加热炉种类 主要部件和技术指标

1-4 管式加热炉的主要部件
炉管、弯头、管架与管板、火嘴以及各
种第配一件章，如烟道挡板、看火门、防爆门、人孔门、
。 吹1-灰1 器管、式灭加火热蒸炉汽的管一等般结构
1-炉2 管式传加热热面炉的直主接要见技火术指有标氧化腐蚀 有结
管 焦现象 蠕变 破裂 金属耗量大
1-3 管式加热炉的种类
炉 1-管4
炉管表面热强度 单位时间内单位炉管表面积所传 递的热量称为炉管表面热强度，单位为kJ/m2·h或
W/m2。炉管表面热强度越大，完成相同热任务所需 的传热面积越小，使用的炉管就越少，炉子体积可 减小，投资可以降低。应注意的是炉管表面热强度
一般指平均值。
炉膛温度（又称火墙温度） 炉膛温度指烟气离开辐射室进入对流室时的温度，
更难保证各路流量的均匀，更要重视管径、
管内质量流速、盘管路数的选取，以及管内流动状 态的判断和分叉管的配管设计等。
炉型选择的基本原则
• 从结构、制造、投 资费用方面考虑，
应优先选择辐射室 用立管的加热炉。
• 对一般用途的中小 负荷炉子，宜优先 考虑立式圆筒炉。
• 单排管双面辐射加热炉一般只用于烃 类蒸汽转化和乙烯裂解等高温过程。
门类 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。 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。 人孔门 进行安装及检修等工作。
第一章目录
表-2 常用炉管规格
炉管规格 （mm） （外径×壁厚） 60×5 60×6 60×8 89×6 89×8 89×10 102×6 102×8 102×10 114×6 114×8 114×10 127×6
第一章 1-1 管式加热炉的一般结构 1-2 管式加热炉的主要技术指标 1-3 管式加热炉的种类 1-4 管式加热炉的主要部件
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管子重 （kg/m）
6.78 7.99 10.26 12.28 15.98 19.48 14.21 18.58 22.69 15.98 20.91 25.65 17.90
炉管规格 （mm） （外径×壁厚） 127×8 127×10 152×6 152×8 152×10 152×16 152×20 180×18 180×22 219×8 219×10 219×12 219×14
管子重 （kg/m）
23.48 28.85 21.60 28.41 35.02 53.66 68.56 71.91 93.32 41.63 51.54 61.26 70.78
表1-3 常用管心距
炉 管 外 径
m m 60 102 114 127 152 168 219
管 心 距
m m 120, 150 172, 203 203, 230 215, 250 275, 304 275, 304 372, 438
按用途分类
炉管内进行化学反应的炉子 炉管内装催化剂的，如烃类蒸汽转化炉。 炉管内不装催化剂的，如乙烯裂解炉。
加热液体的炉子 1-3 管管式内加无热相炉变的化种、类单纯的液体加热炉 按炉型管进结内 口构进 为分口 液类为相：液、体出立、口式出全炉口部、为汽圆汽化筒、的炉液 炉、混 子大相型方炉 气按体用加途热 分炉 类: 化学反应炉、加热液体的炉子 多，注不意易从结结气焦构体, 上加当保热气证炉体各、量路加很均热大匀混时，相，防流炉止体管偏的的流路炉。数子很 加炉热型混选相 择流 的体 基的 本炉原子则
a用风机或 压缩机将空 气送入压炉膛， 废烟气缩排入 大气。式
燃 烧 炉 是 在 正 压 下 操 作
压缩式燃烧炉
b烟气被导 入烟气轮机， 利用其膨胀 的能量做功， 可提高系统 的综合热效 率。
a部分烟气 引入烟气 轮机或联 合系统做 功，输出 电力。
分级用能式压缩燃烧炉
b将炉上部的 高温高压排 烟引入烟气 轮机做功， 输出电力， 烟气轮机排 出的热烟气 再导入对流 段预热被加 热介质。
给，与燃料边烧边混合（二次空气）。
按燃烧所用空气的供给方式可分为
引射式（空气靠瓦斯本身吸入）和混合式 （空气靠鼓风机供给）
高强燃烧器
埃
肖
索
伯
燃
燃
烧
烧
器
器
坛 形 燃 烧 器
声波火嘴示意图 1－脉冲面 2－共振室 3－抛物线折射面
