加熱爐知識培訓(xùn)

1、加熱爐知識培訓(xùn)加熱爐知識培訓(xùn)2主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施 三、加熱爐運行存在的主要問題三、加熱爐運行存在的主要問題 四、其它廠加熱爐檢修發(fā)現(xiàn)的問題四、其它廠加熱爐檢修發(fā)現(xiàn)的問題3 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述古老的煉油工藝是古老的煉油工藝是釜式蒸釜式蒸餾餾，下面是一個，下面是一個加熱釜加熱釜（一口大鍋），上面是（一口大鍋），上面是分分餾塔餾塔（籠屜）。由于加熱（籠屜）。由于加熱釜僅底部受熱，傳熱強度釜僅底部受熱，傳熱強度大，而釜內(nèi)介質(zhì)又幾乎不大，而釜內(nèi)介質(zhì)又幾乎不流動，加熱溫度難于控制，流動，加

2、熱溫度難于控制，因此釜底特別容易結(jié)焦。因此釜底特別容易結(jié)焦。整個操作是整個操作是間隙式間隙式的。的。1、管式爐發(fā)展簡史、管式爐發(fā)展簡史加熱釜加熱釜4 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述19111911年出現(xiàn)了年出現(xiàn)了連續(xù)蒸餾連續(xù)蒸餾，管式加熱爐才取代了管式加熱爐才取代了“加熱釜加熱釜”。這在煉油。這在煉油工業(yè)史上是一個劃時代工業(yè)史上是一個劃時代的事件。經(jīng)過大約一個的事件。經(jīng)過大約一個世紀(jì)的發(fā)展，管式爐已世紀(jì)的發(fā)展，管式爐已經(jīng)有了翻天覆地的變化經(jīng)有了翻天覆地的變化 ：從最初的從最初的 “ “堆形堆形爐爐”“”“純對流爐純對流爐” 到現(xiàn)到現(xiàn)代各式各樣的管式爐。代各式各樣的管式爐。(a) (a)

3、堆型爐堆型爐 (b)(b)純對流爐純對流爐5 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述燃料從燃料從燃燒器（火嘴）燃燒器（火嘴）噴出噴出燃燒，產(chǎn)生高溫火焰和高溫燃燒，產(chǎn)生高溫火焰和高溫?zé)煔?，高溫火焰通過煙氣，高溫火焰通過輻射輻射將將熱量傳給輻射室內(nèi)的爐管，熱量傳給輻射室內(nèi)的爐管，進(jìn)而傳給爐管內(nèi)的介質(zhì)。高進(jìn)而傳給爐管內(nèi)的介質(zhì)。高溫?zé)煔庥捎跓焽璧某榱Γɑ驕責(zé)煔庥捎跓焽璧某榱Γɑ蛞L(fēng)機）作用向上進(jìn)入加熱引風(fēng)機）作用向上進(jìn)入加熱爐的對流室，通過爐的對流室，通過對流對流的方的方式將熱量傳給對流室內(nèi)的爐式將熱量傳給對流室內(nèi)的爐管，進(jìn)而傳給爐管內(nèi)的介質(zhì)。管，進(jìn)而傳給爐管內(nèi)的介質(zhì)。2、管式爐工作原理、管式爐工作原理

4、6 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述3、管式爐的主要特點、管式爐的主要特點p 被加熱物料在管內(nèi)流動被加熱物料在管內(nèi)流動，故僅限于加熱氣體或，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)，同鍋爐加熱水或蒸汽相比，爆的烴類物質(zhì)，同鍋爐加熱水或蒸汽相比，危危險性大，操作條件要苛刻險性大，操作條件要苛刻得多得多;p 加熱方式為直接受火式加熱方式為直接受火式；p 只使用液體或氣體燃料只使用液體或氣體燃料；p 長周期連續(xù)運轉(zhuǎn)，不間斷操作長周期連續(xù)運轉(zhuǎn)，不間斷操作。7 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述4、管式爐的結(jié)構(gòu)組成、管式爐的結(jié)構(gòu)

5、組成 管式加熱爐一般由管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收輻射室、對流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器和通風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)、燃燒器和通風(fēng)系統(tǒng)等五部分組成。其結(jié)等五部分組成。其結(jié)構(gòu)通常包括：鋼結(jié)構(gòu)、爐管、爐墻（內(nèi)襯）、構(gòu)通常包括：鋼結(jié)構(gòu)、爐管、爐墻（內(nèi)襯）、燃燒器、孔類配件等。燃燒器、孔類配件等。8 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)9 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 4.1輻射室輻射室輻射室輻射室也稱為也稱為爐膛爐膛，包括風(fēng)，包括風(fēng)道，爐管和爐管支撐，耐火道，爐管和爐管支撐，耐火襯里等，襯里等，傳熱方式傳熱方式主要是主要是熱熱輻射輻射，全爐熱負(fù)荷的全爐熱負(fù)

6、荷的7080%是由輻射室擔(dān)負(fù)的，是全爐是由輻射室擔(dān)負(fù)的，是全爐最重要的部分。由于火焰溫最重要的部分。由于火焰溫度很高（可達(dá)度很高（可達(dá)1500-1800）故不能直接沖刷爐管。火焰故不能直接沖刷爐管。火焰離爐管遠(yuǎn)，輻射傳熱量小，離爐管遠(yuǎn)，輻射傳熱量小，所以應(yīng)盡量減小爐膛體積，所以應(yīng)盡量減小爐膛體積，節(jié)省投資。節(jié)省投資。10 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述輻射段模塊輻射段模塊11 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 4.2對流室對流室對流室對流室包括包括遮蔽管，對遮蔽管，對流管，耐火襯里，管線流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤支撐和掛鉤，主要，主要傳熱傳熱方式是對流方式是對流。對流室一。對流室

