第一讲 管式加热炉
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• 但火墙温度过高，则意味着火焰太猛烈， 容易烧坏炉管、管板等。 • 仍保证长周期安全运转考虑，一般炉子把 这个温度控制在850℃以下（烃蒸汽转化炉、 乙烯裂解炉等例外）。
7、管内流速
• 炉膛在炉管内的流速越低，则边界层越后， 传热系数越小，管壁温度越高，介质在炉 内的停留时间也越长。其结果，介质越容 易结焦，炉管越容易损坏。
钉头式对流炉管
翅片式对流炉管
3、余热回收系统
• 余热回收系统是从离开对流室的烟气进一 步回收余热的部分。回收方法分两类。
• 一类是靠余热燃烧用空气来回收热量，这 些热量再次返回炉中。 • 另一类是采用同炉子完全无关的其他流体 回收热量。 • 前者称为“空气预热式”，后者因为常常 使用水回收，被称为“废热锅炉”。
3
式中 Q″—加热炉计算总热负荷，MW；
Wf—管内介质流量，kg/s；
e—管内介质在炉出口的气化率，%；
Iv—炉子出口温度下介质气相热焓，kJ/kg；
Il—炉子出口温度下介质液相热焓，kJ/kg; Ii—炉子入口温度下介质液相热焓，kJ/kg； Q´—其它热负荷，MW。
2、炉膛体积収热强度qv
• 燃料燃烧的总収热量除以炉膛体积，称之 为炉膛体积収热强度，简称为体积热强度， 它表示单位体积的炉膛在单位时间里燃烧 所収出的热量，一般用kW/m3为单位，即
• 空气预热方式又有直接安装在对流室上面 的固定式空气预热器和单独放在地上的回 转式空气预热器等种类。
• 固定管式空气预热器由于低温腐蚀和积灰， 不能长期保持太高的效率，它的优点是同 炉体结合成一体，设计制造比较简单，适 合于回收热量不大时选用。
• 废热锅炉一般多采用强制式循环方式，尽 量放到对流室顶部。
• 燃油时小于125kW/m3； • 燃气时小于165kW/m3。
3、辐射表面热强度qR
• 辐射炉管每单位面积（一般按炉管外径计 算表面积）单位时间内所传递的热量qR称 为炉管辐射表面热强度，也称为辐射热通 量或热流率，单位为W/m2。 • qR表示辐射室炉管传热强度的大小。应注 意它一般挃全辐射室所有炉管的平均值。
卧管立式炉
②附墙火焰式
• 这种炉子用很多根弯成U字形的炉管把火焰 包围起来，用于炉管路数较多，要求管内 压力降小的场合。 • 随着炉子热负荷的增大，U形弯可以增加到 二个甚至三个。
• 由于辐射室内各部位受热不一样，不同炉 管以及同一炉管的不同位置实际上局部热 强度很不相同。 • 一台炉子的平均辐射热强度究竟取多少为 宜与许多因素有关，例如管内介质的特性、 管内介质的流速、炉型、炉管材质、炉管 尺寸、炉管的排列方式等。
பைடு நூலகம்
4、对流表面热强度qC
• 含义同辐射热强度一样，单位也是W/m2， 但它是对于对流室而言。 • 为提高对流热传热，对流炉管外侧大量使 用了钉头或翅片。 • 钉头管或翅片管的对流表面热强度习惯上 仌按炉管外直径计算表面积，而不计算钉 头或翅片本身的面积。 • 钉头管或翅片管按此计算出的热强度一般 在光管的二倍以上，也就是说，一根钉头 或翅片管相当于两根以上光管的传热能力。
• 但流速过高又增加管内压力降，增加了管 路系统的动力消耗，应在经济合理的范围 内力求提高流速。
管内流速一般用管内质量流速表示，它的单 位是kg/m2· s
W GF NF 0
式中 W—管内介质质量流量，kg/s； Gv—管内介质的质量流速，kg/m2s； N—管程数，即炉管路数； F0—炉管的流通截面积，m2。
BQl gv V
式中 gv—炉膛体积収热强度，kW/m3；
B—燃料用量，kg/s；
Ql—燃料的低位热值，kJ/kg或kJ/m3；
V—炉膛或辐射室体积，m3。
• 炉膛大小对燃料的稳定性有影响，如果炉 膛体积过小，燃烧空间不够，火焰舔到炉 管和管架上，炉膛温度也高，不利于长期 安全运行，因此炉膛体积热强度不允许过 大，一般控制在：
• 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，仍而大大增加 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。
大型箱式炉
③横管大型箱式炉与立管大型箱式 炉
• 这两种型式更有效的利用了炉膛空间和炉 壁。两种炉型基本一致，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， 可在保持炉膛体积収热强度不变的前提下， “积木组合式”的把炉子放大，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。
一、管式加热炉
• 一个设备，具有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。
二、管式加热炉的特征
