管式加热炉第三节管式加热炉概述

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1、第3节管式加热炉概述3.1管式加热炉在石油加工和石油化工中的重要性3.2加热炉的一般结构3.3管式加热炉的分类3.4加热炉的主要工艺指标3.5管式加热炉的主要部件3.1管式加热炉在石油加工和石油化工中的重要性3.1.1管式加热炉的定义3.1.2管式炉的特性-必要性3.1.1管式加热炉的定义一种火力加热设备利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰和炽热的烟气作为热源，加热炉管内流动的介质使之达到工艺规定温度的单元设备燃烧的必要条件：可燃物、助燃剂、必要的温度3.1.2管式加热炉的必要性⒈加热温度高、传热速率快火焰温度1000℃以上，其他加热设备难觅；传热速率快；3.1.2管式加热炉的必要性⒉是整个

2、石油加工和石油化工过程中能耗最大的设备之一原油处理量的3～15%要被作为燃料烧掉比值随着原油的加工深度的加深而增加常减压炉每天就要烧掉10万元左右的燃料处理量250万吨/a的炼厂炉子每天就要烧掉25万元左右的燃料3.1.2管式加热炉的必要性⒊是控制运转周期及自动化程度的关键设备高温下的温度测量问题燃料燃烧情况的控制燃料燃烧情况和风门开度之间的关系复杂“三高一低”（高处理量、高质量、高效率和低能耗）及“长周期安全运转”3.2加热炉的一般结构3.2加热炉的一般结构1.辐射室（炉膛）位于加热炉的底部主要传热方式：辐射传热份额：70～80%加热炉的主要部位3.2加热炉的一般结构2.对流室位于辐射室的上

3、部主要传热方式：对流传热份额：20～30%增加加热炉热效率的主要部位3.2加热炉的一般结构3.燃烧器（火嘴）燃料在其中燃烧放出热量决定炉子性能的部件多个火嘴应注意分布合理性圆筒炉中应杜绝两个火嘴出现3.2加热炉的一般结构4.通风系统作用：将空气引入加热炉中将烟气排放出炉体高空排放减少地面污染分类：强制通风自然通风利用外部气体输送机械鼓风一般炉膛内微正压利用烟囱产生抽力实现引入空气和排除烟气炉膛内负压3.2加热炉的一般结构4.通风系统烟囱挡板：调节烟气排出量和空气入炉量3.2加热炉的一般结构5.余热回收系统作用：回收出对流室烟气中高品位热量，提高炉子热效率分类：空气预热器废热锅炉3.3管式加热炉

4、的分类3.3.1箱式炉3.3.2斜顶炉3.3.3立式炉3.3.4圆筒炉分类：按用途分：纯加热炉、加热反应炉纯加热炉如常压炉、减压炉、催化裂化炉加热反应炉如裂解炉和焦化炉按传热方式分：纯对流炉、辐射炉、对流辐射炉按燃烧方式分：火炬式、无焰燃烧炉按炉型分：箱式炉、立式炉、圆筒炉3.3.1箱式炉优点：操作和维修简单；可使用低质量的燃料油；缺点：钢材耗量多；占地面积大；造价较高；炉管受热不均；靠近火墙顶部的炉管因局部过热易烧毁；需在炉外另设烟囱等。3.3.2斜顶炉比方箱炉减少了死角，炉管表面热强度略有提高，应用范围比放箱炉广，至今在中、小化工厂中还有采用。3.3.3立式炉立管立式炉卧管立式炉无焰燃烧炉

5、特点：①火焰垂直向上，与烟气流动方向相同，连成片状燃烧，传热比较均匀；②烟气向下流动的对流室改为向上抽风式，阻力损失小，大大降低了烟囱高度，切无需在炉体外另行建设；③取消炉顶吊挂，使结构简化，造价降低。3.3.4圆筒炉有反射锥的圆筒炉无反射锥的圆筒炉大型圆筒炉优点：结构简单紧凑，占地面积小，金属耗量少，便于建造维修；缺点：炉管沿长度受热不均，炉管表面热强度不高，对流室较小，热效率低。3.3.4圆筒炉炼厂使用较多3.4加热炉的主要工艺指标全炉热负荷Q炉膛体积热强度qV炉管表面热强度qA全炉热效率η管内冷介质流速和全炉压降1.全炉热负荷Q炉子单位时间内传给被加热物料的总热量以Q表示单位为kJ/h或

6、W、MWQ值越大，炉子的生产能力也越大2.炉膛体积热强度qV指单位时间单位炉膛体积所传递的热量单位为：kJ/(m3·h)或W/m3此值越大，完成相同任务所需的炉子越紧凑一般情况下控制在3kW/m3左右，不易过大3.炉管表面热强度qA单位面积（按炉管外径计算）炉管，单位时间内所传递的热量；单位为：kW/m2可分为辐射炉管表面热强度和对流炉管表面热强度钉头管或翅片管的对流表面热强度习惯上仍然使用管外表面面积（即πdoL），而不计算钉头或翅片本身的表面面积此值越大，完成相同的传热任务所需的传热面越小4.全炉热效率η炉子传递给被加热物料的有效热量与燃料完全燃烧所放出的总热量之比小型炉效率约在70～80

7、%，大型炉效率约在90%左右此值越高，完成相同任务所消耗的燃料越少5.管内冷介质流速和全炉压降将20℃情况下，被加热介质在炉管内的流速称为冷介质流速常压炉的全炉压降一般为0.686～1.47MPa(7～15at)减压炉的全炉压降一般为0.294～0.588MPa(3～6at)3.5管式加热炉的主要部件3.5.1炉体3.5.2炉管系统3.5.3燃烧器3.5.1炉体⒈炉墙⒉钢架钢架的作用在于保持炉形和