7、一般擔(dān)負(fù)般擔(dān)負(fù)全爐熱負(fù)荷的全爐熱負(fù)荷的20%30%，對流室吸，對流室吸熱量的比例越大，全爐熱量的比例越大，全爐的熱效率越高，為了盡的熱效率越高，為了盡量提高傳熱效果，對流量提高傳熱效果，對流室多采用釘頭管和翹片室多采用釘頭管和翹片管。管。12 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述對流段模塊對流段模塊13 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 4.3余熱回收系統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)用以余熱回收系統(tǒng)用以回收加熱爐的排煙余熱回收加熱爐的排煙余熱?；厥辗椒ㄓ袃深悾阂弧；厥辗椒ㄓ袃深悾阂活愂强款A(yù)熱燃燒空氣來回收，使回收的熱量再次返回爐中；另一類是靠預(yù)熱燃燒空氣來回收，使回收的熱量再次返回爐中；另一類

8、是采用另外的回收系統(tǒng)回收熱量。前者稱為類是采用另外的回收系統(tǒng)回收熱量。前者稱為空氣預(yù)熱方式空氣預(yù)熱方式，后，后者通常用水回收稱為者通常用水回收稱為廢熱鍋爐方式廢熱鍋爐方式。空氣預(yù)熱方式有直接安裝在。空氣預(yù)熱方式有直接安裝在對流室上面的固定管式空氣預(yù)熱器，還有單獨放在地面上的管式對流室上面的固定管式空氣預(yù)熱器，還有單獨放在地面上的管式空氣預(yù)熱器等型式。目前，爐子的余熱回收系統(tǒng)多采用空氣預(yù)熱空氣預(yù)熱器等型式。目前，爐子的余熱回收系統(tǒng)多采用空氣預(yù)熱方式，只有高溫管式爐方式，只有高溫管式爐(烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐、乙烯裂解爐烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐、乙烯裂解爐)和純輻射和純輻射爐才使用余熱鍋爐，這類高溫管式爐的排煙溫度

9、較高，安裝余熱爐才使用余熱鍋爐，這類高溫管式爐的排煙溫度較高，安裝余熱回收系統(tǒng)后，爐子的總效率可達(dá)到回收系統(tǒng)后，爐子的總效率可達(dá)到88-90。14 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述空氣預(yù)熱器模塊空氣預(yù)熱器模塊15 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 4.4燃燒器燃燒器燃燒器的作用是完成燃料的燃燒，為熱交燃燒器的作用是完成燃料的燃燒，為熱交換提供熱量。燃燒器由換提供熱量。燃燒器由燃料噴嘴燃料噴嘴、配風(fēng)器配風(fēng)器、燃燒道燃燒道三部分組成。燃燒器按所用燃料的三部分組成。燃燒器按所用燃料的不同可分為不同可分為燃油燃燒器燃油燃燒器、燃?xì)馊紵魅細(xì)馊紵骱秃陀陀? -氣聯(lián)合燃燒器氣聯(lián)合燃燒器。燃燒器性

10、能的好壞，直接。燃燒器性能的好壞，直接影響燃燒質(zhì)量及爐子的熱效率。操作時，影響燃燒質(zhì)量及爐子的熱效率。操作時，特別應(yīng)注意火焰要保持剛直有力，調(diào)整火特別應(yīng)注意火焰要保持剛直有力，調(diào)整火嘴盡可能使?fàn)t膛受熱均勻，避免火焰舔爐嘴盡可能使?fàn)t膛受熱均勻，避免火焰舔爐管，并實現(xiàn)低氧燃燒。要保證燃燒質(zhì)量和管，并實現(xiàn)低氧燃燒。要保證燃燒質(zhì)量和熱效率，還必須有可靠的燃料供應(yīng)系統(tǒng)和熱效率，還必須有可靠的燃料供應(yīng)系統(tǒng)和良好的空氣預(yù)熱系統(tǒng)。良好的空氣預(yù)熱系統(tǒng)。燃燒器燃燒器16 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述我車間我車間100100萬常壓爐所用燃燒器為湖南吉祥石化科技股份有限公司生萬常壓爐所用燃燒器為湖南吉祥石化科

11、技股份有限公司生產(chǎn)的，型號為產(chǎn)的，型號為WYQ-DQ350/DQ350DWYQ-DQ350/DQ350D，主要由長明燈、油氣聯(lián)合槍、輔助，主要由長明燈、油氣聯(lián)合槍、輔助氣槍（低瓦燃燒器另帶低瓦引射槍和管線三通）、筒體、穩(wěn)定器、溫氣槍（低瓦燃燒器另帶低瓦引射槍和管線三通）、筒體、穩(wěn)定器、溫焰槍、調(diào)風(fēng)機構(gòu)、大、小火盆磚等組成。主要參數(shù)如下：焰槍、調(diào)風(fēng)機構(gòu)、大、小火盆磚等組成。主要參數(shù)如下： 額定負(fù)荷：額定負(fù)荷： 3.5MW3.5MW 進(jìn)燃料氣燃料氣壓力：進(jìn)燃料氣燃料氣壓力： 0.2MPa0.2MPa 進(jìn)燃料氣燃料油壓力：進(jìn)燃料氣燃料油壓力： 0.60.60.7MPa0.7MPa 霧化蒸汽壓力：霧化

12、蒸汽壓力： 0.350.350.45MPa 空氣過剩系數(shù)：空氣過剩系數(shù)： 1.151.15 通風(fēng)形式：通風(fēng)形式： 強制通風(fēng)強制通風(fēng)17 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述WYQ-DQ350WYQ-DQ350型油氣聯(lián)合燃燒器型油氣聯(lián)合燃燒器WYQ-DQ350DWYQ-DQ350D型油氣聯(lián)合（帶低瓦）燃燒器型油氣聯(lián)合（帶低瓦）燃燒器18 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 4.5通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)分類：分類：強制通風(fēng)強制通風(fēng)自然通風(fēng)自然通風(fēng)利用外部氣體輸送機械鼓風(fēng)利用外部氣體輸送機械鼓風(fēng)一般爐膛內(nèi)微正壓一般爐膛內(nèi)微正壓利用利用煙囪產(chǎn)生抽力實現(xiàn)引入空氣煙囪產(chǎn)生抽力實現(xiàn)引入空氣和排除煙氣和排除煙氣爐