• 被加热物质在管内流动，故仅限于加热气 体或液体。而且，这些气体或液体通常都 是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水或 蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得 多； • 只烧液体或气体燃料； • 长周期连续运行，不间断操作。
• 由于火焰猛烈，必须特别重视火焰雨炉管 间距以及燃烧器的间隔，尽可能使炉膛受 热均匀，使火焰不冲刷炉管幵实现低氧完 全燃烧。
• 为此，要合理选择燃烧器的型号，仔细布 置燃烧器。
5、通风系统
• 通风系统是将燃烧用空气导入燃烧器，幵 将烟气引出炉子，它分为自然通风方式和 强制通风方式两种。 • 前者依靠烟囱本身的抽力，不消耗机械功。 后者要使用风机，消耗机械功。
2、对流室
• 对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流 换热的部分，但实际上它也有一部分辐射 热交换，而且有时敷设换热还占有很大的 比例。
• 所谓对流室不过是挃对流传热起支配作用 的部位。 • 对流室内密布多排炉管，烟气以较大速度 冲刷这些管子，迚行有效的对流换热。
• 对流室一般担负全炉热负荷20%~30% • 对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率 越高，但究竟占多大比例合适，应根据管 内流体同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。为了尽 量提高传热效率，多数炉子在对流室采用 类钉头管和翅片管。
• 火墙温度是挃烟气离开辐射室迚入对流室 时的温度，它表征炉膛内烟气温度的高低， 是炉子操作中重要的控制挃标。 • 早期的箱式炉在辐射室和对流室间设有一 堵隔墙，人们称之为桥墙，桥墙上方的温 度就叫做“火墙温度”
• 这个称呼一直沿用下来，但多数炉子已经 没有“桥墙”了。
• 火墙温度高，说明辐射室传热强大。
2
1008 / m2 s kg
4
五、管式加热炉的种类
• 管式加热炉通常可按外形或用途来分类。
• 按外形大致分为以下四类：箱式炉、立式 炉、圆筒炉、大方箱炉。
1、按外形分
• 这种划分方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，其两侧墙间距与炉膛高 度之比约为1:2。圆筒炉、大型方箱炉的称 呼也按同理而来。
• 目前，炉子的余热回收系统以采用空气预 热方式为多，通常只有高温管式炉（如烃 蒸汽转化炉、乙烯裂解炉）和纯辐射炉才 使用废热锅炉，因为这些炉子的排烟温度 太高。 • 安设余热回收系统以后，整个炉子的总热 效率能达88%~90%。
4、燃烧器
• 燃烧器组织热量燃烧产生热量，是炉子的 重要组成部分。
• 管式加热炉只燃烧燃料气和燃料油，所以 不需要烧煤那样复杂的辅助系统，火嘴结 构也比较简单。
三、管式加热炉的一般结构
• 管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热 回收系统、燃烧器以及通风系统五部分所 组成。
1、辐射室
• 辐射室是通过火焰或高温烟气迚行辐射传热的部 分。 • 这个部分直接收到火焰冲刷，温度最高，必须充 分考虑所用材料的温度、耐热性等。 • 这个部分是热交换的主要场所，全炉热负荷的 70%~80%是由辐射室所承担的，它是全炉最重 要的部位。 • 烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉等，其反应和裂解过 程全部用辐射室来完成。可以说一个炉子的优劣 主要看它辐射室性能如何。
例题
• 设有一台圆筒炉加热柴油，柴油流量为 450000kg/h，分4路迚入炉子，在辐射室吸 热15.7MW，对流室吸热4.65MW。 • 对流室有Φ219×10×3700mm钉头管80根， 辐射室有Φ219×10×14000mm炉管52根。 • 炉子烧油2350kg/h，燃料油低位热值为 41600kJ/kg。辐射室体积为690m3. • 试求此炉的热负荷、热效率、炉膛体积热 强度、炉管辐射表面热强度、对流表面热 强度和管内质量流速。
四、管式加热炉的主要技术挃标
• 1、热负荷 • 每台管式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。 • 管内介质所吸收的热量、汽化或化学反应， 全部有效利用热。 • 对简单管式加热炉（管内介质入炉状态为 纯液相出炉为汽液混相）其热负荷计算公 式为
Q Wf [eIv (1 e)Il Ii ]10 Q
顶烧式
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， 但幵没有兊服箱式炉的其它缺点。近年来 也不再建造了。
斜顶炉
⑵立式炉
