管式加熱爐設計和應用—第一章

1、熱烈歡迎煉化設備技術高級研修班的學員們熱烈歡迎煉化設備技術高級研修班的學員們 主主 講講 人：吳振松人：吳振松 聯系方式：聯系方式1379322810313793228103 管式加熱爐設計和應用管式加熱爐設計和應用2012015 5年年1010月月目目 錄錄1管式爐的種類、用途和主要指標管式爐的種類、用途和主要指標2管式爐在煉油工藝過程中的作用管式爐在煉油工藝過程中的作用3管式加熱爐工藝計算管式加熱爐工藝計算4管式加熱爐鋼結構設計管式加熱爐鋼結構設計7 加熱爐的操作、常見故障處理和管理維護加熱爐的操作、常見故障處理和管理維護5加熱爐

2、的節(jié)能途徑與措施加熱爐的節(jié)能途徑與措施8加熱爐的發(fā)展趨勢及技術交流加熱爐的發(fā)展趨勢及技術交流6加熱爐的檢測技術加熱爐的檢測技術第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.1 1.1 概述概述 加熱爐的定義加熱爐的定義：在煉廠生產的主要裝置中，對原油或油品進行加工：在煉廠生產的主要裝置中，對原油或油品進行加工時，一般都需要在較高的溫度下進行，因此必須有時，一般都需要在較高的溫度下進行，因此必須有提供熱源的加熱設備提供熱源的加熱設備，這種加熱設備叫加熱爐。這種加熱設備叫加熱爐。 現代煉廠都采用管式加熱爐現代煉廠都采用管式加熱爐，它利用燃料在爐膛內燃燒時產生的火，它利用

3、燃料在爐膛內燃燒時產生的火焰與高溫煙氣作為熱源，來加熱在爐管中高速流動的油品，使其達到工焰與高溫煙氣作為熱源，來加熱在爐管中高速流動的油品，使其達到工藝規(guī)定的溫度，以供給原油或油品在進行分餾、裂解或反應等加工過程藝規(guī)定的溫度，以供給原油或油品在進行分餾、裂解或反應等加工過程中所需要的熱量，從而保證生產正常進行。中所需要的熱量，從而保證生產正常進行。 第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 （1 1）被加熱介質在管內流動，故僅限于加熱氣體或液體。而且，這些氣體）被加熱介質在管內流動，故僅限于加熱氣體或液體。而且，這些氣體或液體通常都是易燃易爆的烴類物質，同鍋爐加熱

4、水或蒸汽相比，危險或液體通常都是易燃易爆的烴類物質，同鍋爐加熱水或蒸汽相比，危險性大，操作條件要苛刻得多。性大，操作條件要苛刻得多。 管式加熱爐的管式加熱爐的特征特征： （2 2）加熱方式為直接受火式。）加熱方式為直接受火式。 （3 3）只燒液體或氣體燃料。）只燒液體或氣體燃料。 （4 4）長周期連續(xù)運轉，不間斷操作。）長周期連續(xù)運轉，不間斷操作。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 管式加熱爐的管式加熱爐的重要性重要性： （1）管式爐的基建投資費用，一般約占煉油裝置總投資的）管式爐的基建投資費用，一般約占煉油裝置總投資的1020%，占總設，占總設備費用的備費

5、用的30%左右。在重整制氫和裂解等化工裝置中則占建設費用的左右。在重整制氫和裂解等化工裝置中則占建設費用的25%左右。管式爐的基建投資費用大小直接影響著整個生產裝置或煉油廠、石左右。管式爐的基建投資費用大小直接影響著整個生產裝置或煉油廠、石油化工廠的基建投資。油化工廠的基建投資。 被加熱型管式爐的工程費用占裝置工程費用的比例較小，加熱被加熱型管式爐的工程費用占裝置工程費用的比例較小，加熱反應型反應型管式爐占的比例則較大，詳見下表管式爐占的比例則較大，詳見下表1 1工程費比例。工程費比例。表表1 1 工程費比例工程費比例 （%）第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指

