 已知燃料的比重指数和含氢量，可按下式计算(jìsuàn)不 含水分和杂质的石油馏分的热值
Q
0h=[4725.2+470.4K+63.84*oAPI+0.0677(0API)2-
5.5283K*0API+50.68H]*4.187 kJ/kg
5.按供风形式分类：强制供风炉、自然供风
共四十九页
管式加热炉的主要(zhǔyào)工艺指标 :
1.热负荷：也称有效热负荷，是指炉子每小时传给 被加热物料的总热量，以Q表示，单位为KJ/h或W 2.炉管表面热强度：指每平方米炉管表面积每小时 的传热量，以q表示，单位为kJ/(m2*h)或W/m2 3.炉膛温度：是指辐射室烟气(yān qì)出口平均温度，以tg表 示，单位为℃。
燃烧时所需的理论空气量为
L0=[0.0267C+0.08H+0.01(S-O)]/0.23
Lo=0.116C+0.348H+0.0435(S-O) kg空气/kg燃料
在没有元素分析的情况下，可按比重d20估算出燃料油完全 燃烧时所需理论空气量为
Lo=17.48-3.45 d20-0.072S
共四十九页
共四十九页
燃料 用量的计算 (ránliào) :
燃料(ránliào)用量按下式计算：
B=Q/Qe=Q/ηQi
共四十九页
热量 的传导方式 : (rèliàng)
1.辐射传热 :辐射室内炉管吸收的辐射热来自两方面：一方面来自 火焰与烟气的直接辐射；一方面来自暴露炉墙的反射热。前者约 占80-90%，后者约占10-20%。
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热值的计算 ： (jì suàn)
（3） 已知燃料的比重指数和含氢量，可按下式计算(jìsuàn)不 含水分和杂质的石油馏分的热值
Q
0h=[4725.2+470.4K+63.84*oAPI+0.0677(0API)2-
5.5283K*0API+50.68H]*4.187 kJ/kg
第7章加热炉的基本结构PPT课件
精选PPT课件
3
7.1炉膛和钢结构
• 7.1.1炉墙 • 7.1.2炉顶 炉衬 • 7.1.3炉底 • 7.1.4基础 • 7.1.5炉子的钢结构
精选PPT课件
4
炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬。
• 炉衬：耐火层、保温层、防护层和钢结构。 • 耐火层：直接承受护高温气流冲刷和炉渣侵蚀，通常采用各
种耐火材料经砌筑、捣打或浇注形成；
10
精选PPT课件
11
• 炉门：
炉墙
– 炉门洞口截面尺寸需保证装、出料方便．炉门洞口尺寸通常 稍大于装料尺寸，而小于炉膛截面尺寸，这可以减少炉门开 启式的热损失炉门洞口砌体常受工件摩擦碰撞，应采用重质 或其他较坚固的耐火砖砌筑。
• 窥视孔--观察孔 尽量少
– 可随时观察炉内工件受热情况，发现加热炉膛内的各种问题。
• 1000℃左右的热处理炉或无氧化加热炉，因为没 有氧化铁皮的侵蚀问题，炉底也可以用黏土砖。
• 一些现代的炉子、实炉底也采用一些高级耐火材 料。如电熔锆莫来石砖或刚玉砖。
精选PPT课件
23
7.1.3炉底结构--抗压
精选PPT课件
24
• 实炉底-并非直接砌筑 在炉子的基础上，而 是架空通风的．
• 即在支承炉底的钢板 下面用槽钢或工字钢 架空，避免因炉底温 度过高，混凝土基础 受损．这是因为普通 混凝土温度超过300度 时，其机械强度显著 下降。
• 保温层：主要起到保温绝热作用，使炉衬热损失减 火，炉壳温度不致过高，而对炉衬结构强度只起辅 助作用。
• 保温板：起均温、平整、吸潮等作用，一般选用510 mm厚的水泥石棉板，对炉外壳钢板起到了保护 作用。
• 炉壳钢板厚4-10mm。
• 炉衬材料的选择一般由炉膛使用温度和炉墙的承载
管式加热炉PPT课件
③炉体密封性 ④加热炉的测控水平
第30页/共44页
第七节 燃料的燃烧
⒊过剩空气系数的测定：
L
L0
yN2
79
yN2
yN2 yO2 yN2 3.76 yO2
79 21
yN2 100 yCO2 yO2
100 yCO2 yO2
100 yCO2 4.76 yO2 第31页/共44页
第17页/共44页
第六节 管式加热炉概述
4.全炉热效率η
❖炉子传递给被加热物料的 有效热量与燃料完全燃烧 所放出的总热量之比
❖小型炉效率约在70～80%，大型炉 效率约在90%左右 ❖此值越高，完成相同任务
所消耗的燃料越少
第18页/共44页
第六节 管式加热炉概述
5.管内冷介质流速和全炉压降
•将 2 0 ℃ 情 况 下 ， 被 加 热 介 质 在 炉 管 内 的 流 速 ， 称 为 冷 介 质 流 速 •常压炉的全炉压降一般为 0.686～1.47MPa(7 ～15at) •减压炉的全炉压降一般为 0.294～0.588MPa(3 ～6at)
价值不高或不足利用的轻烃 ❖ 催化干气、焦化干气、不凝气（烃类）等 ❖ 主要组成是甲烷、乙烷和少量的C3、C4
第21页/共44页
第七节 燃料的燃烧
液体燃料：
❖ 液体燃料大都是在生产过程中产生的重质油品 ❖ 常压重油、减压渣油以及原油 ❖ 在使用液体燃料时，要注意的问题：
