加热炉培训资料资料

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第一部分 管式加热炉基本知识
1、概述 油田和长输管道管式加热炉系指用火焰直接加热原油、 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)内，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。 油气田和长输管线用管式加热炉，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。
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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：
5、加热炉热效率测试方法 管式加热炉热效率的测定有标定测定和操作测定两种。 标定测定时应对正、反平衡式所涉及的各参数都进行准确 的测量，由于工作量大又比较麻烦，因此，只有评价某台 加热炉或为获得设计数据时才采用。 而操作测定则比较简单，它只测量反平衡计算式中涉及的 各参数，一般只对烟气离开体系时的组成和温度进行分析 和测量，用反平衡法计算出热效率或用连续测定仪直接显 示出热效率，以作为调节操作参数的依据。
加热炉操作与维护
2015年2月3日
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内容提要
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标 管式加热炉简介 加热炉的运行操作 故障处理
维护保养
其他说明
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第一部分 管式加热炉基本知识
1、概述 2、分类 3、主要技术指标 4、加热炉炉型及表示方法 5、热效率测试方法 6、提高热效率的措施 7、加热炉的吹灰控制
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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。
7、燃烧头
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第二部分 管式加热炉简介
7、燃烧器
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第二部分 管式加热炉简介
7、燃烧器
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第二部分 管式加热炉简介
7、燃烧器
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第二部分 管式加热炉简介
•燃烧器为双燃料燃烧器，型号：GRP-700M-Ⅱ。 •燃料油来油压力为0.2-0.3MPa，经过滤器过滤、电加热 器加热，使其达到燃烧器正常工作所需的黏度。 •点火装置采用原油油点火，通过机械凸轮机构调节油量 和风量，从而达到调节负荷的目的。 •燃烧器具有自动点火、自动关断、火焰监测、伴热等功 能。 •燃油系统主要由来回油流量计、油气分离器、过滤器、 阀门、管线等组成。具有加热、过滤、计量等功能。
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第一部分 管式加热炉基本知识
3、主要技术指标 ①热负荷：单位时间内向炉管内被加热介质传递热量的能 力。一般用KW表示。它表示加热炉生产能力的大小。 ②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内燃料燃烧所发出的热量。炉膛 体积热强度不允许过大，一般控制在燃油时小于125 KW/m³ ，燃气时小于165KW/m³ 。 ③辐射表面热强度：辐射炉管每单位表面积在单位时间内 所传递的热量。 ④对流表面热强度：含义同辐射热强度一样，但它是对对 流室而言。
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第二部分 管式加热炉简介
结 构 说 明
3．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。 4．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。 5．人孔门：进行安装及检修等工作。 6．烟囱挡板及调节系统：调节烟囱内挡板开度可以 控制一定的抽力，保证炉膛内最合适的负压。一般 要求炉膛内具有-19.6～-39.2Pa的负压，在打开看 火孔观察炉膛时，火焰不会外扑，确保操作安全。
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第一部分 管式加热炉基本知识
2、分类 ①按外形分类 按外形大致上分为以下四类（16类）：箱式炉（6类）、 立式炉（6类） 、圆筒炉（3类） 、大型方炉（1类） 。 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为1：2。圆筒炉、大型方炉的称呼也 按同理而来。 ②按用途分类 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。
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第一部分 管式加热炉基本知识
4、加热炉炉型及表示方法 1）按基本结构：火筒式加热炉和管式加热炉。 管式加热炉（立式圆筒、卧式圆筒、卧式异形）； 火筒式加热炉（直接加热炉、间接加热炉）。 2）按被加热介质的种类：原油加热炉、井产物加热炉、 生产用水加热炉、天然气加热炉。 3）按燃料种类：燃气加热炉、燃油加热炉、燃油燃气加 热炉。 4）按照被加热介质的加热方式：直接加热炉（含管式直 接加热炉、火筒加热炉）和间接加热炉（热媒间接加热炉、 水套加热炉、真空加热炉）。
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第二部分 管式加热炉简介
结 构 示 意 图
8
部件说明： 1、燃烧器 2、辐射室 3、对流室 4、梯子平台 5、烟囱 6、烟囱挡板 操作机构 7、转油线 8、吹灰器
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结 构 说 明
1．辐射室：辐射室为八角形,辐射炉管沿轴 向水平蛇形布置，并沿圆周均匀排列；辐射 室前、后墙弯头箱采用法兰式连接，便于检 修和更换弯头。 2．对流室：对流室为立式矩形结构，位于 辐射室上部，运至现场后与辐射室组装。对 流管采用钉头管强化传热，因而减小了结构 尺寸；一般情况下，燃油加热炉在对流室设 置吹灰器，对防止对流炉管表面积灰。
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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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第二部分 管式加热炉简介
钉头管 与 翅片管
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5、 系 统 组 成
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6、设计参数一览表
编号 项目
兰州首站 5000kW 原油 235m3/h
陇西站 5000kW 原油 470m3/h
1 2 3
额定热负荷
478kg/h
11
12 13
563 m3/h
160℃ ≥90 %
563 m3/h
160℃ ≥90 %
热效率
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7、燃烧器
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7、燃烧器
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4、加热炉炉型及表示方法 加热炉型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。
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4、加热炉炉型及表示方法
表1 加热炉的基本结构形式代号
表2 被加热介质代号
表3 燃料种类代号
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具有成熟的抗低温露点腐蚀，延长加热炉尾部受热面的 使用寿命。 管式加热炉由辐射室、对流室、烟囱、转油线、燃烧器 等组成。各大部件厂内组装成撬、部件供货，现场只需简 单组装即可，现场工作量小。 卧立式（八角）炉型易于布置吹灰装置，能获得较为理 想的吹灰效果，常用于燃烧粘度高、灰份大的低质燃料油， 如原油、渣油、高标号重油等。 安全自控技术先进可靠
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第一部分 管式加热炉基本知识
3、主要技术指标 ⑤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。它是衡量燃料消耗、评价加热炉设计和操作水 平的重要指标。 ⑥炉膛温度：指烟气离开辐射室进入对流室时的温度，它 表征炉膛内烟气温度的高低，是加热炉操作中的重要指标。 从保证加热炉长周期安全运转考虑，一般加热炉将这个温 度控制在850℃以下。 ⑦管内流速：流体在炉管内的流速越低，则边界层越厚， 传热系数越小，管壁温度越高，介质在炉内停留的时间也 越长。
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第二部分 管式加热炉简介
3、相关标准及规范 SY0031《石油工业用加热炉安全规程》 SY0538《管式加热炉规范》 SY/T0540《石油工业加热炉型式与基本参数》 SY/T0404《加热炉工程施工及验收规范》 GB9948《石油裂化用无缝钢管》 GB50017-2003 《钢结构设计规范》 JB/T4730-2005 《压力容无损检测》 GB13271-2001 《锅炉大气污染物排放标准》
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第二部分 管式加热炉简介
8、氧化锆氧量分析器
被测气体（烟气）通过传感器进入氧化锆管 的内侧，参比气体（空气）通过自然对流进 入传感器的外侧，当锆管内外侧的氧浓度不 同时，在氧化锆管内外侧产生氧浓差电势 （在参比气体确定情况下，氧化锆输出的氧 浓差电势与传感器的工作温度和被测气体浓 度呈函数对应关系）该氧浓差电势经显示仪 表转化成与被测烟气含氧量呈线性关系的标 准信号，供RHO仪表显示和输出。
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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管式加热炉工作原理示意图
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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。 配套设备数量少，占地面积小，有效的节约空间。