6、標 （2）管式爐是煉廠消耗燃料的主要設備。一般加工深度較淺的煉廠所用燃）管式爐是煉廠消耗燃料的主要設備。一般加工深度較淺的煉廠所用燃料量約占加工能力的料量約占加工能力的36%，中等加工深度的約占，中等加工深度的約占48%，較深的為，較深的為815%，其費用約占總運行操作費用的其費用約占總運行操作費用的6070% 。因此，爐子熱效率的高低與節(jié)約燃。因此，爐子熱效率的高低與節(jié)約燃料、降低成本有極密切的關系。表料、降低成本有極密切的關系。表2列舉了石油加工常見裝置的能耗比例。列舉了石油加工常見裝置的能耗比例。表表2 2 能耗比例能耗比例 （%） 在生產中，我們總是希望整個裝置達到在生產中，我們總是希

7、望整個裝置達到“三高一低三高一低”（高處理量、高質（高處理量、高質量、高效率和低消耗）及量、高效率和低消耗）及“長周期安全運轉長周期安全運轉”，大量實踐表明，大量實踐表明，管式爐設管式爐設計與操作的好壞，往往是關鍵問題之一計與操作的好壞，往往是關鍵問題之一。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.2 1.2 管式加熱爐的一般結構管式加熱爐的一般結構管式加熱爐的一般結構管式加熱爐的一般結構 管式加熱爐如下圖所示，一般由管式加熱爐如下圖所示，一般由盤管及其支撐系統(tǒng)、鋼結構、爐襯、盤管及其支撐系統(tǒng)、鋼結構、爐襯、燃燒器系統(tǒng)，以及余熱回收系統(tǒng)燃燒器系統(tǒng)，以及余熱回收系

8、統(tǒng)等部分組成。等部分組成。 第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 1 1）盤管）盤管 爐管與彎頭或集合管連接組成盤管爐管與彎頭或集合管連接組成盤管。在純加熱型管式爐中。在純加熱型管式爐中, , 工藝介工藝介質在盤管內邊流動、邊吸熱，出爐后進入分餾塔、反應器、換熱器等后質在盤管內邊流動、邊吸熱，出爐后進入分餾塔、反應器、換熱器等后續(xù)設備。在加熱一反應型管式爐中，如制氫轉化爐，每根爐管就是一個續(xù)設備。在加熱一反應型管式爐中，如制氫轉化爐，每根爐管就是一個直接火焰加熱的轉化反應器，管內裝填有催化劑、工藝介質直接火焰加熱的轉化反應器，管內裝填有催化劑、工藝介質( (烴

9、烴+ +水蒸汽水蒸汽) )，邊吸熱、邊進行著復雜的烴一蒸汽轉化反應、水煤氣反應和析炭消炭反邊吸熱、邊進行著復雜的烴一蒸汽轉化反應、水煤氣反應和析炭消炭反應等，工藝介質離開轉化爐時，已經轉化成氫應等，工藝介質離開轉化爐時，已經轉化成氫+ +水蒸汽水蒸汽+ +二氧化碳二氧化碳+ +一氧化一氧化碳。碳。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 2 2）鋼結構）鋼結構 管式爐的鋼結構是用來支撐全爐重量，同時還要承受風荷載和地震管式爐的鋼結構是用來支撐全爐重量，同時還要承受風荷載和地震力。力。 3 3）爐襯）爐襯 管式爐的爐襯主要起耐火保溫作用，它的受熱面要承受幾百攝氏度管

10、式爐的爐襯主要起耐火保溫作用，它的受熱面要承受幾百攝氏度甚至一千多攝氏度的高溫，同時要使爐外壁溫度降到甚至一千多攝氏度的高溫，同時要使爐外壁溫度降到100100以下，以避免以下，以避免人員燙傷和減少散熱損失。人員燙傷和減少散熱損失。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 4 4）燃燒器系統(tǒng)）燃燒器系統(tǒng) 燃燒器系統(tǒng)燃燒器系統(tǒng)一般包括燃燒器、燃料供給及其自控系統(tǒng)一般包括燃燒器、燃料供給及其自控系統(tǒng)。燃燒器的好。燃燒器的好壞，直接影響著管式爐的熱效率、大氣污染和噪音污染等。為了滿足節(jié)壞，直接影響著管式爐的熱效率、大氣污染和噪音污染等。為了滿足節(jié)能和環(huán)保方面越來越高的要