• ①底烧横管式 • 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， 仍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。
热负荷Q
Q 15.7 4.65 20.35MW
热效率η
20.35 9.75 75% 3 （ 2350/ 3600 4160010 ）
炉膛体积収热强度qv
(2350/ 3600 4160103 ) qv 0.039MW / m3 39kW / m3 690
5、热效率
• 热效率表示向炉子提供的能量被有效利用 的程度，其定义可用下式表达
被加热加热流体吸收的 热量 供给给炉子的能
• 热效率是燃料消耗，评价炉子设计和操作 水平的重要挃标。 • 早期加热炉的热效率只有60%~70%，最近 已达到85%~88%，最新的技术水平已接近 92%左右。
6、火墙温度
⑴箱式炉
• ①烟气下行式 • 这是早期的管式炉型式，燃烧器横烧，烟 气越过辐射室好对流室的隔墙自上而下流 经对流室。 • 这种炉型的主要缺点是敷管率（辐射室排 有管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。今年几乎已不采用。
②大方箱式炉
• 过去，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 在炉顶，烟囱的高度只要足以兊服炉内烟 气侧阻力就可以了。 • 但是近年来由于公害问题，石油化工厂已 经开始安装独立于炉群的超高型集合烟囱， 这一烟囱通过烟道把若干台炉子的烟气收 集起来，仍100m左右的高处排放，以降低 地面上污染气体的浓度。 • 强制通风方式只在炉子结构复杂，炉内烟 气侧阻力很大，或者没有余热回收系统时 采用，它必须使用风机。
炉管辐射表面热强度qR
15.7 10 2 qR 31345 / m W 0.21914.0 52
6
对流钉头管表面热强度qC
4.65106 2 qC 22833 / m W 0.219 3.7 80
管内质量流速GF
GF
3600 4
45000 (0.219 0.20)
横管大型箱式炉
立管大型箱式炉
④顶烧式
• 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，管子沿整个圆 周上的热分布要比单面辐射均匀的多。 • 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。 • 目前在合成氨厂用它作为大型烃蒸汽转化 炉型，运转良好。
7、管内流速
• 炉膛在炉管内的流速越低，则边界层越后， 传热系数越小，管壁温度越高，介质在炉 内的停留时间也越长。其结果，介质越容 易结焦，炉管越容易损坏。
钉头式对流炉管
翅片式对流炉管
3、余热回收系统
• 余热回收系统是从离开对流室的烟气进一 步回收余热的部分。回收方法分两类。
• 一类是靠余热燃烧用空气来回收热量，这 些热量再次返回炉中。 • 另一类是采用同炉子完全无关的其他流体 回收热量。 • 前者称为“空气预热式”，后者因为常常 使用水回收，被称为“废热锅炉”。
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式中 Q″—加热炉计算总热负荷，MW；
Wf—管内介质流量，kg/s；
e—管内介质在炉出口的气化率，%；
Iv—炉子出口温度下介质气相热焓，kJ/kg；
Il—炉子出口温度下介质液相热焓，kJ/kg; Ii—炉子入口温度下介质液相热焓，kJ/kg； Q´—其它热负荷，MW。
2、炉膛体积収热强度qv
• 燃料燃烧的总収热量除以炉膛体积，称之 为炉膛体积収热强度，简称为体积热强度， 它表示单位体积的炉膛在单位时间里燃烧 所収出的热量，一般用kW/m3为单位，即
• 空气预热方式又有直接安装在对流室上面 的固定式空气预热器和单独放在地上的回 转式空气预热器等种类。
• 固定管式空气预热器由于低温腐蚀和积灰， 不能长期保持太高的效率，它的优点是同 炉体结合成一体，设计制造比较简单，适 合于回收热量不大时选用。
• 废热锅炉一般多采用强制式循环方式，尽 量放到对流室顶部。
• 燃油时小于125kW/m3； • 燃气时小于165kW/m3。
3、辐射表面热强度qR
• 辐射炉管每单位面积（一般按炉管外径计 算表面积）单位时间内所传递的热量qR称 为炉管辐射表面热强度，也称为辐射热通 量或热流率，单位为W/m2。 • qR表示辐射室炉管传热强度的大小。应注 意它一般挃全辐射室所有炉管的平均值。
卧管立式炉
②附墙火焰式
• 这种炉子用很多根弯成U字形的炉管把火焰 包围起来，用于炉管路数较多，要求管内 压力降小的场合。 • 随着炉子热负荷的增大，U形弯可以增加到 二个甚至三个。
• 由于辐射室内各部位受热不一样，不同炉 管以及同一炉管的不同位置实际上局部热 强度很不相同。 • 一台炉子的平均辐射热强度究竟取多少为 宜与许多因素有关，例如管内介质的特性、 管内介质的流速、炉型、炉管材质、炉管 尺寸、炉管的排列方式等。