13、膛內(nèi)負(fù)壓爐膛內(nèi)負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)的任務(wù)是將燃燒用空氣導(dǎo)入燃燒器，并將廢煙氣引的任務(wù)是將燃燒用空氣導(dǎo)入燃燒器，并將廢煙氣引出爐子，它分為出爐子，它分為自然通風(fēng)方式自然通風(fēng)方式和和強制通風(fēng)方式強制通風(fēng)方式兩種。兩種。19 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 4.6爐體爐體爐體爐體爐墻爐墻支架支架耐火層耐火層保溫層（隔熱層）保溫層（隔熱層）保護(hù)層保護(hù)層耐火磚耐火磚耐火混凝土耐火混凝土陶瓷纖維襯里陶瓷纖維襯里珍珠巖珍珠巖硅藻土硅藻土鋼板鋼板普通磚普通磚 608020 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述F 4.6.1爐墻爐墻爐墻組成爐墻組成爐墻溫度爐墻溫度21 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述

14、F 4.6.2鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)是管式爐的鋼結(jié)構(gòu)是管式爐的承承載骨架載骨架。管式爐的其。管式爐的其它構(gòu)件依附于鋼結(jié)構(gòu)，它構(gòu)件依附于鋼結(jié)構(gòu)，其基本元件是各種型其基本元件是各種型鋼，通過焊接或螺栓鋼，通過焊接或螺栓連接構(gòu)成管式爐的骨連接構(gòu)成管式爐的骨架。老式管式爐，如架。老式管式爐，如方箱爐、斜頂爐等，方箱爐、斜頂爐等，其鋼結(jié)構(gòu)占整個管式其鋼結(jié)構(gòu)占整個管式爐投資的比重較小，爐投資的比重較小，近代管式爐其鋼結(jié)構(gòu)近代管式爐其鋼結(jié)構(gòu)的投資比例越來越大。的投資比例越來越大。鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)22 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述F 4.7爐管爐管管式爐爐管是管式爐爐管是物料攝取熱量的媒介物料攝取熱量的媒介。

15、按受熱方式不同可分為。按受熱方式不同可分為輻射爐管輻射爐管和和對流對流爐管爐管，前者設(shè)置于輻射室內(nèi)，后者設(shè)置于對流室內(nèi)。為強化傳熱，對流管往，前者設(shè)置于輻射室內(nèi)，后者設(shè)置于對流室內(nèi)。為強化傳熱，對流管往往采用往采用翅片管翅片管（以瓦斯為燃料）或（以瓦斯為燃料）或釘頭管釘頭管（以渣油為燃料）（以渣油為燃料） ，其安裝方式多，其安裝方式多采用水平安裝采用水平安裝。翅片管和釘頭管是強化對流傳熱的擴面管，一根翅片管或釘翅片管和釘頭管是強化對流傳熱的擴面管，一根翅片管或釘頭管傳熱量為同一規(guī)格光管傳熱量的兩倍。頭管傳熱量為同一規(guī)格光管傳熱量的兩倍。爐管爐管釘頭管釘頭管翅片管翅片管23 一、管式加熱爐概述一

16、、管式加熱爐概述24 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述p 爐管材質(zhì)n常壓爐：S%0.5 酸值0.5mgKOH/g時，碳鋼 S%0.5 酸值0.5mgKOH/g時，1Cr5Mo, 1Cr9Mon減壓爐：1Cr5Mo, Cr9Mo, 高硫時汽化段 TP321 高硫高酸時汽化段 TP316Lp 爐管壁厚n管外徑： 114 114 168 219 273 n選用壁厚： 6 8 10 124.7.1常減壓爐管常用的材質(zhì)和壁厚常減壓爐管常用的材質(zhì)和壁厚25 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 主要規(guī)格主要規(guī)格爐管位置爐管位置介質(zhì)介質(zhì)管徑管徑壁厚壁厚有效長有效長度度(mm)(mm)管程數(shù)管程數(shù)總根數(shù)總

17、根數(shù)加加熱面積熱面積(m(m2 2) )材質(zhì)材質(zhì)輻射段輻射段常壓爐常壓爐初底油初底油1521528 812000120002 252522982981Cr5Mo1Cr5Mo減壓爐減壓爐脫后脫后 原油原油1271278 812000120002 260603163161Cr5Mo1Cr5Mo1521528 81200012000TP321TP32127327310101200012000TP321TP32127327312121200012000TP321TP321對流段對流段初底油初底油1521528 8690669062 28484277277（6666根釘頭管）根釘頭管）1Cr5Mo1Cr

18、5Mo蒸汽蒸汽1521528 8690669062 224247979（全為釘頭管）（全為釘頭管）1Cr5Mo1Cr5Mo4.7.2 100萬常壓二合一爐爐管組成萬常壓二合一爐爐管組成26 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述4.7.3 爐管連接件爐管連接件180180急彎彎頭急彎彎頭高壓同心異徑管高壓同心異徑管高壓無縫三通高壓無縫三通27 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述F 4.8.1煙囪擋板及調(diào)節(jié)系統(tǒng)煙囪擋板及調(diào)節(jié)系統(tǒng) 調(diào)節(jié)煙囪內(nèi)擋板開調(diào)節(jié)煙囪內(nèi)擋板開度可以度可以控制一定的控制一定的抽力抽力，保證爐膛內(nèi)，保證爐膛內(nèi)最合適的最合適的負(fù)壓負(fù)壓。一。一般要求爐膛內(nèi)具有般要求爐膛內(nèi)具有 -19

