辐射传热与管式加热炉2讲课讲稿.ppt

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1、辐射传热与管式加热炉2⒉是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250万元左右的燃料第六节管式加热炉概述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”第六节管式加热炉概述二、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%加热炉的主要部位第六节管式加热炉概述2.对流室位

2、于辐射室的上部主要传热方式：对流传热份额：20～30%增加加热炉热效率的主要部位第六节管式加热炉概述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第六节管式加热炉概述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第六节管式加热炉概述烟囱挡板：调节烟气排出量和空气入炉量第六节管式加热炉概述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第

3、六节管式加热炉概述三、管式加热炉的分类按用途分：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、圆筒炉第六节管式加热炉概述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。第六节管式加热炉概述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。第六节管式加热炉概述3.立式炉立管

4、立式炉卧管立式炉无焰燃烧炉第六节管式加热炉概述特点：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。第六节管式加热炉概述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第六节管式加热炉概述优点：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。第六节管式加热炉概述四、加热炉的主要工艺指标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

5、为kJ/h或W、MW；Q值越大，炉子的生产能力也越大第六节管式加热炉概述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，不易过大第六节管式加热炉概述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第六节管式加热炉概述4.全

6、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%，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第六节管式加热炉概述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)第六节管式加热炉概述五、管式加热炉的主要部件1.炉体(1)炉墙第六节管式加热炉概述第六节管式加热炉概述(2)钢架钢架的作用在于保持炉形和支撑炉子各系统足够的强度，结构简单节省钢材，便于

7、操作和检修第六节管式加热炉概述第六节管式加热炉概述2.炉管系统(1)辐射炉管a.炉管材质的选择传热性能好；在一般管壁厚度下，具有较高的机械强度；耐腐蚀；能够实现长时间安全运转的要求；10#、20#优质钢、Cr5Mo、1Cr18Ni9Ti合金钢等；其中以20#优质钢应用较多。第六节管式加热炉概述b.管径的选择若管径过大，传热不良，管壁温度升高，油品易结焦；若管径过小，油品在管内流动速度过大，造成过多的阻力损失；外径在60～152mm之间；最常见的范围是100～150mm。第六节管式加热炉概述c.炉管长度的选择管式炉炉管一般在7～