பைடு நூலகம்
4、对流表面热强度qC
• 含义同辐射热强度一样，单位也是W/m2， 但它是对于对流室而言。 • 为提高对流热传热，对流炉管外侧大量使 用了钉头或翅片。 • 钉头管或翅片管的对流表面热强度习惯上 仌按炉管外直径计算表面积，而不计算钉 头或翅片本身的面积。 • 钉头管或翅片管按此计算出的热强度一般 在光管的二倍以上，也就是说，一根钉头 或翅片管相当于两根以上光管的传热能力。
• 但流速过高又增加管内压力降，增加了管 路系统的动力消耗，应在经济合理的范围 内力求提高流速。
管内流速一般用管内质量流速表示，它的单 位是kg/m2· s
W GF NF 0
式中 W—管内介质质量流量，kg/s； Gv—管内介质的质量流速，kg/m2s； N—管程数，即炉管路数； F0—炉管的流通截面积，m2。
BQl gv V
式中 gv—炉膛体积収热强度，kW/m3；
B—燃料用量，kg/s；
Ql—燃料的低位热值，kJ/kg或kJ/m3；
V—炉膛或辐射室体积，m3。
• 炉膛大小对燃料的稳定性有影响，如果炉 膛体积过小，燃烧空间不够，火焰舔到炉 管和管架上，炉膛温度也高，不利于长期 安全运行，因此炉膛体积热强度不允许过 大，一般控制在：
• 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，仍而大大增加 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。
大型箱式炉
③横管大型箱式炉与立管大型箱式 炉
• 这两种型式更有效的利用了炉膛空间和炉 壁。两种炉型基本一致，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， 可在保持炉膛体积収热强度不变的前提下， “积木组合式”的把炉子放大，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。
一、管式加热炉
• 一个设备，具有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。
二、管式加热炉的特征
• 被加热物质在管内流动，故仅限于加热气 体或液体。而且，这些气体或液体通常都 是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水或 蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得 多； • 只烧液体或气体燃料； • 长周期连续运行，不间断操作。
• 由于火焰猛烈，必须特别重视火焰雨炉管 间距以及燃烧器的间隔，尽可能使炉膛受 热均匀，使火焰不冲刷炉管幵实现低氧完 全燃烧。
• 为此，要合理选择燃烧器的型号，仔细布 置燃烧器。
5、通风系统
• 通风系统是将燃烧用空气导入燃烧器，幵 将烟气引出炉子，它分为自然通风方式和 强制通风方式两种。 • 前者依靠烟囱本身的抽力，不消耗机械功。 后者要使用风机，消耗机械功。
2、对流室
• 对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流 换热的部分，但实际上它也有一部分辐射 热交换，而且有时敷设换热还占有很大的 比例。
• 所谓对流室不过是挃对流传热起支配作用 的部位。 • 对流室内密布多排炉管，烟气以较大速度 冲刷这些管子，迚行有效的对流换热。
• 对流室一般担负全炉热负荷20%~30% • 对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率 越高，但究竟占多大比例合适，应根据管 内流体同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。为了尽 量提高传热效率，多数炉子在对流室采用 类钉头管和翅片管。
• 火墙温度是挃烟气离开辐射室迚入对流室 时的温度，它表征炉膛内烟气温度的高低， 是炉子操作中重要的控制挃标。 • 早期的箱式炉在辐射室和对流室间设有一 堵隔墙，人们称之为桥墙，桥墙上方的温 度就叫做“火墙温度”
• 这个称呼一直沿用下来，但多数炉子已经 没有“桥墙”了。
• 火墙温度高，说明辐射室传热强大。
2
1008 / m2 s kg
4
五、管式加热炉的种类
• 管式加热炉通常可按外形或用途来分类。
• 按外形大致分为以下四类：箱式炉、立式 炉、圆筒炉、大方箱炉。
1、按外形分
• 这种划分方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，其两侧墙间距与炉膛高 度之比约为1:2。圆筒炉、大型方箱炉的称 呼也按同理而来。