19、.6-39.2Pa的的負(fù)壓，在打開看火負(fù)壓，在打開看火門觀察爐膛時，火門觀察爐膛時，火焰不會外撲，確保焰不會外撲，確保操作安全。操作安全。煙囪擋板及調(diào)節(jié)系統(tǒng)煙囪擋板及調(diào)節(jié)系統(tǒng) 4.8其他部件其他部件28 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述看火門看火門：觀看爐膛內(nèi)所有火嘴的整個火焰；觀看輻射：觀看爐膛內(nèi)所有火嘴的整個火焰；觀看輻射管、管、 底排遮蔽管的受熱狀況，管壁被氧化的情況，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。爐管的彎曲程度等。 防爆門防爆門：負(fù)壓自重式防爆門，平時靠自重關(guān)閉，當(dāng)爐：負(fù)壓自重式防爆門，平時靠自重關(guān)閉，當(dāng)爐內(nèi)壓力增高時，防爆門即被打開。內(nèi)壓力增高時，防爆

20、門即被打開。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。 29 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述5、管式爐的類型、管式爐的類型按用途分類，管式加熱爐可分為純加熱型和加熱-反應(yīng)型兩大類。前者如常減壓爐，后者如裂解爐、焦化爐等。 5.1按用途分類按用途分類 5.2按爐型分類按爐型分類按外形分類，管式加熱爐大致分為以下四類：主要有箱式爐、立式爐、圓筒爐、大方箱爐。F 5.2.1箱式爐箱式爐所謂箱式爐，顧名思義其輻射室為一“箱子狀”的六面體，與它相比立式爐的輻射室寬度要窄一些，其兩側(cè)墻間距與爐膛高度之比約為1:2。圓筒爐、大型方箱爐的稱呼也按同理而來。30 一、管式加熱爐概述一、管

21、式加熱爐概述煙氣下行式這是早期的管式爐型式，燃燒器橫燒，煙氣越過輻射室好對流室的隔墻自上而下流經(jīng)對流室。這種爐型的主要缺點是敷管率（輻射室排有管子的爐壁占輻射室全部爐壁面積的比例低），爐子體積大；爐管需用合金吊掛，造價貴，需要獨立煙囪?，F(xiàn)在幾乎已不采用。煙氣下行式箱式爐煙氣下行式箱式爐31 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述大型箱式爐與箱式爐不同的是爐膛寬敞，爐膛中間有隔墻，把輻射室分成兩間，從而大大增加了傳熱反射面。它在爐膛的三個側(cè)面都安了爐管，比箱式爐爐壁利用率高。對流室和煙囪放在爐頂，煙氣流動的阻力減少，不過由于又有新的爐型比它更好，最近也不使用了。大型箱式爐大型箱式爐32 一、管式加

22、熱爐概述一、管式加熱爐概述橫管大型箱式爐與立管大型箱式爐這兩種型式更有效的利用了爐膛空間和爐壁。兩種爐型基本一致，只是一為橫管一為立管。它們的優(yōu)點是只要增加中央的隔墻數(shù)目，可在保持爐膛體積發(fā)熱強度不變的前提下，“積木組合式”的把爐子放大，所以特別適合于大型爐。當(dāng)熱負(fù)荷很大時，雖然它們還存在箱式爐的某些固有缺點，但上述優(yōu)點可以抵償。橫管大型橫管大型 箱式爐箱式爐立管大型立管大型 箱式爐箱式爐33 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述頂燒式在這種爐子的輻射室內(nèi)，燃燒器和爐管交錯排列，單排管雙面輻射，管子沿整個圓周上的熱分布要比單面輻射均勻的多。燃燒器頂燒，對流室和煙囪放在地面上。它的缺點是爐子體積

23、大，造價很高，用于單純加熱不經(jīng)濟。目前在合成氨廠用它作為大型烴蒸汽轉(zhuǎn)化爐型，運轉(zhuǎn)良好。頂燒式箱式爐頂燒式箱式爐34 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述斜頂爐它由箱式爐演變而來，是箱式爐砍去爐膛內(nèi)煙氣流動的死角區(qū)而成。雖然它對輻射室的傳熱均勻性有所改善，但并沒有克服箱式爐的其它缺點。近年來也不再建造了。斜頂爐斜頂爐35 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述橫管立式爐傳熱機理同箱式爐差不多，只是造型上采用了立式爐的特點。爐管布置在兩側(cè)壁，中央十一列底燒的燃燒器，煙氣由輻射室、對流室經(jīng)煙囪一直上行。燃燒器能量較小，數(shù)目較多，間距較小，從而在爐子中央形成一道火焰“膜”提高了輻射傳熱效果?，F(xiàn)在立式爐多

24、采用這一形式。F 5.2.2立式爐立式爐橫管立式爐橫管立式爐立管立式爐這是我國首創(chuàng)的爐型。橫管爐用到大量高鉻鎳鋼的管架。而這種爐型改用立管，節(jié)省了這批合金鋼，同時又保留了立式爐的優(yōu)點，常用作大型加熱爐的爐型。立管立式爐立管立式爐36 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述無焰爐無焰爐在側(cè)壁上安有許多小型的氣體無焰燃燒器，使整個側(cè)壁成為均勻的腐蝕墻面，有優(yōu)越的加熱均勻性，可分區(qū)調(diào)節(jié)各區(qū)溫度，是乙烯裂解和烴蒸汽轉(zhuǎn)化最合適的爐型之一。但造價昂貴，用于純加熱非常不合算。還有一個缺點是只能燒氣體燃料。無焰爐無焰爐階梯爐階梯爐與無焰爐都是單排管雙面輻射爐型。階梯爐是在每級階梯的底部安裝一排產(chǎn)生扁平火焰的附墻

