加热炉基础知识2015
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16
Page 16
使火墙成为良好的 热辐射体，增加炉 膛内辐射面积
单排管双面辐射； 火嘴高度不同。 轴向、径向受热均匀
202013-4-1
17
Page 17
圆筒炉
结构：辐射炉管沿炉墙周围 排成一圈，炉底有火嘴
1、轴向热强度分布不均匀； 炉墙再辐射作用减弱。 炉管表面热强度较低。
2、结构简单紧凑、节省钢材、 占地面积小，适用于中、小 负荷炉子。
助燃物、点火源
202013-4-1
4
Page 3
炉子正常操作的标志
➢炉出口温度 稳定 ➢炉子处理量 高 ➢燃料用量 少 ➢过剩空气系数 低 ➢热效率 高
加热炉的大小是以热负荷的
大小决定的。
202013-4-1
5
Page 4
传热的三种基本方式
1、热传导：在一个物体内部，由于分子 的振动，而分子没有发生宏观位移的传 热方式称为导热。
整个加热炉的炉管系统还包括连接直管之间的回弯头和支持炉管的管 架。回弯头把相邻两直管连通，使油品流向转弯180度。在进出口处 回弯头将炉管与物料进出管线相连。虽然回弯头处于高温区外部，但 由于管内物料流向急剧改变，冲蚀严重，容易发生漏油着火。管架的 作用是支撑炉管防止其受热弯曲变形。
Page 11
箱式炉
分为方箱炉和斜顶炉
➢炉管 受热不均匀 ，易产生局部过热
特特点 点
炉管 表面热强度低
➢结构复杂， 耗用钢材多
--
13
Page 12
立式炉
结构：外形为长方体，分为（下）辐射室、 （中）对流室、（上）烟囱三部分
分类：根据辐射管子排列方式可分为： 卧管立式炉、立管立式炉、附墙火焰式 和阶梯炉等
202013-4-1
10
Page 8
一、 分类
按外形分 按用途分
202013-4-1
11
Page 9
202013-4-1
按 一、箱式炉 外 二、立式炉 形 三、圆筒炉 分 四、无焰炉 类
12
Page 10
加热炉炉型概述
一般在化学工业中使用的加热炉， 是一个在钢板外壳里面砌筑耐火绝 热材料的燃烧室，燃料在燃烧室内 燃烧，产生的热量用以加热排列在 燃烧室内的钢管里的原料，通常称 这种形式的加热装置为管式加热炉。
202013-4-1
14
Page 13
立式炉
Page 14
1、炉管水平， 传热均匀；
2、占地面积大；
3、管内流动阻力 小；方便清焦。
202013-4-1
15
Page 15
202013-4-1
1、炉管长度方向受 热不均匀； 2、可节省大量高铬 镍钢的材料。
特点 火焰垂直向上， 与烟气流动方向一 致
2、对流传热:流体本身流动，将热能从流 体的一部分传递到另一部分，称为对流 传热。
3、辐射传热：传热不需要媒介，而直接 由热源以辐射能（电磁波）的形式辐射 出来，被其它物体接收而转变为热能。
202013-4-1
7
Page 5
辐射室内的传热过程
以辐射为主
火
燃
焰 辐射
料 燃 烧
炉
炉
管
炉 辐射 管 传导 管 对流 内
Page 25
炉管
管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。按受热方式不同可分为辐射炉管 和对流炉管，前者设置于辐射室内，后者设置于对流室内。为强化传 热，对流管往往采用翅片管或钉头管，其安装方式多采用水平安装。
由于炉管置于高温中，管内又有油品或其他介质，在温度、压力和腐 蚀的联合作用，因此，炉管材料应具有耐热、耐压和耐腐蚀的特殊要 求。加热炉辐射室一般为Gr9Mo合金钢管，对流室为10﹟优质碳钢管。 炉膛温度一般在600度以上，因此炉管内应时刻保持有一定流量的冷 物料来吸收热量，确保炉管壁温不超过耐热指标。严防炉管内物料中 断和超高温、超负荷运行，以致损坏炉管，酿成事故。
加热炉
装置上能耗最多的是
什么设备？
加热炉
衡量加热炉能耗大小 的参数是什么？
热效率
制约热效率提高的因素 有哪些？
202013-4-1
3
Page 2
管式加热炉工作原理
利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气 作为热源，来加热炉管中流动的介质，使其达 到规定的工艺温度。
烟囱
对流室 辐射室 燃烧器
燃烧三要素：可燃物 （燃料油或燃料气）
燃料燃烧的速度极快，在燃 烧器孔道里就完成燃烧的全 部过程，因此没有火焰
只燃烧气体燃料
20wk.baidu.com013-4-1
20
Page 20
202013-4-1