11、求，開發(fā)和研制性能優(yōu)良的燃燒器及其控管能和環(huán)保方面越來越高的要求，開發(fā)和研制性能優(yōu)良的燃燒器及其控管系統(tǒng)，是十分必要的。系統(tǒng)，是十分必要的。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 5 5）余熱回收系統(tǒng)）余熱回收系統(tǒng) 余熱回收系統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)一般包括空氣預熱器或廢熱鍋爐、鼓風機、引風機、一般包括空氣預熱器或廢熱鍋爐、鼓風機、引風機、煙道、風道等煙道、風道等。管式爐設置余熱回收系統(tǒng)的目的，是為了回收煙氣余熱，。管式爐設置余熱回收系統(tǒng)的目的，是為了回收煙氣余熱， 以提高管式爐的熱效率，降低石油化工廠的能耗。以提高管式爐的熱效率，降低石油化工廠的能耗。第一章第一章 管式

12、爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.3 1.3 管式加熱爐的種類管式加熱爐的種類 各種管式加熱爐通?？砂赐庑位蛴猛緛矸诸?。各種管式加熱爐通?？砂赐庑位蛴猛緛矸诸?。 1.3.1 1.3.1 按外形分類按外形分類 按外形大致上分為以下四大類（按外形大致上分為以下四大類（1616類）：類）：箱式爐箱式爐（6 6類）、類）、立式立式爐爐（6 6類）、類）、圓筒爐圓筒爐（3 3類）、類）、大型方爐大型方爐（1 1類）。這種劃分法系按輻類）。這種劃分法系按輻射室的外觀形狀，而與對流室無關。所謂箱式爐，顧名思義其輻射室射室的外觀形狀，而與對流室無關。所謂箱式爐，顧名思義其輻射室為一為一“

13、箱子狀箱子狀”的六面體。與它相比，立式爐的輻射室寬度要窄一些，的六面體。與它相比，立式爐的輻射室寬度要窄一些，其兩側墻的間距與爐膛高度之比約為其兩側墻的間距與爐膛高度之比約為1 1：2 2。圓筒爐、大型方爐的稱呼。圓筒爐、大型方爐的稱呼也按同理而來。也按同理而來。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1 1）箱式爐）箱式爐 包括包括6 6類：煙氣下行式、大型箱式爐、橫管大型箱式爐、立管大型類：煙氣下行式、大型箱式爐、橫管大型箱式爐、立管大型箱式爐、頂燒式、斜頂爐。箱式爐、頂燒式、斜頂爐。 煙氣下行式煙氣下行式大型箱式爐大型箱式爐橫管大型箱式爐橫管大型箱式爐立管大

14、型箱式爐立管大型箱式爐頂燒式頂燒式斜頂爐斜頂爐第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標2 2）立式爐）立式爐 包括包括6 6類：底燒橫管式、附墻火焰式、環(huán)形管立式爐、立管立式爐、類：底燒橫管式、附墻火焰式、環(huán)形管立式爐、立管立式爐、無焰燃燒爐、階梯爐。無焰燃燒爐、階梯爐。 底燒橫管式底燒橫管式附墻火焰式附墻火焰式環(huán)形管立式爐環(huán)形管立式爐立管立式爐立管立式爐無焰燃燒爐無焰燃燒爐階梯爐階梯爐第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標3 3）圓筒爐）圓筒爐 螺旋管式螺旋管式純輻射式純輻射式輻射對流型輻射對流型第一章第一章 管式爐的結構、種類和

15、主要指標管式爐的結構、種類和主要指標4 4）大型方爐）大型方爐 這種爐子用兩排爐管把爐膛分成若干小間，每間設置一或二個大容量這種爐子用兩排爐管把爐膛分成若干小間，每間設置一或二個大容量高強燃燒器。分隔可以沿兩個方向進行，稱之為高強燃燒器。分隔可以沿兩個方向進行，稱之為“十字交叉十字交叉”分隔法。它分隔法。它通常把對流室單獨放到地面上。還有把幾臺爐子的煙氣用煙道匯集攏來，通常把對流室單獨放到地面上。還有把幾臺爐子的煙氣用煙道匯集攏來，送進一個公用的對流室或廢熱鍋爐。這種爐子結構簡單，節(jié)省占地，便于送進一個公用的對流室或廢熱鍋爐。這種爐子結構簡單，節(jié)省占地，便于回收余熱，容易實現爐群集中排煙，減輕