①雾化效果要好 ②燃料粘度适中
第七节 燃料的燃烧
(3)选择合适的火嘴，改进燃料燃烧状况，使燃料能够完全燃烧；
(4)尽可能降低散热损失 ➢改善保温材料的保温性能，减少炉壁热损失； ➢减少冷空气的非常进入； ➢防止热烟气漏出炉体。
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第七节 燃料的燃烧
⒊过剩空气系数的测定：
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yN2
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yN2
yN2 yO2 yN2 3.76 yO2
79 21
yN2 100 yCO2 yO2
100 yCO2 yO2
100 yCO2 4.76 yO2 第31页/共44页
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第六节 管式加热炉概述
4.全炉热效率η
❖炉子传递给被加热物料的 有效热量与燃料完全燃烧 所放出的总热量之比
❖小型炉效率约在70～80%，大型炉 效率约在90%左右 ❖此值越高，完成相同任务
所消耗的燃料越少
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第六节 管式加热炉概述
5.管内冷介质流速和全炉压降
•将 2 0 ℃ 情 况 下 ， 被 加 热 介 质 在 炉 管 内 的 流 速 ， 称 为 冷 介 质 流 速 •常压炉的全炉压降一般为 0.686～1.47MPa(7 ～15at) •减压炉的全炉压降一般为 0.294～0.588MPa(3 ～6at)
价值不高或不足利用的轻烃 ❖ 催化干气、焦化干气、不凝气（烃类）等 ❖ 主要组成是甲烷、乙烷和少量的C3、C4
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第七节 燃料的燃烧
液体燃料：
❖ 液体燃料大都是在生产过程中产生的重质油品 ❖ 常压重油、减压渣油以及原油 ❖ 在使用液体燃料时，要注意的问题：
①雾化效果要好 ②燃料粘度适中
第七节 燃料的燃烧
(3)选择合适的火嘴，改进燃料燃烧状况，使燃料能够完全燃烧；
(4)尽可能降低散热损失 ➢改善保温材料的保温性能，减少炉壁热损失； ➢减少冷空气的非常进入； ➢防止热烟气漏出炉体。
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1952年，太原钢铁（集团）有限公司自行设计的烧发生炉 煤气的630轧钢加热炉
1957年，在前苏联的帮助下，鞍钢建成中国第一座斜底式 无缝钢管加热炉。50年代的加热炉以烧煤为主，因此在人 工烧煤方法上创造出一套经验，如薄煤层、勤加煤、少加 煤等。
60年代由于产油量增加，加热炉的热工重点开始转向燃油 设备以及炉型的研究。
解放前夕，除鞍钢外，中国只有十几台烧煤的炉子分布在 几个大城市，技术装备落后，而没有专门的热工技术人员。 解放后，全面向苏联学习和引进先进技术，并根据中国的 国情进行实践与创新。
4
一、课程的重要性
1951年，上海钢铁局工程处开始为太原钢铁（集团）有限 公司薄板厂设计了烧发生炉煤气的薄板连续加热炉
三、课程教学目的和基本要求
先修课程：大学物理、工程力学、工程图学、金属材料 物理性能、冶金传输原理
后续课程：有色金属压力作业和考勤占30％， 考试成绩占70％）
祝大家学习愉快！
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2019/9/18
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绪论
一、课程重要性 二、课程主要内容 三、本课程教学目的和基本要求
3
一、课程的重要性
加热炉任务：提供热量把物料加热到高温，以满足下一工 序的需求。如在材料加工工业中，加热炉是将物料或工件 （一般是金属）加热到轧制成锻造温度的设备（工业炉）。
加热炉应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面 处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业 领域。
操作费用高。对于加工深度较浅的、中等的和较深的 炼油厂，加热炉消耗的燃料分别占其处理原油能力的 3~6% 、 4~8% 和 8~15% ； 其 费 用 占 总 操 作 费 用 的 60~70%。若炉子效率低，消耗的燃料将更多，对节能 极为不利，对经济核算也极为不利
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一、课程的重要性
生产装置的主要能源。对于一个年处理量为250万吨的 常减压蒸馏装置，靠加热炉提供的热量达 46.5 MW。 如果在原设计的基础上又增加处理量，炉子热负荷不 够，就不能完成生产任务。
