炼油厂管式加热炉

API 560-95
炉墙 陶纤材料：用于热面最小厚度25毫米，密度大于 128KG/M3针刺材料； 用于耐热层最小厚度38 毫米，密度大于240KG/M3纤维板； 用于背层 密度大于96KG/M3纤维板 烟气流速 ： .>12.2M/S不用于耐热层 12.2M/S－24.4M/S 热面层用湿毯 >24.4M/S 热面层不能用陶纤材料 腐蚀 ： 燃料含硫大于10PPM 壳体表面涂耐温 度177℃涂料； 燃料含硫大于500PPM 用188(304) 薄板作水汽保护隔板（在设计计算露点 高56℃位置）
炉管测温
Stefen-Boltzmann定律 S=εσT4 式中 σ——斯蒂芬-波尔兹曼常数，取值 5.672×10-8 W/m 2.K4； ε——待测物体表面面元的平均发射率； T——待测物体表面面元的温度，(K)； S——物体表面总辐出度，(W/m2)。
炉管选材
• 硫>1.0% 酸值<0.5% 2400C以上用CR5MO, CR9MO, CR5MO 渗铝 • 硫>1.0% 酸值>0.5% 2400C以上用CR5MO以上材料，推荐 316L
茂名加热炉管理
3,设备状况差 • 三门一板 • 燃烧器 • 氧化镐及温度,流量测量 4,管理制度及现场管理差 • 管理制度陈旧 • 节能管理不到位 • 现代化管理要加强
改造方案讨论
结合茂名特点改造的原则 • 先解决腐蚀问题,再解决效率问题 • 通过技术经济对比,先解决一批大炉子 • 在大修期间完成 改造技术方案 • 调整换热流程,提高进炉介质温度 • 地面设空气预热器 • 完善仪表,由DCS管理
烟气露点腐蚀
烟气露点腐蚀主要和使SO2转化成SO3的因素有关， 和总硫关系不大。建议最低金属温度
金属温度 0C 177
149 121 93
66
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
燃料含硫％W
API 560-95
烟气露点腐蚀影响因素（和氧化氮相似） l 燃料含硫量 l 燃料和烟气添加剂（喷氨或氧化镁） l 烟气氧含量 l 烟气水分含量 l 燃烧温度（燃料流量） l 炉子清洁度 l 燃烧器设计（烟气内循环25%，SO3 减少一 半 露点温度相当6℃ 减少腐蚀1/3）
再 见
API 560-95
结构 壁板厚度>5毫米 烟风道厚度>4.8毫米 需要防火层时 50毫米
API 560-95
空气预热器 • 直接式－再生式空气预热器 间壁换热式空气预热器 热管式空气预热器 • 间接式空气预热器 • 外界热源式空气预热器
API 560-95
空气预热器的防腐措施 1) 最冷处的金属温度必须在露点温度以上 2) 减少漏风 3) 装吹灰或水洗设施 4) 冷端材料用搪瓷管或玻璃管，铸铁 提高冷端温度方法： l 冷空气旁路 l 外界热源预热空气 l 热空气循环 l 再热流体入口温度控制
积灰的清除
阻力增加缓慢
容易
阻力增加较快
困难
吹灰器
吹灰器种类 • 蒸汽吹灰器－固定，长伸缩 • 空气 • 钢珠（锅炉用） • 声波（能量>150DBA) • 激波 • 水冲洗
炉管测温
• 炉管表面热电偶(安装在迎火面600,火焰高度2/3 范围） • 光学温度计（600C0以上范围） • 红外测温计（注意三原子气体温度干扰和炉管 表面黑度影响） 红外热像仪测试炉管表面温度的误差小于2% • 固定加热炉的光学和红外测温计可以连续扫描， 软件建立历史数据库，预测发展并安全评定
炉管腐蚀裕度：
炭钢－0.5MO 低合金钢－5CR0.5MO 7CR0.5MO-不锈钢 3MM 2.5MM 1.3MM
API 560-95
炉墙 1,炉外壁温度 ： 炉底<91℃ 其余<82℃ 2,浇注料：高铝水泥：陶粒：蛭石＝1:2:4使用温 度<1038℃ 最大厚度<203MM 当燃料重金属>10PPM时 采用含铁低的材料 3,复合衬里：保温块用于背衬材料（硅酸钙或矿 渣棉使用温度<983℃密度<128KG/M3）但不能 用于炉底 燃料含硫>1%或燃料气硫化氢>100PPM不能用 保温块 燃料含硫>10PPM 炉壁涂耐温度149℃涂料
积灰
项 目 松散性积灰 粘结性积灰
形成机理
产生场合 积灰分布形成 积灰特征 烟气流速影响
分子引力及静电作 用
固体、气体燃料炉 及过程流体 主要在管子的背面 有脱落的可能 速度增加积灰百度文库少
分子间较强的粘结作 用
燃烧不充分的燃油及 过程粘性流体 主要在管子的正面 有无限生长的趋势 速度增加积灰加剧
流体阻力
烟气露点腐蚀
烟气露点腐蚀影响因素 • 在催化剂的作用下，烟气里的二氧化硫有一部分会转 化成三氧化硫。 • 常见的催化剂有三氧化二铁、三氧化二铝、五氧化二 钒、二氧化硅、烟尘等。 • 催化剂作用一般只发生在500℃～800 ℃ 管进料温度的选择 • 由于烟气和液体对钢的传热系数相差非常大,管子的壁 温接近于管内的液体. • 茂名燃料油含硫>3%,对流进料温度应>150℃,此时理论 排烟温度>230℃ • 提高对流进料温度是解决露点腐蚀的最好办法
炼油厂管式加热炉
API 560-95
设计条件 • 过剩空气： 自然通风 烧气 20% • 辐射热损失：1.5％ 和2.5%（有空气预热器） 烧油 25% 强制通风 烧气 15% 烧油 20% • 负压（辐射到对流）：120%设计负荷 时2.5毫 米水柱 • 吹灰器： 烧重油要装吹灰器
API 560-95
节能技术
• 燃料油掺水 • 高能磁化器 • 辐射涂料－仅对辐射室高温条件有效果，以下 场合不能采用 1,烧重燃料油 2，陶纤材料表面 3,炉膛温度7000C以下 4,对流室有足够的富裕面积，可充分回收余热 • 燃料添加剂
茂名加热炉状况
1,热效率低 • 烟气氧含量高,一氧化碳含量高 • 部分炉排烟温度高 • 部分炉吹灰器不好用 • 燃烧器雾化差,风门调节不好 2,腐蚀严重 • 燃料油含硫高 • 燃料油含杂质多 • 工艺进料温度低,露点腐蚀严重