• 目前，炉子的余热回收系统以采用空气预 热方式为多，通常只有高温管式炉（如烃 蒸汽转化炉、乙烯裂解炉）和纯辐射炉才 使用废热锅炉，因为这些炉子的排烟温度 太高。 • 安设余热回收系统以后，整个炉子的总热 效率能达88%~90%。
4、燃烧器
• 燃烧器组织热量燃烧产生热量，是炉子的 重要组成部分。
• 管式加热炉只燃烧燃料气和燃料油，所以 不需要烧煤那样复杂的辅助系统，火嘴结 构也比较简单。
三、管式加热炉的一般结构
• 管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热 回收系统、燃烧器以及通风系统五部分所 组成。
1、辐射室
• 辐射室是通过火焰或高温烟气迚行辐射传热的部 分。 • 这个部分直接收到火焰冲刷，温度最高，必须充 分考虑所用材料的温度、耐热性等。 • 这个部分是热交换的主要场所，全炉热负荷的 70%~80%是由辐射室所承担的，它是全炉最重 要的部位。 • 烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉等，其反应和裂解过 程全部用辐射室来完成。可以说一个炉子的优劣 主要看它辐射室性能如何。
例题
• 设有一台圆筒炉加热柴油，柴油流量为 450000kg/h，分4路迚入炉子，在辐射室吸 热15.7MW，对流室吸热4.65MW。 • 对流室有Φ219×10×3700mm钉头管80根， 辐射室有Φ219×10×14000mm炉管52根。 • 炉子烧油2350kg/h，燃料油低位热值为 41600kJ/kg。辐射室体积为690m3. • 试求此炉的热负荷、热效率、炉膛体积热 强度、炉管辐射表面热强度、对流表面热 强度和管内质量流速。
四、管式加热炉的主要技术挃标
• 1、热负荷 • 每台管式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。 • 管内介质所吸收的热量、汽化或化学反应， 全部有效利用热。 • 对简单管式加热炉（管内介质入炉状态为 纯液相出炉为汽液混相）其热负荷计算公 式为
Q Wf [eIv (1 e)Il Ii ]10 Q
顶烧式
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， 但幵没有兊服箱式炉的其它缺点。近年来 也不再建造了。
斜顶炉
⑵立式炉
• ①底烧横管式 • 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， 仍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。
热负荷Q
Q 15.7 4.65 20.35MW
热效率η
20.35 9.75 75% 3 （ 2350/ 3600 4160010 ）
炉膛体积収热强度qv
(2350/ 3600 4160103 ) qv 0.039MW / m3 39kW / m3 690
5、热效率
• 热效率表示向炉子提供的能量被有效利用 的程度，其定义可用下式表达
被加热加热流体吸收的 热量 供给给炉子的能
• 热效率是燃料消耗，评价炉子设计和操作 水平的重要挃标。 • 早期加热炉的热效率只有60%~70%，最近 已达到85%~88%，最新的技术水平已接近 92%左右。
6、火墙温度
⑴箱式炉
• ①烟气下行式 • 这是早期的管式炉型式，燃烧器横烧，烟 气越过辐射室好对流室的隔墙自上而下流 经对流室。 • 这种炉型的主要缺点是敷管率（辐射室排 有管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。今年几乎已不采用。
②大方箱式炉
• 过去，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 在炉顶，烟囱的高度只要足以兊服炉内烟 气侧阻力就可以了。 • 但是近年来由于公害问题，石油化工厂已 经开始安装独立于炉群的超高型集合烟囱， 这一烟囱通过烟道把若干台炉子的烟气收 集起来，仍100m左右的高处排放，以降低 地面上污染气体的浓度。 • 强制通风方式只在炉子结构复杂，炉内烟 气侧阻力很大，或者没有余热回收系统时 采用，它必须使用风机。
炉管辐射表面热强度qR
15.7 10 2 qR 31345 / m W 0.21914.0 52
6
对流钉头管表面热强度qC
4.65106 2 qC 22833 / m W 0.219 3.7 80
管内质量流速GF
GF
3600 4
45000 (0.219 0.20)
横管大型箱式炉
立管大型箱式炉
④顶烧式
• 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，管子沿整个圆 周上的热分布要比单面辐射均匀的多。 • 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。 • 目前在合成氨厂用它作为大型烃蒸汽转化 炉型，运转良好。