25、火焰燃燒器，所需燃燒器數(shù)量較無焰爐要少，造價也低一些，還可以燃用較輕的燃料油，不過加熱的均勻性和分區(qū)調(diào)節(jié)的特性不及無焰爐。階梯爐階梯爐37 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述螺旋管式爐管是一段繞成螺旋狀的小管，能完全排空，雖然它屬于立管式爐型，但其管內(nèi)特性更接近于水平管，能完全排空，管內(nèi)壓降小。這種爐子的主要缺點是為了便于盤繞，易于制造，被加熱介質(zhì)通常宜走一路（即管程數(shù)為1）。螺旋管式與純輻射式圓筒爐在爐子熱負(fù)荷非常小，而且對熱效率無要求時，采用這兩種爐型。它們是最簡單、最便宜的爐子。F 5.2.3大型方箱爐大型方箱爐螺紋管式圓筒爐螺紋管式圓筒爐純輻射式圓筒爐純輻射式圓筒爐38 一、管式加熱

26、爐概述一、管式加熱爐概述有反射錐的輻射-對流型過去它是立式圓筒爐的典型代表，很適宜流體進(jìn)、出爐溫升不大時使用，熱效率較螺旋管式爐高。但是這種爐子為了強化傳熱在爐膛頂部使用了反射錐，當(dāng)爐子燒劣質(zhì)燃料（如大量硫、鋇的重油）容易腐蝕破壞，燃燒器的火焰尖部也容易舔到反射錐上造成燒損，近年來已不大使用這種爐型。有反射錐的輻射有反射錐的輻射- -對流型對流型圓筒爐圓筒爐39 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述無反射錐的輻射-對流型這種圓筒爐取代了有反射錐的輻射-對流型爐子，已成為現(xiàn)代立式圓筒爐的主流。它取消了反射錐，能夠建造較大的爐子。它的對流室水平布置了若干排管子，并盡量使用釘頭管和翅片管，熱效率較高

27、。建造施工簡單，造價低，是管式爐應(yīng)用最廣泛的爐型。但是這種爐子放大后，爐膛顯得太空，爐膛體積熱強度將急劇下降，結(jié)構(gòu)上和經(jīng)濟性上都開始不利。為了克服這一缺點，可以在大型圓筒爐的爐膛內(nèi)增添爐管。無反射錐的輻射無反射錐的輻射- -對流型對流型圓筒爐圓筒爐40 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述這種爐子用兩排爐管將爐膛分成若干小間，每間設(shè)置一個或二個大容量高強度燃燒器。分割可以沿兩個方向進(jìn)行，稱之為十字交叉分割法。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起來，送進(jìn)一個公用的對流室或廢熱鍋爐。這種爐子結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省占地，便于回收余熱，容易實現(xiàn)爐群集中排煙，減輕大氣污染，是專為超大型

28、加熱爐而開發(fā)的。F 5.2.4大型方箱爐大型方箱爐41 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述我車間100常壓二合一加熱爐如右圖，其爐型屬于立管方箱爐。常壓爐（F101）與減壓爐（F102）共用一個對流室，且兩爐輻射室之間用隔墻隔開，高6365mm，分四層：上面三層為輕質(zhì)粘土磚，最下層為耐火粘土磚。100100萬常壓二合一爐萬常壓二合一爐隔墻隔墻42主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 一、管式加熱爐概述一、管式加熱爐概述 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施 三、加熱爐運行存在的主要問題三、加熱爐運行存在的主要問題 四、其它廠加熱爐檢修發(fā)現(xiàn)的問題四、其它廠加熱爐檢修發(fā)現(xiàn)的問題43 二、管

29、式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施1、管式加熱爐節(jié)能的意義、管式加熱爐節(jié)能的意義加熱爐是煉油裝置耗能大戶，其能耗占煉油裝置總能耗的比例很加熱爐是煉油裝置耗能大戶，其能耗占煉油裝置總能耗的比例很大，少則大，少則20 30 、多則、多則80 90 。煉油加熱爐的燃料。煉油加熱爐的燃料為國民經(jīng)濟發(fā)展需要液體或氣體燃料。隨著我國國民經(jīng)濟和建設(shè)為國民經(jīng)濟發(fā)展需要液體或氣體燃料。隨著我國國民經(jīng)濟和建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，對液體或氣體燃料的需求量越來越大。減少煉油加事業(yè)的發(fā)展，對液體或氣體燃料的需求量越來越大。減少煉油加熱爐燃料耗量不但可以直接降低生產(chǎn)成本，而且有利于國民經(jīng)濟熱爐燃料耗量不但可以直接

30、降低生產(chǎn)成本，而且有利于國民經(jīng)濟和建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。因此千方百計的提高煉油加熱爐的熱效率、和建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。因此千方百計的提高煉油加熱爐的熱效率、減少燃料耗量是煉油加熱爐技術(shù)發(fā)展的一個重要的推動力。減少燃料耗量是煉油加熱爐技術(shù)發(fā)展的一個重要的推動力。44 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施 2.1優(yōu)化裝置工藝換熱流程優(yōu)化裝置工藝換熱流程 管式加熱爐的熱負(fù)荷大小，隨裝置換熱流程的不同而改變管式加熱爐的熱負(fù)荷大小，隨裝置換熱流程的不同而改變，在處理能力不變的情況下，減少管式加熱爐的熱負(fù)荷，在處理能力不變的情況下，減少管式加熱爐的熱負(fù)荷，可減少其加熱爐的燃料用量。通過改進(jìn)工藝流程

31、，提高入可減少其加熱爐的燃料用量。通過改進(jìn)工藝流程，提高入爐物料溫度等措施，可使管式加熱爐的熱負(fù)荷得到減少，爐物料溫度等措施，可使管式加熱爐的熱負(fù)荷得到減少，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。 我車間我車間100萬萬/年常減裝置采用了窄點技術(shù)對換熱流程進(jìn)行年常減裝置采用了窄點技術(shù)對換熱流程進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，使原油換后溫度達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計，使原油換后溫度達(dá)到290，使加熱爐的熱，使加熱爐的熱負(fù)荷得到減少，節(jié)約了能源。負(fù)荷得到減少，節(jié)約了能源。2、常用的節(jié)能途徑及措施：、常用的節(jié)能途徑及措施：45 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施 2.2降低熱損失降低熱損失p 管

