4月26日单元6 任务2 管式加热炉的仿真操作(二)

若α过小，入炉空气量少，易造成燃料燃烧不完全，增大燃料耗量，也会使炉子热效率降低，所以操作时α要适宜，要全面堵漏，将不使用的燃烧器的风门、炉子的人孔门、看火门、防爆门等都关闭严密，尽量减少漏人炉内的空气量。
操作时严格控制好烟囱挡板的开度，使炉膛在微负压下操作。一般，在辐射室燃烧器处的真空度约为98Pa左右；在对流室入口处的真空度约为19.6～39Pa。
教学方法
讲解
学情分析
对加热炉的基本结构和操作要点有了一定的认识。知道加热炉的基本结构和工作流程。知道加热炉的操作要点。但没学过如何操作。
教学过程
教师活动
学生活动
设计目的
新课
引入
新课
讲解
管式加热炉是石油炼制、石油化工、煤化工、焦油加工、原油输送等工业中使用的工艺加热炉，被加热物质在管内流动介质为气体或液体，并且都是易燃易爆的物质，操作条件苛刻，同时长周期运转不间断操作，加热方式直接受火。管式加热炉的排烟温度可降低到100℃左右，实现烟气中含酸水蒸气的部分冷凝，且在回收烟气低温显热的同时，能回收部分含酸水蒸气的汽化潜热，进一步提高加热炉热效率，节约能源。
4．注意观察炉膛火焰状况燃料燃烧形成的火焰，其形状和颜色可反映燃料与空气的混合及燃烧状况。操作中若燃料量、空气量及雾化蒸汽量等调节不当，都会使火焰颜色发黑变暗，火焰不稳定甚至熄火。
若燃烧器性能良好，操作合理，燃料与空气所能充分混合和完全燃烧，则炉膛明亮，火焰强劲有力。烧油时火焰为黄白色，烧气时火焰为蓝白色。
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。在对流室还可以为管式加热炉加几排蒸汽管，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。
任务2认识管式加热炉
1、原理
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。管式加热炉的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。
加热炉正常操作时，应保持炉膛内各处温度均匀，防止局部过热。对碳钢炉管，炉膛温度控制在800—820℃；对合金钢炉管，炉膛温度控制在820～850℃。
炉膛温度主要由入炉燃料量来控制，还与燃料的性质、雾化状况、燃烧状况等有关。燃烧状况主要与燃料与空气的混合状况有关。入炉空气量主要通过风门和烟道挡板的开度来调节。
露点温度与燃料的含硫量、过剩空气系数、烟气中二氧化硫生成量等因素有关，一般在105～130℃。为防止露点腐蚀，冷油进料的入炉温度应在100℃以上。空气预热器的空气入口温度应在60℃以上。
6．注意炉管压降的变化炉管压降的变化可用来判断炉管是否结焦。若原料在炉管内的质量流速基本无变化，而炉管压降却急剧增大，则有可能是炉管结焦。结焦严重时，必须停炉清焦。
3．过剩空气系数口要适宜，烧气时，在自然通风条件下，辐射室α=1.15，对流室出口α=1.2。在强制通风条件下，辐射室α=1.1，对流室出口α=1.15。
若α过大，入炉的过剩空气量增多，烟气量增大，烟气带走的热量就越多，则使炉子的热效率降低。α过大，炉膛中过剩氧含量增大，除会对炉管产生氧化腐蚀，降低炉管使用寿命，还会使烟气中的S02转化成S03的数量增多，使烟气的露点温度升高，烟气中的水蒸气更易凝结成水，与S03结合生成硫酸溶液，使烟气的露点腐蚀更严重。为防止露点腐蚀，就要提高排烟温度，则使热效率降低。
项目课题
单元6 任务2 管式加热炉的仿真操作（二）
授课时间
2019.4.27
授课班级
18（9）班
教学Βιβλιοθήκη Baidu标
知识目标：熟悉传热基本原理
能力目标：熟悉该系统的操作规程
素养目标：知道管式加热炉的开车要点
德育目标：具备良好的职业道德、一定的组织协调能力和团队协作能力。
教学重点
熟悉传热基本原理
教学难点
熟悉该系统的操作规程
1、操作步骤
1．进料量和进料温度应稳定
2．控制好炉膛温度保持炉出口温度不变生产中要求原料的炉出口温度保持恒定。炉膛温度的变化对炉出口温度的影响最大和最直接。如炉膛温度增高，辐射室的传热能力将增大，炉出口温度就会升高；反之，则炉出口温度就会降低。
炉膛温度不可过高，否则炉管表面热强度过大，使炉管壁温度升高，易产生局部过热和结焦，影响炉管使用寿命。同时炉膛温度过高使进入对流室的烟气温度也增高，对流炉管也易被烧坏。
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。在管式加热炉的对流室内，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。
圆筒炉一般采用底烧式燃烧器，要求辐射室火焰长度为立管长度的50％～60％，以使炉管受热均匀。因此，一些炉管较长、炉膛较高的圆筒炉、立式炉的火焰形状多为细长形。
5．控制好排烟温度排烟温度应根据原料入炉的温度来确定。排烟温度与入炉原料温度的温差一般控制在100℃以上。使用钉头管或翅片管时温差控制在50℃以上，当采用余热回收系统时，可根据烟气露点腐蚀温度来确定排烟温度。
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思考回答
看图
回答
根据结构、工作原理
讨论
回答
根据结构、工作原理
听讲解
总结操作过程
知道重要用途
激发学习兴趣
了解
加热炉的构成及作用
知道管式加热炉的操作过程
根据实际情况进行操作
课后反思
过程复杂，没有视频和动画，学生缺乏直观认识。