加熱爐種類、主要部件和技術(shù)指標(biāo)(共34頁).ppt

1、管式加熱爐管式加熱爐爐管爐管 管式加熱爐的特征：管式加熱爐的特征： 1被加熱物質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)，故僅限于加熱氣被加熱物質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)，故僅限于加熱氣體和液體。而且，這些氣體或液體通常都是易燃體和液體。而且，這些氣體或液體通常都是易燃易爆的烴類物質(zhì)，同鍋爐加熱水和蒸汽相比，危易爆的烴類物質(zhì)，同鍋爐加熱水和蒸汽相比，危險(xiǎn)性大，操作條件要苛刻得多。險(xiǎn)性大，操作條件要苛刻得多。 2加熱方式為直接受火式，加熱溫度高，傳加熱方式為直接受火式，加熱溫度高，傳熱能力大。熱能力大。 3只燒氣體或液體燃料。只燒氣體或液體燃料。 4長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不間斷操作，便于管理。長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不間斷操作，便于管理。學(xué)習(xí)內(nèi)容：學(xué)習(xí)

2、內(nèi)容：1. 管式加熱爐的種類和結(jié)構(gòu)管式加熱爐的種類和結(jié)構(gòu)2. 管式加熱爐的設(shè)計(jì)方法管式加熱爐的設(shè)計(jì)方法3. 余熱回收設(shè)施余熱回收設(shè)施4. 管式加熱爐的操作、控制與優(yōu)化技術(shù)管式加熱爐的操作、控制與優(yōu)化技術(shù)第一章第一章 管式加熱爐種類、主要部件和技術(shù)指標(biāo)管式加熱爐種類、主要部件和技術(shù)指標(biāo)1-1 管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)管式加熱爐的四個(gè)主要組成局部：管式加熱爐的四個(gè)主要組成局部：0iLvFQII ) e1 (eIWQ爐膛熱強(qiáng)度爐膛熱強(qiáng)度 燃料燃燒的總發(fā)熱量除以爐膛體燃料燃燒的總發(fā)熱量除以爐膛體積，稱之為爐膛熱強(qiáng)度（又稱體積熱強(qiáng)度），積，稱之為爐膛熱強(qiáng)度（又稱體積熱強(qiáng)度），它表示單位體

3、積的爐膛在單位時(shí)間里燃料燃燒它表示單位體積的爐膛在單位時(shí)間里燃料燃燒所放出的熱量，單位為所放出的熱量，單位為kJ/m3h或或W/m3。爐膛爐膛熱強(qiáng)度越大，完成相同的熱任務(wù)所需的爐子越熱強(qiáng)度越大，完成相同的熱任務(wù)所需的爐子越緊湊。緊湊。 1-2 管式加熱爐的主要技術(shù)指標(biāo)管式加熱爐的主要技術(shù)指標(biāo)熱負(fù)荷熱負(fù)荷 每臺(tái)加熱爐單位時(shí)間內(nèi)向管內(nèi)介質(zhì)傳遞每臺(tái)加熱爐單位時(shí)間內(nèi)向管內(nèi)介質(zhì)傳遞的總熱量，單位為的總熱量，單位為W或或kJ/h。爐子的熱負(fù)荷越大，爐子的熱負(fù)荷越大，其生產(chǎn)能力越大。其生產(chǎn)能力越大。計(jì)算公式為：計(jì)算公式為： 爐管外表熱強(qiáng)度爐管外表熱強(qiáng)度 單位時(shí)間內(nèi)單位爐管外表積所傳單位時(shí)間內(nèi)單位爐管外表積所