按 一、化学反应炉 用 二、液体加热炉 途 三、气体加热炉 分 四、混相加热炉 类
23
Page 21
化学反应炉
管内装催化剂 管内不装催化剂 液体加热炉
管内 无相变化、单纯的液体加热炉 管内进口为液相、出口为气液混相的炉子 管内进口为液相，出口全部汽化的炉子 气体加热炉
适用于介质的纯加热
202013-4-1
18
Page 18
解决轴向受热不 均问题，增加辐 射锥
作用：增加炉管上部 传热，减少炉管上下 传热的不均匀性。 当炉子烧劣质燃料时 易腐蚀损坏，且造价 高。
202013-4-1
19
Page 19
无焰炉
1、单排管双面辐射： 炉管受热均匀，炉管表面 热强度高 2、无焰火嘴： 过剩空气系数小，燃料燃 烧完全，炉子热效率高
混相加热炉
202013 -4-1
24
Page 22
二、 结构
燃烧器 辐射室 对流室 余热回收系统 通风系统
202013-4-1
25
Page 23
燃烧器
组成：燃料喷嘴、配风器、燃烧通道
燃油燃烧器
自然通风燃烧器
分 燃气燃烧器 类
油气混合燃烧器 强制通风燃烧器
Page 24
加热炉燃烧器
在管式加热炉中，油品所需的热量都是通过燃料在燃烧器中燃 烧所产生热量来得到的。燃烧器的形式、排列方式和能力的大 小对炉子的热负荷、热效率、炉管表面热强度、加热的均匀性 级及环境污染都起着决定性的作用。 各种形式的燃烧器按照所用燃料种类的不同，燃烧器可分为燃 料气燃烧器、燃料油燃烧器和油一气联合燃烧器。按通风方式 的不同可分为自然通风燃烧器和强制送风燃烧器。 1 ．燃烧器的结构 燃烧器包括燃料气喷嘴和燃烧道。 1） 燃料气喷嘴的作用是将燃料气分散成小细流，并以恰当的 角度导人燃烧道，以便与空气良好混合，充分燃烧。 2）燃烧道也称火道，其作用为约束空气流型并与燃料良好混 合，稳定燃烧；其次燃烧道内的耐火材料蓄积热量为火焰根部 提供热源，促进燃料完全燃烧。
高
墙
外
内
介
温 对流
壁
壁
质
烟
气
202013-4-1
8
Page 6
对流室内的传热过程
以对流为主
高 温
对流
烟 气 辐射
对 流 传导 管 外 壁
对 流 管 内 壁
对流
管 内 介 质
202013-4-1
9
Page 7
加热炉
一：分类
主
二：结构
要
三：燃料的燃烧
内 四：工艺指标
容
五：提高热效率的途径
六：相关操作
Page 16
使火墙成为良好的 热辐射体，增加炉 膛内辐射面积
单排管双面辐射； 火嘴高度不同。 轴向、径向受热均匀
202013-4-1
17
Page 17
圆筒炉
结构：辐射炉管沿炉墙周围 排成一圈，炉底有火嘴
1、轴向热强度分布不均匀； 炉墙再辐射作用减弱。 炉管表面热强度较低。
2、结构简单紧凑、节省钢材、 占地面积小，适用于中、小 负荷炉子。
助燃物、点火源
202013-4-1
4
Page 3
炉子正常操作的标志
➢炉出口温度 稳定 ➢炉子处理量 高 ➢燃料用量 少 ➢过剩空气系数 低 ➢热效率 高
加热炉的大小是以热负荷的
大小决定的。
202013-4-1
5
Page 4
传热的三种基本方式
1、热传导：在一个物体内部，由于分子 的振动，而分子没有发生宏观位移的传 热方式称为导热。
整个加热炉的炉管系统还包括连接直管之间的回弯头和支持炉管的管 架。回弯头把相邻两直管连通，使油品流向转弯180度。在进出口处 回弯头将炉管与物料进出管线相连。虽然回弯头处于高温区外部，但 由于管内物料流向急剧改变，冲蚀严重，容易发生漏油着火。管架的 作用是支撑炉管防止其受热弯曲变形。
Page 11
箱式炉
分为方箱炉和斜顶炉
➢炉管 受热不均匀 ，易产生局部过热
特特点 点
炉管 表面热强度低
➢结构复杂， 耗用钢材多
--
13
Page 12
立式炉
结构：外形为长方体，分为（下）辐射室、 （中）对流室、（上）烟囱三部分
分类：根据辐射管子排列方式可分为： 卧管立式炉、立管立式炉、附墙火焰式 和阶梯炉等
202013-4-1
10
Page 8
一、 分类
按外形分 按用途分
202013-4-1
11
Page 9
202013-4-1
按 一、箱式炉 外 二、立式炉 形 三、圆筒炉 分 四、无焰炉 类
12
Page 10
加热炉炉型概述
一般在化学工业中使用的加热炉， 是一个在钢板外壳里面砌筑耐火绝 热材料的燃烧室，燃料在燃烧室内 燃烧，产生的热量用以加热排列在 燃烧室内的钢管里的原料，通常称 这种形式的加热装置为管式加热炉。
202013-4-1
14
Page 13
立式炉
Page 14