16、大氣污染?；厥沼酂?，容易實現爐群集中排煙，減輕大氣污染。它是專為超大型加熱它是專為超大型加熱爐而開發(fā)的。爐而開發(fā)的。 第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.3.2 1.3.2 按用途分類按用途分類 按用途管式加爐熱大致分為以下幾類：按用途管式加爐熱大致分為以下幾類：爐管內進行化學反應的爐爐管內進行化學反應的爐子、加熱液體的爐子、加熱氣體的爐子和加熱氣、液混相流體的爐子。子、加熱液體的爐子、加熱氣體的爐子和加熱氣、液混相流體的爐子。 1 1）爐管內進行化學反應的爐子）爐管內進行化學反應的爐子 它分為兩種：它分為兩種：a a、爐管內裝催化劑的，如烴類水蒸汽轉化爐

17、、爐管內裝催化劑的，如烴類水蒸汽轉化爐。 b b、爐管內不裝催化劑的，如乙烯裂解爐。、爐管內不裝催化劑的，如乙烯裂解爐。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 2 2）加熱液體的爐子）加熱液體的爐子 它分為三種：它分為三種：a a、管內無相變化、單純的液體加熱爐、管內無相變化、單純的液體加熱爐。 b b、管內進口為液相，出口為氣、液混相的爐子。、管內進口為液相，出口為氣、液混相的爐子。 c c、進口為液相、出口全部汽化的爐子。、進口為液相、出口全部汽化的爐子。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 3 3）氣體加熱爐）氣體加熱爐

18、如水蒸汽的過熱、工藝氣體的預熱就使用這種爐子。它多在較高溫如水蒸汽的過熱、工藝氣體的預熱就使用這種爐子。它多在較高溫度下操作，但因為是純氣相，結焦的可能性不大。應該注意的是當氣體度下操作，但因為是純氣相，結焦的可能性不大。應該注意的是當氣體量很大時，爐管的路數很多，必須從結構上保證各路均勻，防止偏流。量很大時，爐管的路數很多，必須從結構上保證各路均勻，防止偏流。 第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 4 4）加熱混相流體的爐子）加熱混相流體的爐子 這種爐子常用于加氫精制、加氫裂化等裝置的反應器進料加熱。由這種爐子常用于加氫精制、加氫裂化等裝置的反應器進料加熱。

19、由于管內流體從爐子入口起就是氣、液混相，較上述純氣體加熱爐更難保于管內流體從爐子入口起就是氣、液混相，較上述純氣體加熱爐更難保證各路流量的均勻，證各路流量的均勻，設計上要更重視管徑、管內質量流速、盤管路數的設計上要更重視管徑、管內質量流速、盤管路數的選取，以及管內流動狀態(tài)的判斷和分叉管的配管設計等選取，以及管內流動狀態(tài)的判斷和分叉管的配管設計等。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.3.3 1.3.3 爐型選擇的基本原則爐型選擇的基本原則 如何正確選擇上述各種爐型沒有絕對不變的標準，如何正確選擇上述各種爐型沒有絕對不變的標準，對具體情況要作對具體情況要作具體

20、分析具體分析。對于圓筒爐、橫管立式爐和立管箱式爐等三種基本爐型，其。對于圓筒爐、橫管立式爐和立管箱式爐等三種基本爐型，其技術指標的對比如下表技術指標的對比如下表3 3所示。所示。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標以下原則可供選型時參考：以下原則可供選型時參考： 輻射室用輻射室用立管有很多優(yōu)點立管有很多優(yōu)點：爐管的支承結構簡單，輻射管架合金鋼用：爐管的支承結構簡單，輻射管架合金鋼用量少；管子不承受由自重而引起的彎曲應力；管系的熱膨脹易于處理；爐量少；管子不承受由自重而引起的彎曲應力；管系的熱膨脹易于處理；爐子旁邊不需要預留抽爐管所需的空地等。子旁邊不需要預留抽

21、爐管所需的空地等。 橫管橫管僅在下列特殊情況下才有優(yōu)點：被加熱介質容易結焦或堵塞，爐僅在下列特殊情況下才有優(yōu)點：被加熱介質容易結焦或堵塞，爐管要求用帶堵頭的回彎頭連接，以便除焦或清洗；要求管系能完全排空；管要求用帶堵頭的回彎頭連接，以便除焦或清洗；要求管系能完全排空；管內為混相狀態(tài)，要求流動平穩(wěn)、可靠等。管內為混相狀態(tài)，要求流動平穩(wěn)、可靠等。1 1）從結構、制造、投資費用方面考慮，應優(yōu)先選擇輻射室用立管的加熱爐。從結構、制造、投資費用方面考慮，應優(yōu)先選擇輻射室用立管的加熱爐。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 2 2）對一般用途的中小負荷爐子，宜優(yōu)先考慮立式