选用燃烧器注意事项
•燃烧器应与燃料特点相适应 •燃烧器应满足管式加热炉的工艺要求
规
管表表式1-1加-22 热炉常的用主炉要管部规件格 表表1-1-33 常用管心距
格 炉管长度主要有：6000，9000，12000，
15000mm。
选 强度高，特别是持久强度高；
择 抗氧化和耐腐蚀性能良好；
炉 管
材 高温组织稳定性符合操作条件的要求；
料 原 则
热加工工艺性能良好； 经济性合理； 管子供应方便。
它表征炉膛内烟气温度的高低，是炉子操作中重要 的控制指标。
箱 式 炉
管式加热炉的主要技术指标 管内流速及压力热降负荷
液体在管内的流速越低，则边界层越厚， 传热系数越炉小管，表管面壁热温强度度越高，介质在炉内
的停留时间也炉越膛长热。强其度结果，介质易结焦，
炉管易炉损膛坏温。度但（流又速称过火高墙又温增度加）管内压力降，
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学习内容： 1. 管式加热炉的种类和结构 2. 管式加热炉的设计方法 3. 余热回收设施 4. 管式加热炉的操作、控制与优化技术
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第一章 管式加热炉种类、主要部件和技术指标 1-1 管式加热炉的一般结构 管式加热炉的四个主要组成部分：
1-2 管式加热炉的主要技术指标 热负荷 每台加热炉单位时间内向管内介质传递
增加了管路管系内统流的速动及力压消力耗降。
返回立式炉
1-3 管式加热炉的种类 按炉型结构分类 ： 立式炉、圆筒炉、大型方炉
立 式 炉
箱式炉
圆筒炉
大型方炉
1-3 管式加热炉的种类 按炉型结构分类 ： 立式炉、圆筒炉、大型方炉 按用途分类: 化学反应炉、加热液体的炉子 气体加热炉、加热混相流体的炉子
•燃烧器应与炉型配合 •燃烧器应能满足节能和环保要求
1-4-4 吹灰器 蒸汽吹灰器 声学吹灰器
水冲洗 化学清灰剂
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，在打开看火门观察炉膛时，火焰不会 外扑，确保操作安全。
材
材 料
优质碳钢、铬钼合金钢和铬镍不锈钢
料 新型 以钴为主体的高温合金钢
炉管 内壁渗铝的钢管 材料 炉管陶瓷涂料
炉管连接件
箱 式 铸 钢 回 弯 头
U
型
弯
拔
头
制
集
合
管
急 弯 弯 管
炉 管 拉 钩
1-4-3 燃烧器（火嘴） 由燃料喷嘴、调风器和火道（也称燃烧道）组成 燃烧器的类型：气体火嘴、油火嘴和油气联合火嘴
压缩式燃烧炉的特点
高速对流传热，排烟温度较低，可降低燃料消耗，易于 设置较完善的热回收系统。
炉体尺寸小,占地面积小，投资费用低。
废气有较高的压缩能，可回收利用，例如用来驱动 烟气轮机做功发电。
烟气排放量较少，可采用较小的烟囱。
炉内为高温高压，对炉管壁厚及材质的要求高。
可以采用类似燃气轮机用的小型高强燃烧器代替大 火嘴，可进一步缩小炉子体积。
气体火嘴
预混式 结构复杂，对燃料要求高，易发生回火。
按 燃 料 气 和 空 气
混 合 的 先 后 可 分 为
外混式 瓦斯-空气未经预先混合，而是由燃烧器 的不同通道分别进入炉内，然后借助扩 散作用使两者在炉中边混合、边燃烧(即 扩散燃烧)。
半预混式 一部分空气靠引射器吸入预先混合 （一次空气），其余部分则靠外部大气供
管式加热炉
炉管
管式加热炉的特征
学习内容
第一章
管式加热炉的特征： （1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气 体和液体。而且，这些气体或液体通常都是易燃 易爆的烃类物质，同锅炉加热水和蒸汽相比，危 险性大，操作条件要苛刻得多。 （2）加热方式为直接受火式，加热温度高，传 热能力大。 （3）只烧气体或液体燃料。 （4）长周期连续运转，不间断操作，便于管理。
的总热量，单位为W或kJ/h。炉子的热负荷越大， 其生产能力越大。计算公式为：
Q W F [ e v I ( 1 e ) I L I i] Q 0
炉膛热强度 燃料燃烧的总发热量除以炉膛体 积，称之为炉膛热强度（又称体积热强度）， 它表示单位体积的炉膛在单位时间里燃料燃烧
所放出的热量，单位为kJ/m3·h或W/m3。炉膛 热强度越大，完成相同的热任务所需的炉子越 紧凑。