第六章 管式加热炉的使用与维护ppt课件.ppt

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1、第六章管式加热炉的使用与维护第一节管式加热炉的工作过程及类型一、管式加热炉的工作过程及作用一般把具有用耐火材料包围的燃料室、利用燃料燃烧产生的热量将物料加热的设备称为“炉子”。工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、窑炉、蒸汽锅炉等。管式加热炉具有其他一些工业炉所没有的若干特征:被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或被体，而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的怪类物质，同锅炉加热水或蒸汽相比，危险性更大，操作条件要苛刻得多;加热方式为直接受火式;只烧液体或气体燃料;长周期连续运转，不间断操作。加热炉工作时，燃料经安装在加热炉底部的燃烧器喷入炉内，与空气均匀混合后

2、在炉膛燃烧。产生的火焰及高温烟气温度为1000～1500℃，主要以辐射传热的形式将大部分热量传递给辐射炉管内流动的物料。烟气温度降至800℃左右后经辐射室进入对流室。在对流室，高温烟气主要以对流传热的方式将热量传递给对流炉管内流动的物料。烟气温度降至200～300℃后经烟囱排出。管式加热炉的四个主要组成部分：二、管式加热炉的结构4、过剩空气系数α1、炉出口温度3、加热炉的热效率2、有效热负荷每台加热炉单位时间内向管内介质传递的总热量，单位为W或kJ/h。炉子的热负荷越大，其生产能力越大。5、辐射室烟气平均温度三、管式加热炉的主要工艺参数6、炉膛体积热强度燃料

3、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。7、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。8、辐射炉管表面热强度9、对流炉管表面热强度1、箱式炉四、管式加热炉的类型（一）按炉型结构分类：立式炉、圆筒炉、箱式炉

4、和大型方炉2、立式炉3、立式圆筒炉4、大型方炉（二）按用途分类1、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。2、加热液体的炉子管内无相变化、单纯的液体加热炉管内进口为液体、出口为汽、液混相进口为液相、出口全部汽化的炉子3、气体加热炉不易结焦,当气体量很大时，炉管的路数很多，注意从结构上保证各路均匀，防止偏流。4、加热混相流体的炉子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。1、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

5、热炉。2、对一般用途的中小负荷炉子，宜优先考虑立式圆筒炉。3、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。（三）炉型选择的基本原则第二节管式加热炉的结构一、管式加热炉的一般结构管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及透风系统组成。1．辐射室辐射室是加热炉的主要热交换场所，作为加热炉的最重要部位，承担着全炉70%～80％的热负荷。而且这部分直接受到高温烟气的冲洗且温度最高，因此辐射室的运行状况好坏直接关系到整个加热炉能否长周期高效运行。2．对流室对流室是利用从辐射室出来的烟气进行对流换热的部分。对流室内密布多排炉管，烟气以较

6、大速度冲洗这些管子，进行有效的对流换热。对流室一般担负着全炉20％～30％的热负荷。对流室一般布置在辐射室上方，与辐射室分开。为了进步对流传热效果，大多数加热炉在对流室的炉管采用钉头管和翅片管。3．余热回收系统余热回收系统是指从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分，目前常减压装置加热炉的余热回收系统多采用燃烧用空气预热的方式。目前在常减压装置加热炉上应用最普遍的空气预热器为热管式空气预热器，安装方式有倾斜式和垂直式两种，前者一般位于对流室的上部，后者置于地面，需要有引烟机。4．燃烧器燃烧器是加热炉产生热量的重要组成部分，包括喷嘴、配风器和燃烧道三部分。按燃

7、料的不同可分为燃料油燃烧器、燃料气燃烧器和油一气联合燃烧器三大类：按供风方式的不同，可分为自然透风燃烧器和强制透风燃烧器等。目前常减压装置加热炉常用的燃烧器为强制透风、油一气联合燃烧器。5．通风系统通风系统的任务是将燃烧用空气导人燃烧器，并将废烟气引出加热炉，它分为自然透风方式和强制透风方式。大多数加热炉炉内烟气侧阻力不大，依靠自然通风的方式安装在炉顶的烟囱足以保证加热炉的正常运行。二、管式加热炉的炉体及炉管（一）炉体加热炉的炉体主要由钢架和炉墙等组成。1．钢架作用：用以保持炉形及支承炉墙、炉管、顶盖、吊架、扶梯、平台等各部件的重量。钢架用型钢焊接而成。辐射

8、室的钢架主要由桁架或梁柱及钢板等组成。炉底有落地式和