4、傳遞的熱量稱為爐管外表熱強(qiáng)度，單位為遞的熱量稱為爐管外表熱強(qiáng)度，單位為kJ/m2h或或W/m2。爐管外表熱強(qiáng)度越大，完成相同熱任務(wù)所。爐管外表熱強(qiáng)度越大，完成相同熱任務(wù)所需的傳熱面積越小，使用的爐管就越少，爐子體積需的傳熱面積越小，使用的爐管就越少，爐子體積可減小，投資可以降低。應(yīng)注意的是爐管外表熱強(qiáng)可減小，投資可以降低。應(yīng)注意的是爐管外表熱強(qiáng)度一般指平均值。度一般指平均值。爐膛溫度又稱火墻溫度爐膛溫度又稱火墻溫度 爐膛溫度指煙氣離開輻射室進(jìn)入對(duì)流室時(shí)的溫度，爐膛溫度指煙氣離開輻射室進(jìn)入對(duì)流室時(shí)的溫度，它表征爐膛內(nèi)煙氣溫度的上下，是爐子操作中重要它表征爐膛內(nèi)煙氣溫度的上下，是爐子操作中重要的控

5、制指標(biāo)。的控制指標(biāo)。 管內(nèi)流速及壓力降管內(nèi)流速及壓力降 液體在管內(nèi)的流速越低，那么邊界層越液體在管內(nèi)的流速越低，那么邊界層越厚，傳熱系數(shù)越小，管壁溫度越高，介質(zhì)在厚，傳熱系數(shù)越小，管壁溫度越高，介質(zhì)在爐內(nèi)的停留時(shí)間也越長(zhǎng)。其結(jié)果，介質(zhì)易結(jié)爐內(nèi)的停留時(shí)間也越長(zhǎng)。其結(jié)果，介質(zhì)易結(jié)焦，爐管易損壞。但流速過高又增加管內(nèi)壓焦，爐管易損壞。但流速過高又增加管內(nèi)壓力降，增加了管路系統(tǒng)的動(dòng)力消耗。力降，增加了管路系統(tǒng)的動(dòng)力消耗。箱箱式式爐爐管式加熱爐的主要技術(shù)指標(biāo)管式加熱爐的主要技術(shù)指標(biāo)熱負(fù)荷熱負(fù)荷爐管外表熱強(qiáng)度爐管外表熱強(qiáng)度爐膛熱強(qiáng)度爐膛熱強(qiáng)度爐膛溫度又稱火墻溫度爐膛溫度又稱火墻溫度管內(nèi)流速及壓力降管內(nèi)流速

6、及壓力降按爐型結(jié)構(gòu)分類按爐型結(jié)構(gòu)分類 ： 立式爐、圓筒爐、大型方爐立式爐、圓筒爐、大型方爐1-3 管式加熱爐的種類管式加熱爐的種類1-3 管式加熱爐的種類管式加熱爐的種類按爐型結(jié)構(gòu)分類按爐型結(jié)構(gòu)分類 ： 立式爐、圓筒爐、大型方爐立式爐、圓筒爐、大型方爐按用途分類按用途分類: 化學(xué)反響爐、加熱液體的爐子化學(xué)反響爐、加熱液體的爐子 氣體加熱爐、加熱混相流體的爐子氣體加熱爐、加熱混相流體的爐子爐管內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的爐子爐管內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的爐子 爐管內(nèi)裝催化劑的，如烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐。爐管內(nèi)裝催化劑的，如烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐。 爐管內(nèi)不裝催化劑的，如乙烯裂解爐。爐管內(nèi)不裝催化劑的，如乙烯裂解爐。加熱混相流體的爐子

7、加熱混相流體的爐子 更難保證各路流量的均勻，更要重視管徑、更難保證各路流量的均勻，更要重視管徑、管內(nèi)質(zhì)量流速、盤管路數(shù)的選取，以及管內(nèi)流動(dòng)狀管內(nèi)質(zhì)量流速、盤管路數(shù)的選取，以及管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的判斷和分叉管的配管設(shè)計(jì)等。態(tài)的判斷和分叉管的配管設(shè)計(jì)等。加熱液體的爐子加熱液體的爐子 管內(nèi)無相變化、單純的液體加熱爐管內(nèi)無相變化、單純的液體加熱爐 管內(nèi)進(jìn)口為液體、出口為汽、液混相管內(nèi)進(jìn)口為液體、出口為汽、液混相 進(jìn)口為液相、出口全部汽化的爐子進(jìn)口為液相、出口全部汽化的爐子按按 用用 途途 分分 類類氣體加熱爐氣體加熱爐 不易結(jié)焦不易結(jié)焦, 當(dāng)氣體量很大時(shí)，爐管的路數(shù)很當(dāng)氣體量很大時(shí)，爐管的路數(shù)很多，注意從結(jié)