Worlds First Floating Refinery The World's First Advance Floating Gas Refinery took 7 years from concept stage to engineering completion
and further 2 years for construction. This giant refinery weighs 35,000 T and 100,000 T with the carrying vessel (Blue Marlin of Dockwise BV). Refinery was constructed in Spain and presently operating for one of the gas fields in Arctic Circle.
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三、课程教学目的和基本要求
加热炉是金属材料工程专业的专业核心课程。 通过本课程的学习，能使学生掌握燃料燃烧学、流体力学、
传热学的基本知识，掌握加热炉热工的基本原理，轧钢加 热炉的基本构造及特点，能够正确地选择加热炉炉型和工 艺参数，能够正确地分析金属物料加热过程中产生的加热 缺陷并提出解决方案。 掌握热工的基本理论、分析解决问题的基本方法。为后续 课程的学习打下厚实的热工理论基础；并提高分析问题和 解决问题的能力；树立理论联系实际的科学作风。 15
加热炉
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主要参考书籍
1. 材料成型过程传热原理与设备，井玉安主编，冶金工业出版 社，2012 2. 加热炉，蔡乔方主编，冶金工业出版社，2008 3. 冶金炉热工基础，刘人达主编，冶金工业出版社，1980年 4. 冶金炉热工与构造，陈鸿复主编，冶金工业出版社，1995年 5. 钢铁厂工业炉设计参考资料，北京钢铁设计院主编，冶金工 业出版社，1979年
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一、课程的重要性
13
二、课程的主要内容
1、燃料及燃烧：燃料的特性，燃烧计算，燃烧过程及设备 2、传热原理：稳态导热、对流换热、辐射换热等 3、金属加热工艺：加热缺陷，加热温度、制度和时间等 4、耐火材料：耐火材料的性能，常用耐火砖等绝热材料 5、连续加热炉：推送式、蓄热式、机械化炉底加热炉 6、电加热炉：电阻加热炉，感应加热炉，其他电加热炉
70年代后期，加热炉热工围绕着节能和提高炉子热效率的 方向发展，主要成果有：燃烧设备的改进；换热器的研制；
5
耐火纤维炉衬；炉底水管绝热包扎等
一、课程的重要性
基建投资费用高。管式炉的基建投资约占炼油装置总 投资的 10%~20%，占总设备费用的30%左右。如， 对于裂解等石油化工装置，由于必须用合金钢管，其 基建费占装置总投资的 25% 左右。
运转正常与否至关重要。规范操作，保证长期安全运 转，是保证生产正常运转的重要环节。如果炉子出现 事故，如炉管结焦、炉管烧穿、炉衬烧塌、炉墙倒塌 等，将严重影响生产。
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一、课程的重要性
制硫炉——卧式
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一、课程的重要性
锻造炉
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一、课程的重要性
粉末冶金烧结炉
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一、课程的重要性
1957年，在前苏联的帮助下，鞍钢建成中国第一座斜底式 无缝钢管加热炉。50年代的加热炉以烧煤为主，因此在人 工烧煤方法上创造出一套经验，如薄煤层、勤加煤、少加 煤等。
60年代由于产油量增加，加热炉的热工重点开始转向燃油 设备以及炉型的研究。
解放前夕，除鞍钢外，中国只有十几台烧煤的炉子分布在 几个大城市，技术装备落后，而没有专门的热工技术人员。 解放后，全面向苏联学习和引进先进技术，并根据中国的 国情进行实践与创新。
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一、课程的重要性
1951年，上海钢铁局工程处开始为太原钢铁（集团）有限 公司薄板厂设计了烧发生炉煤气的薄板连续加热炉
三、课程教学目的和基本要求
先修课程：大学物理、工程力学、工程图学、金属材料 物理性能、冶金传输原理
后续课程：有色金属压力作业和考勤占30％， 考试成绩占70％）
祝大家学习愉快！
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绪论
一、课程重要性 二、课程主要内容 三、本课程教学目的和基本要求
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一、课程的重要性