32、式爐外壁以輻射和對流兩種方式向大氣散熱。散熱量與管式爐外壁以輻射和對流兩種方式向大氣散熱。散熱量與爐外壁溫度、環(huán)境溫度和風(fēng)速等有關(guān)。當(dāng)內(nèi)壁溫度一定，爐外壁溫度、環(huán)境溫度和風(fēng)速等有關(guān)。當(dāng)內(nèi)壁溫度一定，爐墻材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和尺寸也一定時，環(huán)境溫度下降，爐外壁爐墻材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和尺寸也一定時，環(huán)境溫度下降，爐外壁溫度也降低，實際溫差變化不大，散熱損失變化也不大。溫度也降低，實際溫差變化不大，散熱損失變化也不大。同樣，環(huán)境風(fēng)速增加，外壁溫度也降低，但對流傳熱系數(shù)同樣，環(huán)境風(fēng)速增加，外壁溫度也降低，但對流傳熱系數(shù)增加，因此散熱量變化也不大。也就是說，環(huán)境溫度和風(fēng)增加，因此散熱量變化也不大。也就是說，環(huán)境溫度和風(fēng)速

33、對爐外壁溫度影響較大，而對散熱損失雖然有影響，但速對爐外壁溫度影響較大，而對散熱損失雖然有影響，但是影響并不大。是影響并不大。p 新建的化工管式爐的散熱損失并不大，一般僅占爐子總能新建的化工管式爐的散熱損失并不大，一般僅占爐子總能量的量的l-2。因此靠減少散熱損失來提高熱效率的余地并。因此靠減少散熱損失來提高熱效率的余地并不大。但對于已經(jīng)使用多年，爐墻已有損壞的爐子，及時不大。但對于已經(jīng)使用多年，爐墻已有損壞的爐子，及時修補爐墻對減少散熱損失，提高熱效率卻是很有必要的。修補爐墻對減少散熱損失，提高熱效率卻是很有必要的。46 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施 2.3用各種

34、空氣預(yù)熱器預(yù)熱空氣用各種空氣預(yù)熱器預(yù)熱空氣采用隨著空氣溫度的提高，燃燒產(chǎn)物中采用隨著空氣溫度的提高，燃燒產(chǎn)物中的的NONOX X增加，如果沒有適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档驮黾?，如果沒有適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档蚇ONOX X，則對環(huán)保是不利的。另外，空氣溫，則對環(huán)保是不利的。另外，空氣溫度過高，還可能引起燃油噴頭結(jié)焦或燃度過高，還可能引起燃油噴頭結(jié)焦或燃燒器結(jié)構(gòu)變形、燒壞等問題，除非改變燒器結(jié)構(gòu)變形、燒壞等問題，除非改變?nèi)紵鹘Y(jié)構(gòu)和材質(zhì)，燃燒器結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，一般空氣預(yù)熱溫度一般空氣預(yù)熱溫度不宜不宜 超過超過300。采用空氣預(yù)熱器由煙氣直接預(yù)熱空氣的采用空氣預(yù)熱器由煙氣直接預(yù)熱空氣的優(yōu)點在于它自成體系，不受工藝流程的優(yōu)

35、點在于它自成體系，不受工藝流程的約束。在管式爐其他參數(shù)不變的情況下，約束。在管式爐其他參數(shù)不變的情況下，空氣預(yù)熱溫度與熱效率提高值的關(guān)系見空氣預(yù)熱溫度與熱效率提高值的關(guān)系見右圖。右圖。從圖中可以看出，空氣溫度每提從圖中可以看出，空氣溫度每提高高2020，爐子熱效率提高約一個百分點。，爐子熱效率提高約一個百分點?？諝鉁囟扰c熱效率的關(guān)系空氣溫度與熱效率的關(guān)系47 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施鋼管式空氣預(yù)熱器由若干管束組裝而成，鋼管式空氣預(yù)熱器由若干管束組裝而成，每組管束由平行的鋼管、支撐管和管板組每組管束由平行的鋼管、支撐管和管板組成，管子兩端與管板的聯(lián)結(jié)采用焊接。根成

36、，管子兩端與管板的聯(lián)結(jié)采用焊接。根據(jù)換熱管是水平放置或垂直放置，鋼管式據(jù)換熱管是水平放置或垂直放置，鋼管式空氣預(yù)熱器可分為立式或臥式兩種。在立空氣預(yù)熱器可分為立式或臥式兩種。在立式鋼管式空氣預(yù)熱器內(nèi)，煙氣走管程，空式鋼管式空氣預(yù)熱器內(nèi)，煙氣走管程，空氣走殼程；而在臥式鋼管式空氣預(yù)熱器內(nèi)，氣走殼程；而在臥式鋼管式空氣預(yù)熱器內(nèi)，煙氣走殼程，空氣走管程。煙氣走殼程，空氣走管程。F 2.3.1鋼管式空氣預(yù)熱器鋼管式空氣預(yù)熱器鋼管式空氣預(yù)熱器是煉油加熱爐使用最早的余熱回收設(shè)備之一。在鋼管式空氣預(yù)熱器是煉油加熱爐使用最早的余熱回收設(shè)備之一。在預(yù)熱器內(nèi)設(shè)置若干排空氣預(yù)熱管，管端固定在管板上?？諝饨?jīng)預(yù)熱預(yù)熱器

37、內(nèi)設(shè)置若干排空氣預(yù)熱管，管端固定在管板上?？諝饨?jīng)預(yù)熱再入爐內(nèi)助燃，以達(dá)到余熱利用的目的。再入爐內(nèi)助燃，以達(dá)到余熱利用的目的。 2.3.1.1鋼管式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)鋼管式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu) 鋼管式預(yù)熱器單體圖鋼管式預(yù)熱器單體圖 48 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施立式和臥式預(yù)熱器組合圖立式和臥式預(yù)熱器組合圖49 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施空氣在預(yù)熱器內(nèi)凈升高的溫度約相當(dāng)于煙氣凈下降溫空氣在預(yù)熱器內(nèi)凈升高的溫度約相當(dāng)于煙氣凈下降溫度的度的1.11.3倍。從管板的強度考慮，鋼管式空氣預(yù)熱倍。從管板的強度考慮，鋼管式空氣預(yù)熱器入口煙氣溫度不宜超過器入口