8、構(gòu)上保證各路均勻，防止偏流。多，注意從結(jié)構(gòu)上保證各路均勻，防止偏流。1-3 管式加熱爐的種類管式加熱爐的種類按爐型結(jié)構(gòu)分類按爐型結(jié)構(gòu)分類 ： 立式爐、圓筒爐、大型方爐立式爐、圓筒爐、大型方爐按用途分類按用途分類: 化學(xué)反響爐、加熱液體的爐子化學(xué)反響爐、加熱液體的爐子 氣體加熱爐、加熱混相流體的爐子氣體加熱爐、加熱混相流體的爐子爐型選擇的根本原那么爐型選擇的根本原那么爐型選擇的根本原那么爐型選擇的根本原那么 從結(jié)構(gòu)、制造、投從結(jié)構(gòu)、制造、投資費(fèi)用方面考慮，資費(fèi)用方面考慮，應(yīng)優(yōu)先選擇輻射室應(yīng)優(yōu)先選擇輻射室用立管的加熱爐。用立管的加熱爐。 對(duì)一般用途的中小對(duì)一般用途的中小負(fù)荷爐子，宜優(yōu)先負(fù)荷爐子，宜

9、優(yōu)先考慮立式圓筒爐?？紤]立式圓筒爐。 單排管雙面輻射加熱爐一般只用于烴單排管雙面輻射加熱爐一般只用于烴類蒸汽轉(zhuǎn)化和乙烯裂解等高溫過程。類蒸汽轉(zhuǎn)化和乙烯裂解等高溫過程。壓壓 縮縮 式式 燃燃 燒燒 爐爐壓壓縮縮式式燃燃燒燒爐爐是是在在正正壓壓下下操操作作a用風(fēng)機(jī)或用風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)將空壓縮機(jī)將空氣送入爐膛，氣送入爐膛，廢煙氣排入廢煙氣排入大氣。大氣。b煙氣被導(dǎo)煙氣被導(dǎo)入煙氣輪機(jī)，入煙氣輪機(jī)，利用其膨脹利用其膨脹的能量做功，的能量做功，可提高系統(tǒng)可提高系統(tǒng)的綜合熱效的綜合熱效率。率。a局部煙氣局部煙氣引入煙氣引入煙氣輪機(jī)或聯(lián)輪機(jī)或聯(lián)合系統(tǒng)做合系統(tǒng)做功，輸出功，輸出電力。電力。b將爐上部的將爐上部的高溫

10、高壓排高溫高壓排煙引入煙氣煙引入煙氣輪機(jī)做功，輪機(jī)做功，輸出電力，輸出電力，煙氣輪機(jī)排煙氣輪機(jī)排出的熱煙氣出的熱煙氣再導(dǎo)入對(duì)流再導(dǎo)入對(duì)流段預(yù)熱被加段預(yù)熱被加熱介質(zhì)。熱介質(zhì)。分級(jí)用能式壓縮燃燒爐分級(jí)用能式壓縮燃燒爐壓縮式燃燒爐的特點(diǎn)壓縮式燃燒爐的特點(diǎn)高速對(duì)流傳熱，排煙溫度較低，可降低燃料消耗，易于高速對(duì)流傳熱，排煙溫度較低，可降低燃料消耗，易于設(shè)置較完善的熱回收系統(tǒng)。設(shè)置較完善的熱回收系統(tǒng)。爐體尺寸小爐體尺寸小, ,占地面積小，投資費(fèi)用低。占地面積小，投資費(fèi)用低。 廢氣有較高的壓縮能，可回收利用，例如用來驅(qū)動(dòng)廢氣有較高的壓縮能，可回收利用，例如用來驅(qū)動(dòng)煙氣輪機(jī)做功發(fā)電。煙氣輪機(jī)做功發(fā)電。 煙氣排

