加热炉ppt

2014年5月1.管式加热炉的概念和基本原理2.管式加热炉的分类3.管式加热炉的结构4.管式加热炉的技术指标5.管式加热炉的节能优化6.管式加热炉炉管的结焦损坏管式加热炉是石油炼制、石油化工、煤化工、焦油加工、原油输送等工业中广泛使用的工艺加热炉，是一种有燃烧的加热设备。物料由物料进口进入，在对流式进行预热，然后流入辐射室高温加热，最后从物料出口流出加热炉。１.被加热物料在管内流动，仅限于加热流体；而且这些流体一般是易燃易爆的烃类物质，危险性大，操作条件很苛刻；２.加热方式为直接受火式；３.燃料一般为液体或气体；４.长周期连续运转，不间断操作。按外形大致上分为以下四类：1.箱式炉2.立式炉3.圆筒炉4.大型方炉特点：燃烧器在周边（方形）。特点：圆柱形特点：燃烧器在底下（管道与地面平行）特点：燃烧器在底下（管道与地面垂直）特点：1.这种炉子用两排炉管把炉膛分成若干小间，每间设置一或二个大容量高强燃烧器，分隔可以沿两个方向进行，称之为“十字交叉”分隔法。2.它通常把对流室单独放到地面上。3.可以把几台炉子的烟气用烟道汇集拢来，送进一个公用的对流室或废热锅炉，便于回收余热。它是专为超大型加热炉而开发的。管式加热炉的5个组成部分：1.辐射室2.对流室3.余热回收系统4.燃烧器5.通风系统.其结构通常包括：钢结构、炉管、炉墙、燃烧器、孔类配件等。炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间，是对物质进行加热的地方（辐射室和对流式）。炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬，一般要求炉衬能够耐受烟气的冲刷和侵蚀，而且要有足够的绝热保温和气密性能。管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。可分为辐射炉管和对流炉管，辐射室内的炉管称为辐射炉管，对流室内的炉管称为对流炉管。为强化传热，对流流室往往采用翅片管或钉头管。钉头管翅片管钢结构是位于炉衬最外层的由各种钢材拼焊、装配而成的承载框架，其功能在于承担炉衬、燃烧设施、检测仪器、炉门、炉前管道以及检修、操作人员所形成的载荷。管式炉配件较多，主要有看火孔、点火孔、测试孔、炉用人孔、防爆门、吹灰器、烟囱挡板等。辐射室是加热炉进行热交换的主要场所，其热负荷约占全炉的70％-80％，以辐射传热为主。对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料，其热负荷约占全炉的20％-30％。对流室一般布置在辐射室之上，有的单独放在地面，为了提高传热效果，炉管多采用钉头管或翅片管。余热回收系统是用来回收余热。（两类）：一类是靠预热燃烧空气来回收，称为空气预热方式；另一类是以加热水的方式回收称为废热锅炉方式。目前，炉子多采用空气预热方式，只有高温管式炉和纯辐射炉才使用余热锅炉。安装余热回收系统后，炉子的总效率可达到88％-90％。燃烧器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。燃烧器可分为燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合燃烧器。配风器燃料喷嘴燃烧道1.热负荷2.热效率3.火墙温度管式加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称热负荷。热负荷的大小表示炉子生产能力的大小。+火墙温度又称炉膛温度，是指烟气离开辐射室进入对流室时的温度。火墙温度高，说明辐射室传热强度高。但是火墙温度过高时，炉管容易结焦，甚至烧坏炉管等，所以火墙温度一般控制在约850℃以下(烃类蒸汽转化炉、乙烯裂解炉，炉温可达900℃以上)。1.优化装置的换热系统2.降低排烟温度3.提高空气入炉温度4.合理控制过剩空气系数5.减少燃烧器的不完全燃烧6.利用全密封技术减少散热损失7.对加热炉炉管外壁进行除垢和洗清灰过剩空气系数对管式加热炉热效率影响很大。过剩空气系数过大，表明管式加热炉内烟气含氧量过多，排烟时，过剩空气将热量带走，排入大气，使炉子热损失增加，热效率下降；另一方面，会降低炉膛内燃烧温度，使炉管表面热强度下降。过剩空气系数过小，会造成燃料不完全燃烧，也会使管式加热炉燃料耗量增加，从而使管式加热炉热效率下降。当排烟温度过低，会在低温换热面上造成低温露点腐蚀，即当排烟温度低于烟气的露点温度时在换热面上将产生硫酸腐蚀[15]。目前低温露点腐蚀已成为降低管式加热炉排烟温度和提高管式加热炉热效率的主要障碍。而低温露点腐蚀，不仅与管式加热炉的排烟温度有关，还与燃料中的含硫量有关，其含硫量越高，露点温度就越高，为防止低温露点腐蚀，选择的排烟温度必须高于烟气的露点温度。因此，在确定管式加热炉的排烟温度时必须充分考虑炉管的腐蚀问题结焦是由于炉管内的油品温度超过一定界限后发生热裂解，变成游离炭，堆积到炉管上的现象。炉管内壁结上一层焦炭以后，热阻增加，使管壁温度升高，其后，气相和液相油品继续渗透到焦层的孔隙中去，继续结焦，逐渐形成越来越厚的坚实的焦层，使管壁温度最终升高到允许值以上。结焦的多少取决于两大因素：焦炭生成速度及焦层脱落速度，即：结焦速度=焦炭生成速度—焦层脱落速度管内结焦后使管壁温度升高，从而也加剧了表面的氧化和炉管的腐蚀。氧化使管壁厚度减薄，减薄处在内压和热量的双重作用下首先鼓出。炉管鼓包后管子内壁和焦层之间间隙加大，使炉管其它部位的温度也逐渐升高，进一步氧化减薄，最终导致炉管的破裂或爆炸，危害人们和财产的安全。1.控制加热温度和加热时间通常物料的温度越高，则裂解速度越快。反应时间越长，则裂解反应的焦质物越多，所以应尽量控制加热的温度，缩短物料在高温区的停留时间。2.提高管内流速足够的管内流速可以将尚未固着的初期疏松焦层排出炉外，因此流速是使焦层脱落最基本的因素。为防止结焦，只要压降允许而又不造成冲蚀，应尽可能采用高流速。1.通空气烧焦将加热炉炉膛温度控制为600℃。向炉管内通入空气，则炉管内壁上的焦炭层就会燃烧起来，使焦炭层烧损而变得疏松，并有部分焦粉、焦块脱落，被尾气吹出炉管外。2.通蒸气破焦通空气烧焦后，通入大量的蒸气时，一方面蒸气与赤热的焦炭反应；另一方面造成炉管及焦炭层的快速降温，使疏松的焦炭层受到收缩和膨胀的冲击和蒸气的冲刷，造成大量的焦粉、焦块脱落，最后被尾气吹出炉管。这时应适当控制通入的蒸气量，使剥落下来的焦粉粒度不大于3mm，以防止炉管堵塞。谢谢！