1、炉管水平， 传热均匀；
2、占地面积大；
3、管内流动阻力 小；方便清焦。
202013-4-1
15
Page 15
202013-4-1
1、炉管长度方向受 热不均匀； 2、可节省大量高铬 镍钢的材料。
特点 火焰垂直向上， 与烟气流动方向一 致
2、对流传热:流体本身流动，将热能从流 体的一部分传递到另一部分，称为对流 传热。
3、辐射传热：传热不需要媒介，而直接 由热源以辐射能（电磁波）的形式辐射 出来，被其它物体接收而转变为热能。
202013-4-1
7
Page 5
辐射室内的传热过程
以辐射为主
火
燃
焰 辐射
料 燃 烧
炉
炉
管
炉 辐射 管 传导 管 对流 内
Page 25
炉管
管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。按受热方式不同可分为辐射炉管 和对流炉管，前者设置于辐射室内，后者设置于对流室内。为强化传 热，对流管往往采用翅片管或钉头管，其安装方式多采用水平安装。
由于炉管置于高温中，管内又有油品或其他介质，在温度、压力和腐 蚀的联合作用，因此，炉管材料应具有耐热、耐压和耐腐蚀的特殊要 求。加热炉辐射室一般为Gr9Mo合金钢管，对流室为10﹟优质碳钢管。 炉膛温度一般在600度以上，因此炉管内应时刻保持有一定流量的冷 物料来吸收热量，确保炉管壁温不超过耐热指标。严防炉管内物料中 断和超高温、超负荷运行，以致损坏炉管，酿成事故。
加热炉
装置上能耗最多的是
什么设备？
加热炉
衡量加热炉能耗大小 的参数是什么？
热效率
制约热效率提高的因素 有哪些？
202013-4-1
3
Page 2
管式加热炉工作原理
利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气 作为热源，来加热炉管中流动的介质，使其达 到规定的工艺温度。
烟囱
对流室 辐射室 燃烧器
燃烧三要素：可燃物 （燃料油或燃料气）
燃料燃烧的速度极快，在燃 烧器孔道里就完成燃烧的全 部过程，因此没有火焰
只燃烧气体燃料
20wk.baidu.com013-4-1
20
Page 20
202013-4-1
按 一、化学反应炉 用 二、液体加热炉 途 三、气体加热炉 分 四、混相加热炉 类
23
Page 21
化学反应炉
管内装催化剂 管内不装催化剂 液体加热炉
管内 无相变化、单纯的液体加热炉 管内进口为液相、出口为气液混相的炉子 管内进口为液相，出口全部汽化的炉子 气体加热炉
适用于介质的纯加热
202013-4-1
18
Page 18
解决轴向受热不 均问题，增加辐 射锥
作用：增加炉管上部 传热，减少炉管上下 传热的不均匀性。 当炉子烧劣质燃料时 易腐蚀损坏，且造价 高。
202013-4-1
19
Page 19
无焰炉
1、单排管双面辐射： 炉管受热均匀，炉管表面 热强度高 2、无焰火嘴： 过剩空气系数小，燃料燃 烧完全，炉子热效率高
混相加热炉
202013 -4-1
24
Page 22
二、 结构
燃烧器 辐射室 对流室 余热回收系统 通风系统
202013-4-1
25
Page 23
燃烧器
组成：燃料喷嘴、配风器、燃烧通道
燃油燃烧器
自然通风燃烧器
分 燃气燃烧器 类
油气混合燃烧器 强制通风燃烧器
Page 24
加热炉燃烧器
在管式加热炉中，油品所需的热量都是通过燃料在燃烧器中燃 烧所产生热量来得到的。燃烧器的形式、排列方式和能力的大 小对炉子的热负荷、热效率、炉管表面热强度、加热的均匀性 级及环境污染都起着决定性的作用。 各种形式的燃烧器按照所用燃料种类的不同，燃烧器可分为燃 料气燃烧器、燃料油燃烧器和油一气联合燃烧器。按通风方式 的不同可分为自然通风燃烧器和强制送风燃烧器。 1 ．燃烧器的结构 燃烧器包括燃料气喷嘴和燃烧道。 1） 燃料气喷嘴的作用是将燃料气分散成小细流，并以恰当的 角度导人燃烧道，以便与空气良好混合，充分燃烧。 2）燃烧道也称火道，其作用为约束空气流型并与燃料良好混 合，稳定燃烧；其次燃烧道内的耐火材料蓄积热量为火焰根部 提供热源，促进燃料完全燃烧。
高
墙
外
内
介
温 对流
壁
壁
质
烟
气
202013-4-1
8
Page 6
对流室内的传热过程
以对流为主
高 温
对流
烟 气 辐射
对 流 传导 管 外 壁
对 流 管 内 壁
对流
管 内 介 质
202013-4-1
9
Page 7
加热炉
一：分类
主
二：结构
要
三：燃料的燃烧
内 四：工艺指标
容
五：提高热效率的途径
六：相关操作