22、圓筒爐。）對一般用途的中小負荷爐子，宜優(yōu)先考慮立式圓筒爐。 3 3）具體來講，一般應符合下列要求。）具體來講，一般應符合下列要求。 a.a.設計熱負荷小于設計熱負荷小于1 MW1 MW時，宜選用純輻射型管式爐，并優(yōu)先選用純時，宜選用純輻射型管式爐，并優(yōu)先選用純輻射型圓筒爐。當管式爐爐群（如重整裝置加熱爐）共用一個余熱回收輻射型圓筒爐。當管式爐爐群（如重整裝置加熱爐）共用一個余熱回收系統(tǒng)時，則不受此限。系統(tǒng)時，則不受此限。 b. b.設計熱負荷為設計熱負荷為1 MW1 MW30 MW30 MW時，應優(yōu)先選用輻射一對流型圓筒爐。時，應優(yōu)先選用輻射一對流型圓筒爐。 c. c.設計熱負荷大于設計熱負荷

23、大于30 MW30 MW時，應通過技術經濟對比選用爐膛中間排管時，應通過技術經濟對比選用爐膛中間排管的圓筒爐、立式爐、箱式爐或其它爐型。的圓筒爐、立式爐、箱式爐或其它爐型。 d. d.被加熱介質重度大、易結焦、氣化率大、或有特殊工藝要求的管被加熱介質重度大、易結焦、氣化率大、或有特殊工藝要求的管式爐式爐, ,如焦化爐、減粘爐、瀝青爐等宜選用水平管立式爐。如焦化爐、減粘爐、瀝青爐等宜選用水平管立式爐。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 e. e.被加熱介質易脫析出晶體，或含有固體物質時，如石蠟加氫爐，被加熱介質易脫析出晶體，或含有固體物質時，如石蠟加氫爐，白土

24、精制爐等，宜選用螺旋管圓筒爐。白土精制爐等，宜選用螺旋管圓筒爐。 f. f.爐管價格昂貴，要求提高爐管表面利用率，或要求減少加熱面積，爐管價格昂貴，要求提高爐管表面利用率，或要求減少加熱面積，縮短流程長度，以減少壓降時，如重油加氫反應爐、催化重整爐、加氫縮短流程長度，以減少壓降時，如重油加氫反應爐、催化重整爐、加氫裂解爐、加氫精制爐等，宜選用單排管雙面輻射的爐型。裂解爐、加氫精制爐等，宜選用單排管雙面輻射的爐型。 g. g.被加熱介質以氣相為連續(xù)相，體積流量大、要求壓降小時（如重被加熱介質以氣相為連續(xù)相，體積流量大、要求壓降小時（如重整爐），宜選用集合管豎管式、整爐），宜選用集合管豎管式、U

25、U型或倒型或倒U U型盤管結構的箱式爐；小負荷型盤管結構的箱式爐；小負荷時也可采用盤管為集合管連接的立管圓筒爐。時也可采用盤管為集合管連接的立管圓筒爐。 h. h.被加熱介質有化學反應時，如制氫爐、合成氨一段轉化爐等，爐被加熱介質有化學反應時，如制氫爐、合成氨一段轉化爐等，爐內溫度場應與管內化學反應過程相適應，并選用單排管雙面輻射的箱式內溫度場應與管內化學反應過程相適應，并選用單排管雙面輻射的箱式爐。爐。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.4 1.4 近年來新出現的爐型近年來新出現的爐型 1.4.1 1.4.1 長圓形螺旋管箱式爐長圓形螺旋管箱式爐 長圓形

26、螺旋管箱式爐是為適應煤制油工藝的要求而開發(fā)的長圓形螺旋管箱式爐是為適應煤制油工藝的要求而開發(fā)的。煤制油工。煤制油工藝加熱爐的盤管內介質是氣、液、固三相流。在較高流速下，三相流中的藝加熱爐的盤管內介質是氣、液、固三相流。在較高流速下，三相流中的固體顆粒對爐管壁金屬的沖蝕非常嚴重，尤其是急拐彎處，因此不能用急固體顆粒對爐管壁金屬的沖蝕非常嚴重，尤其是急拐彎處，因此不能用急彎彎管。一般認為拐彎處回轉直徑應大于彎彎管。一般認為拐彎處回轉直徑應大于6 6倍管徑，沖蝕才可緩解。長圓倍管徑，沖蝕才可緩解。長圓形螺旋管因此而產生。為避免拐彎處的沖蝕，應盡量采用直管，但加熱爐形螺旋管因此而產生。為避免拐彎處的沖