11、放量較少，可采用較小的煙囪。煙氣排放量較少，可采用較小的煙囪。 爐內(nèi)為高溫高壓，對(duì)爐管壁厚及材質(zhì)的要求高。爐內(nèi)為高溫高壓，對(duì)爐管壁厚及材質(zhì)的要求高。 可以采用類似燃?xì)廨啓C(jī)用的小型高強(qiáng)燃燒器代替大可以采用類似燃?xì)廨啓C(jī)用的小型高強(qiáng)燃燒器代替大火嘴，可進(jìn)一步縮小爐子體積?；鹱?，可進(jìn)一步縮小爐子體積。第一章第一章1-1 管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)1-2 管式加熱爐的主要技術(shù)指標(biāo)管式加熱爐的主要技術(shù)指標(biāo)1-3 管式加熱爐的種類管式加熱爐的種類1-4 1-4 管式加熱爐的主要部件管式加熱爐的主要部件 1-4 管式加熱爐的主要部件 爐管、彎頭、管架與管板、火嘴以及各種配件，如煙道擋板、看火門、

12、防爆門、人孔門、吹灰器、滅火蒸汽管等。爐管爐管規(guī)格傳熱面 直接見火 有氧化腐蝕 有結(jié)焦現(xiàn)象 蠕變 破裂 金屬耗量大表1-2 常用爐管規(guī)格表1-3 常用管心距爐管長(zhǎng)度主要有：6000，9000，12000，15000mm。表表 1-2表表 1-3強(qiáng)度高，特別是持久強(qiáng)度高；抗氧化和耐腐蝕性能良好；高溫組織穩(wěn)定性符合操作條件的要求；熱加工工藝性能良好；經(jīng)濟(jì)性合理；管子供給方便。優(yōu)質(zhì)碳鋼、鉻鉬合金鋼和鉻鎳不銹鋼以鈷為主體的高溫合金鋼內(nèi)壁滲鋁的鋼管爐管陶瓷涂料選擇材料原那么新型爐管材料爐爐 管管 材材 料料材料爐管連接件爐管連接件箱箱 式式 鑄鑄 鋼鋼 回回 彎彎 頭頭U型型彎彎頭頭急急彎彎彎彎管管拔拔

13、制制集集合合管管 爐管拉鉤爐管拉鉤 由燃料噴嘴、調(diào)風(fēng)器和火道也稱燃燒道組成燃燒器的類型：氣體火嘴、油火嘴和油氣聯(lián)合火嘴 1-4-3 1-4-3 燃燒器火嘴燃燒器火嘴 按燃燒所用空氣的供給方式可分為按燃燒所用空氣的供給方式可分為 引射式空氣靠瓦斯本身吸入和混合式引射式空氣靠瓦斯本身吸入和混合式空氣靠鼓風(fēng)機(jī)供給空氣靠鼓風(fēng)機(jī)供給 預(yù)混式預(yù)混式 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)燃料要求高，易發(fā)生回火。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)燃料要求高，易發(fā)生回火。 外混式外混式 瓦斯瓦斯- -空氣未經(jīng)預(yù)先混合，而是由燃燒器空氣未經(jīng)預(yù)先混合，而是由燃燒器 的不同通道分別進(jìn)入爐內(nèi)，然后借助擴(kuò)的不同通道分別進(jìn)入爐內(nèi)，然后借助擴(kuò) 散作用使兩者在爐中邊混合、