38、煙氣溫度不宜超過450。這樣被預(yù)熱的空氣溫。這樣被預(yù)熱的空氣溫度也不超過度也不超過350，對燃燒器通常采用的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)也，對燃燒器通常采用的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)也不會造成太大的影響。不會造成太大的影響。2.3.1.3鋼管式空氣預(yù)熱器使用溫度鋼管式空氣預(yù)熱器使用溫度 2.3.1.2鋼管式空氣預(yù)熱器的優(yōu)點和缺點鋼管式空氣預(yù)熱器的優(yōu)點和缺點鋼管式空氣預(yù)熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、嚴(yán)密性好、結(jié)構(gòu)緊鋼管式空氣預(yù)熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、嚴(yán)密性好、結(jié)構(gòu)緊湊、不易泄露、制造容易、價格便宜、無轉(zhuǎn)動部件、湊、不易泄露、制造容易、價格便宜、無轉(zhuǎn)動部件、運行可靠等優(yōu)點；其缺點是傳熱系數(shù)低、體積龐大、運行可靠等優(yōu)點；其缺點是傳熱系數(shù)低、體積龐大

39、、占地面較多。占地面較多。 50 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施F 2.3.2熱管式空氣預(yù)熱器熱管式空氣預(yù)熱器熱管是一種新型高效導(dǎo)熱元件，能在極小溫差下輸送熱管是一種新型高效導(dǎo)熱元件，能在極小溫差下輸送大量熱量。它利用了沸騰吸熱和凝結(jié)放熱這兩個最強大量熱量。它利用了沸騰吸熱和凝結(jié)放熱這兩個最強的傳熱機理而表現(xiàn)出高效傳熱的傳熱特性。早在上世的傳熱機理而表現(xiàn)出高效傳熱的傳熱特性。早在上世紀(jì)紀(jì)40年代熱管的概念就已提出，直到上世紀(jì)年代熱管的概念就已提出，直到上世紀(jì)60年代才年代才在宇航技術(shù)中得以應(yīng)用；上世紀(jì)在宇航技術(shù)中得以應(yīng)用；上世紀(jì)70年代熱管廣泛應(yīng)用年代熱管廣泛應(yīng)用于電

40、子、機械、石油、化工等行業(yè)。國內(nèi)煉油加熱爐于電子、機械、石油、化工等行業(yè)。國內(nèi)煉油加熱爐上世紀(jì)上世紀(jì)70年代開始使用熱管空氣預(yù)熱器來回收煙氣余年代開始使用熱管空氣預(yù)熱器來回收煙氣余熱，并迅速得到推廣。熱管空氣預(yù)熱器與其他空氣預(yù)熱，并迅速得到推廣。熱管空氣預(yù)熱器與其他空氣預(yù)熱器相比，具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、傳熱溫差熱器相比，具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、傳熱溫差小等優(yōu)點，這是它迅速推廣和應(yīng)用的原因。小等優(yōu)點，這是它迅速推廣和應(yīng)用的原因。51 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施熱管是一根兩端密封，內(nèi)部熱管是一根兩端密封，內(nèi)部抽真空并充有工質(zhì)的管子。抽真空并充有工質(zhì)的管子。其

41、一端（熱端）被加熱時，其一端（熱端）被加熱時，工質(zhì)吸熱蒸發(fā)并流向另一端工質(zhì)吸熱蒸發(fā)并流向另一端（冷端），在那里將熱量釋（冷端），在那里將熱量釋放給管外的冷介質(zhì)而冷凝，放給管外的冷介質(zhì)而冷凝，冷凝液流回?zé)岫耍傥鼰嵴衾淠毫骰責(zé)岫?，再吸熱蒸發(fā)，如此循環(huán)，完成熱量傳發(fā)，如此循環(huán)，完成熱量傳遞。由于汽化潛熱大，所以遞。由于汽化潛熱大，所以在極小的溫差下就能把大量在極小的溫差下就能把大量的熱量從管子的一端傳至另的熱量從管子的一端傳至另一端。一端。 2.3.2.1熱管的工作原理熱管的工作原理熱管原理圖熱管原理圖52 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施2.3.2.2熱管的分類熱管的分

42、類按冷凝液回流原理可分為：重力式（熱虹吸式）熱管和毛細(xì)力式（吸液芯式）熱按冷凝液回流原理可分為：重力式（熱虹吸式）熱管和毛細(xì)力式（吸液芯式）熱管。顧名思義，重力式熱管的冷凝液靠重力回流，因此只能垂直安裝或傾斜安裝，管。顧名思義，重力式熱管的冷凝液靠重力回流，因此只能垂直安裝或傾斜安裝，熱端在下，冷端在上。毛細(xì)力式熱管熱端吸液芯中的工質(zhì)吸熱蒸發(fā)時，蒸發(fā)壓力熱端在下，冷端在上。毛細(xì)力式熱管熱端吸液芯中的工質(zhì)吸熱蒸發(fā)時，蒸發(fā)壓力大于冷端，由此壓差將蒸汽從蒸發(fā)段驅(qū)送至冷端，而冷凝液靠毛細(xì)壓力送回蒸發(fā)大于冷端，由此壓差將蒸汽從蒸發(fā)段驅(qū)送至冷端，而冷凝液靠毛細(xì)壓力送回蒸發(fā)段，以補充蒸發(fā)消耗了的工質(zhì)。因此其