27、蝕，應盡量采用直管，但加熱爐內內長圓形螺旋盤管俯視示意長圓形螺旋盤管俯視示意第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 不可能是單一直管，必須在拐彎處選用螺旋盤管，這樣就構成了長圓形螺不可能是單一直管，必須在拐彎處選用螺旋盤管，這樣就構成了長圓形螺旋盤管。煤制油工藝加熱爐爐管內介質一般是油煤漿加氫氣，操作壓力為旋盤管。煤制油工藝加熱爐爐管內介質一般是油煤漿加氫氣，操作壓力為171718 MPa18 MPa，與高壓加氫差不多。爐管材質為昂貴的，與高壓加氫差不多。爐管材質為昂貴的TP347TP347不銹鋼，因此不銹鋼，因此采用單排管雙面輻射爐型。其俯視圖很象運動場的跑道

28、。由于不能用急彎采用單排管雙面輻射爐型。其俯視圖很象運動場的跑道。由于不能用急彎彎管，這種爐子也不可能設置對流室。高溫煙氣只好送到煙氣余熱鍋爐發(fā)彎管，這種爐子也不可能設置對流室。高溫煙氣只好送到煙氣余熱鍋爐發(fā)生蒸汽。生蒸汽。 第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.4.2 1.4.2 雙室圓筒爐雙室圓筒爐 雙室圓筒爐雙室圓筒爐( ( 俗稱俗稱“雙胞胎爐雙胞胎爐”) ) 是為克服是為克服大型圓筒爐中間閑置空間太大的缺點而開發(fā)的。大型圓筒爐中間閑置空間太大的缺點而開發(fā)的。由于爐管管心距按由于爐管管心距按SH/T3036SH/T3036的規(guī)定為的規(guī)定為2 2倍爐管直

29、徑，倍爐管直徑，隨著熱負荷的增加，圓筒爐輻射室的節(jié)圓直徑也隨著熱負荷的增加，圓筒爐輻射室的節(jié)圓直徑也增加，而火焰中心至爐管中心的距離也要符合增加，而火焰中心至爐管中心的距離也要符合SH/T3036SH/T3036的規(guī)定，這就使得大型化的圓筒爐中間的規(guī)定，這就使得大型化的圓筒爐中間閑置空間隨熱負荷的增加而增加。當然在爐膛中閑置空間隨熱負荷的增加而增加。當然在爐膛中間排管可以充分利用中間的閑置空間，但因爐頂間排管可以充分利用中間的閑置空間，但因爐頂雙室圓筒爐 有對流室，中間管排的支承比較困難。另外，中間管排的運行情況也很有對流室，中間管排的支承比較困難。另外，中間管排的運行情況也很難觀察清楚。為了

30、充分發(fā)揮圓筒爐結構簡單和節(jié)省投資等優(yōu)點，克服大難觀察清楚。為了充分發(fā)揮圓筒爐結構簡單和節(jié)省投資等優(yōu)點，克服大型化后中間閑置空間過大的缺點就產生了雙室圓筒爐，即由兩個圓筒形型化后中間閑置空間過大的缺點就產生了雙室圓筒爐，即由兩個圓筒形第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標 輻射室共用一個對流室構成的爐型。這種爐型適用于熱負荷輻射室共用一個對流室構成的爐型。這種爐型適用于熱負荷505080MW 80MW 的的加熱爐，近幾年來已在國內建造了加熱爐，近幾年來已在國內建造了5 5、6 6 臺。臺。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.5

31、 1.5 管式爐的主要技術指標管式爐的主要技術指標 1.5.1 1.5.1 熱負荷熱負荷 每臺管式加熱爐單位時間內向管內介質傳遞熱量的能力稱為熱負荷，每臺管式加熱爐單位時間內向管內介質傳遞熱量的能力稱為熱負荷，一般用一般用MWMW為單位。管內介質所吸收的熱量用于升溫、汽化或化學反應，全為單位。管內介質所吸收的熱量用于升溫、汽化或化學反應，全部是有效利用熱。此值越大，爐子的生產能力也越大。部是有效利用熱。此值越大，爐子的生產能力也越大。 設計熱負荷確定原則：設計熱負荷確定原則： 1 1）凡已提供最大熱負荷者）凡已提供最大熱負荷者, ,即最大熱負荷作為設計熱負荷，輻射管表即最大熱負荷作為設計熱負荷