14、邊燃燒散作用使兩者在爐中邊混合、邊燃燒( (即即 擴(kuò)散燃燒擴(kuò)散燃燒) )。 半預(yù)混式半預(yù)混式 一局部空氣靠引射器吸入預(yù)先混合一局部空氣靠引射器吸入預(yù)先混合 一次空氣，其余局部那么靠外部大氣一次空氣，其余局部那么靠外部大氣供供 給，與燃料邊燒邊混合二次空氣。給，與燃料邊燒邊混合二次空氣。 氣體火嘴氣體火嘴混合的先后可分為混合的先后可分為按燃料氣和空氣按燃料氣和空氣高高 強(qiáng)強(qiáng) 燃燃 燒燒 器器 埃索燃燒器肖伯燃燒器壇形燃燒器 聲波火嘴示意圖聲波火嘴示意圖 1脈沖面脈沖面 2共振室共振室 3拋物線折射面拋物線折射面 1-4-4 吹灰器吹灰器蒸汽吹灰器蒸汽吹灰器 聲學(xué)吹灰器聲學(xué)吹灰器水沖洗水沖洗 化學(xué)

15、清灰劑化學(xué)清灰劑 選用燃燒器本卷須知選用燃燒器本卷須知燃燒器應(yīng)與燃料特點(diǎn)相適應(yīng)燃燒器應(yīng)與燃料特點(diǎn)相適應(yīng) 燃燒器應(yīng)滿足管式加熱爐的工藝要求燃燒器應(yīng)滿足管式加熱爐的工藝要求燃燒器應(yīng)與爐型配合燃燒器應(yīng)與爐型配合燃燒器應(yīng)能滿足節(jié)能和環(huán)保要求燃燒器應(yīng)能滿足節(jié)能和環(huán)保要求 煙煙 囪囪 擋擋 板板 及及 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié) 系系 統(tǒng)統(tǒng) 調(diào)節(jié)煙囪內(nèi)擋板開度可以控制一定的抽力，保證調(diào)節(jié)煙囪內(nèi)擋板開度可以控制一定的抽力，保證爐膛內(nèi)最適宜的負(fù)壓。一般要求爐膛內(nèi)具有爐膛內(nèi)最適宜的負(fù)壓。一般要求爐膛內(nèi)具有-19.6-39.2Pa的負(fù)壓，在翻開看火門觀察爐膛時(shí)，火焰不會(huì)的負(fù)壓，在翻開看火門觀察爐膛時(shí)，火焰不會(huì)外撲，確保操作平安。

16、外撲，確保操作平安。 門門 類類 看火門看火門 觀看爐膛內(nèi)所有火嘴的整個(gè)火焰；觀看輻觀看爐膛內(nèi)所有火嘴的整個(gè)火焰；觀看輻 射管、射管、 底排遮蔽管的受熱狀況，管壁被氧化底排遮蔽管的受熱狀況，管壁被氧化 的情況，爐管的彎曲程度等。的情況，爐管的彎曲程度等。 防爆門防爆門 負(fù)壓自重式防爆門，平時(shí)靠自重關(guān)閉，負(fù)壓自重式防爆門，平時(shí)靠自重關(guān)閉， 當(dāng)爐內(nèi)壓力增高時(shí)，防爆門即被翻開。當(dāng)爐內(nèi)壓力增高時(shí)，防爆門即被翻開。 人孔門人孔門 進(jìn)行安裝及檢修等工作。進(jìn)行安裝及檢修等工作。 爐管規(guī)格爐管規(guī)格（mm）（外徑壁厚）（外徑壁厚）管子重管子重（kg/m）爐管規(guī)格爐管規(guī)格（mm）（外徑壁厚）（外徑壁厚）管子重管子重（kg/m） 605 606 608 896 898 8910 1026 1028 10210 1146 1148 11410 1276 6.78 7.99 10.26 12.28 15.98 19.48 14.21 18.58 22.69 15.98 20.91 25.65 17.90 1278 12710 1526 1528 15210 15216 15220 18018 18022 2198 21910 21912 21914 23.48 28.85 21.60 28.41 35.02 53.66 68.56 71.91 9