加热炉任务：提供热量把物料加热到高温，以满足下一工 序的需求。如在材料加工工业中，加热炉是将物料或工件 （一般是金属）加热到轧制成锻造温度的设备（工业炉）。
加热炉应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面 处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业 领域。
操作费用高。对于加工深度较浅的、中等的和较深的 炼油厂，加热炉消耗的燃料分别占其处理原油能力的 3~6% 、 4~8% 和 8~15% ； 其 费 用 占 总 操 作 费 用 的 60~70%。若炉子效率低，消耗的燃料将更多，对节能 极为不利，对经济核算也极为不利
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一、课程的重要性
生产装置的主要能源。对于一个年处理量为250万吨的 常减压蒸馏装置，靠加热炉提供的热量达 46.5 MW。 如果在原设计的基础上又增加处理量，炉子热负荷不 够，就不能完成生产任务。
Worlds First Floating Refinery The World's First Advance Floating Gas Refinery took 7 years from concept stage to engineering completion
and further 2 years for construction. This giant refinery weighs 35,000 T and 100,000 T with the carrying vessel (Blue Marlin of Dockwise BV). Refinery was constructed in Spain and presently operating for one of the gas fields in Arctic Circle.
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三、课程教学目的和基本要求
加热炉是金属材料工程专业的专业核心课程。 通过本课程的学习，能使学生掌握燃料燃烧学、流体力学、
传热学的基本知识，掌握加热炉热工的基本原理，轧钢加 热炉的基本构造及特点，能够正确地选择加热炉炉型和工 艺参数，能够正确地分析金属物料加热过程中产生的加热 缺陷并提出解决方案。 掌握热工的基本理论、分析解决问题的基本方法。为后续 课程的学习打下厚实的热工理论基础；并提高分析问题和 解决问题的能力；树立理论联系实际的科学作风。 15
加热炉
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主要参考书籍
1. 材料成型过程传热原理与设备，井玉安主编，冶金工业出版 社，2012 2. 加热炉，蔡乔方主编，冶金工业出版社，2008 3. 冶金炉热工基础，刘人达主编，冶金工业出版社，1980年 4. 冶金炉热工与构造，陈鸿复主编，冶金工业出版社，1995年 5. 钢铁厂工业炉设计参考资料，北京钢铁设计院主编，冶金工 业出版社，1979年
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一、课程的重要性
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二、课程的主要内容
1、燃料及燃烧：燃料的特性，燃烧计算，燃烧过程及设备 2、传热原理：稳态导热、对流换热、辐射换热等 3、金属加热工艺：加热缺陷，加热温度、制度和时间等 4、耐火材料：耐火材料的性能，常用耐火砖等绝热材料 5、连续加热炉：推送式、蓄热式、机械化炉底加热炉 6、电加热炉：电阻加热炉，感应加热炉，其他电加热炉
70年代后期，加热炉热工围绕着节能和提高炉子热效率的 方向发展，主要成果有：燃烧设备的改进；换热器的研制；
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耐火纤维炉衬；炉底水管绝热包扎等
一、课程的重要性
基建投资费用高。管式炉的基建投资约占炼油装置总 投资的 10%~20%，占总设备费用的30%左右。如， 对于裂解等石油化工装置，由于必须用合金钢管，其 基建费占装置总投资的 25% 左右。
运转正常与否至关重要。规范操作，保证长期安全运 转，是保证生产正常运转的重要环节。如果炉子出现 事故，如炉管结焦、炉管烧穿、炉衬烧塌、炉墙倒塌 等，将严重影响生产。
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一、课程的重要性
制硫炉——卧式
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一、课程的重要性
锻造炉
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一、课程的重要性
粉末冶金烧结炉
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一、课程的重要性