32、，輻射管表面平均熱強度選用高值。面平均熱強度選用高值。 2 2）凡給定正常熱負荷者，即正常熱負荷作為設計熱負荷，輻射表面）凡給定正常熱負荷者，即正常熱負荷作為設計熱負荷，輻射表面平均熱強度選用偏低值。平均熱強度選用偏低值。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.5.2 1.5.2 爐膛體積發(fā)熱強度爐膛體積發(fā)熱強度 燃料燃燒的總熱量除以爐膛體積，稱之為爐膛體積發(fā)熱強度，簡稱為燃料燃燒的總熱量除以爐膛體積，稱之為爐膛體積發(fā)熱強度，簡稱為體積熱強度，它表示單位體積的爐膛在單位時間里燃料燃燒所發(fā)出的熱量，體積熱強度，它表示單位體積的爐膛在單位時間里燃料燃燒所發(fā)出的熱量

33、，一般用一般用kw/mkw/m3 3為單位。為單位。 爐膛大小對燃料燃燒的穩(wěn)定性有影響，如果爐膛體積過小，則燃燒空爐膛大小對燃料燃燒的穩(wěn)定性有影響，如果爐膛體積過小，則燃燒空間不夠，火焰容易舔到爐管和管架上，爐膛溫度也高，不利于長周期安全間不夠，火焰容易舔到爐管和管架上，爐膛溫度也高，不利于長周期安全運行，因此爐膛體積發(fā)熱強度不允許過大，運行，因此爐膛體積發(fā)熱強度不允許過大，一般控制在燃油時小于一般控制在燃油時小于125kW/m125kW/m3 3，燒氣時小于，燒氣時小于165kW/m165kW/m3 3。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.5.3 1.5

34、.3 輻射表面熱強度輻射表面熱強度 qR 輻射爐管每單位表面積輻射爐管每單位表面積( (一般按爐管外徑計算表面積一般按爐管外徑計算表面積) )、每單位時間內、每單位時間內所傳遞的熱量稱為爐管的輻射表面熱強度所傳遞的熱量稱為爐管的輻射表面熱強度qR, ,也稱為輻射熱通量或熱流率，也稱為輻射熱通量或熱流率，單位為單位為W/mW/m2 2。 qR表示輻射室爐管傳熱強度的大小。表示輻射室爐管傳熱強度的大小。應注意應注意qR一般指全輻射室所有爐一般指全輻射室所有爐管的平均值。由于輻射室內各部位受熱不一致，不同的爐管以及同一根爐管的平均值。由于輻射室內各部位受熱不一致，不同的爐管以及同一根爐管的不同位置，

35、實際上局部熱強度很不相同。管的不同位置，實際上局部熱強度很不相同。 qR值越大，完成一定加熱任值越大，完成一定加熱任務所需的輻射爐管就越少，輻射室體積越緊湊，投資也可降低，所以務所需的輻射爐管就越少，輻射室體積越緊湊，投資也可降低，所以要盡要盡可能提高爐管表面熱強度可能提高爐管表面熱強度。各種爐子的輻射表面熱強度推薦值見表。各種爐子的輻射表面熱強度推薦值見表4 4。 第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標表4 輻射爐管表面熱強度、最高油膜溫度推薦值第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.5.4 1.5.4 對流表面熱強度對流表面

36、熱強度 qC 含義同輻射熱強度一樣，單位也是含義同輻射熱強度一樣，單位也是W/mW/m2 2 ，但它是對對流室而言。，但它是對對流室而言。 目前，加熱爐對流室多以釘頭管或翅片管代替過去的光管，以強化傳目前，加熱爐對流室多以釘頭管或翅片管代替過去的光管，以強化傳熱。釘頭管或翅片管的熱強度一般為光管的兩倍以上。也就是說，一根釘熱。釘頭管或翅片管的熱強度一般為光管的兩倍以上。也就是說，一根釘頭管或翅片管相當于兩根以上光管的傳熱能力。頭管或翅片管相當于兩根以上光管的傳熱能力。第一章第一章 管式爐的結構、種類和主要指標管式爐的結構、種類和主要指標1.5.5 1.5.5 熱效率熱效率 加熱爐有效利用的熱量與燃料燃燒時所放出的總熱量之比叫熱效率。加熱