43、安裝位置不受限制，甚至可與重力式熱管段，以補充蒸發(fā)消耗了的工質(zhì)。因此其安裝位置不受限制，甚至可與重力式熱管相反，即熱端在上，冷端在下也照樣運行。煉油加熱爐所用熱管式空氣預(yù)熱的熱相反，即熱端在上，冷端在下也照樣運行。煉油加熱爐所用熱管式空氣預(yù)熱的熱管幾乎都是重力式（熱虹吸式）熱管。管幾乎都是重力式（熱虹吸式）熱管。重力式熱管包括殼體和工質(zhì)兩部分。殼體的作用是把工質(zhì)和外界隔開。常用的殼重力式熱管包括殼體和工質(zhì)兩部分。殼體的作用是把工質(zhì)和外界隔開。常用的殼體材料是碳鋼和不銹鋼，其次是銅、鋁、鎳等，也可采用玻璃、陶瓷等非金屬材體材料是碳鋼和不銹鋼，其次是銅、鋁、鎳等，也可采用玻璃、陶瓷等非金屬材料。工

44、質(zhì)是熱管中攜帶熱能的工作物質(zhì)。工質(zhì)不同，熱管的工作溫度不同。按工料。工質(zhì)是熱管中攜帶熱能的工作物質(zhì)。工質(zhì)不同，熱管的工作溫度不同。按工作溫度可分為五類：作溫度可分為五類： （1）超低溫?zé)峁?，工作溫度低于）超低溫?zé)峁埽ぷ鳒囟鹊陀?200； （2）低溫?zé)峁?，）低溫?zé)峁埽?工作溫度工作溫度-20050； （3）常溫?zé)峁?，）常溫?zé)峁埽?工作溫度工作溫度50250； （4）中溫?zé)峁?，）中溫?zé)峁埽?工作溫度工作溫度250600； （5）高溫?zé)峁?，）高溫?zé)峁埽?工作溫度高于工作溫度高于600。煉油加熱爐所用熱管式空氣預(yù)熱的熱管有常溫?zé)峁芎椭袦責(zé)峁?。煉油加熱爐所用熱管式空氣預(yù)熱的熱管有常溫?zé)峁芎椭袦責(zé)峁堋?

45、3 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施2.3.2.3熱管的特性熱管的特性p極好的導(dǎo)熱性：極好的導(dǎo)熱性：從熱管的工作原理可知，它利用的是蒸發(fā)和冷凝兩個換熱從熱管的工作原理可知，它利用的是蒸發(fā)和冷凝兩個換熱能力極強的相變傳熱過程和一個阻力極小的流動過程，因而具有極好的導(dǎo)能力極強的相變傳熱過程和一個阻力極小的流動過程，因而具有極好的導(dǎo)熱性能。熱性能。 p良好的均溫性：良好的均溫性：熱管內(nèi)的蒸汽是飽和蒸汽，從蒸發(fā)段到冷凝段的壓降甚微熱管內(nèi)的蒸汽是飽和蒸汽，從蒸發(fā)段到冷凝段的壓降甚微，因此沿蒸汽流動方向的溫降也很小，這就使熱管具有良好的均溫性。，因此沿蒸汽流動方向的溫降也很小，這就

46、使熱管具有良好的均溫性。 p流方向可逆性：流方向可逆性：熱管的任何一端受熱，則該端成為蒸發(fā)段，另一端成為冷熱管的任何一端受熱，則該端成為蒸發(fā)段，另一端成為冷凝段。若要改變熱流方向，無須變更熱管位置。這就是熱管的熱流方向可凝段。若要改變熱流方向，無須變更熱管位置。這就是熱管的熱流方向可逆性。逆性。p熱流密度可變性：熱流密度可變性：只要改變換熱面積，即可改變其熱流密度。利用這一性只要改變換熱面積，即可改變其熱流密度。利用這一性質(zhì)，加大蒸發(fā)段的面積就可將分散的低熱流密度收集起來變成高熱流密度質(zhì)，加大蒸發(fā)段的面積就可將分散的低熱流密度收集起來變成高熱流密度供用戶使用。熱管太陽能集熱器就是應(yīng)用這一原理制

47、成的。同樣也是根據(jù)供用戶使用。熱管太陽能集熱器就是應(yīng)用這一原理制成的。同樣也是根據(jù)這一原理在熱管式空氣預(yù)熱器中，當(dāng)煙氣較臟時，常常是在空氣側(cè)采用長這一原理在熱管式空氣預(yù)熱器中，當(dāng)煙氣較臟時，常常是在空氣側(cè)采用長度較短的翅片管，而在煙氣側(cè)采用易于清灰而長度較長的釘頭管、鰭片管度較短的翅片管，而在煙氣側(cè)采用易于清灰而長度較長的釘頭管、鰭片管、甚至光管。、甚至光管。p較強的適應(yīng)性：較強的適應(yīng)性：與其他換熱元件相比，熱管具有較強的適應(yīng)性。與其他換熱元件相比，熱管具有較強的適應(yīng)性。 54 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施2.3.2.4熱管式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)熱管式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)

48、熱管式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)主要包括熱管束、隔板熱管式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)主要包括熱管束、隔板和外殼三大部分。三者組成了煙氣和空氣的通道。和外殼三大部分。三者組成了煙氣和空氣的通道。隔板將熱管的蒸發(fā)段和冷凝段隔開，同時也將煙隔板將熱管的蒸發(fā)段和冷凝段隔開，同時也將煙氣通道和空氣通道隔開。由于煙氣側(cè)是負(fù)壓（微氣通道和空氣通道隔開。由于煙氣側(cè)是負(fù)壓（微正壓），所以隔板與熱管之間的密封必須十分嚴(yán)正壓），所以隔板與熱管之間的密封必須十分嚴(yán)密，否則空氣會大量漏入煙氣，使實際熱效率大密，否則空氣會大量漏入煙氣，使實際熱效率大大降低。熱管束是傳遞熱量的核心，熱管內(nèi)部的大降低。熱管束是傳遞熱量的核心，熱管內(nèi)部的蒸發(fā)或冷

49、凝給熱系數(shù)都很大，而外部由于是氣蒸發(fā)或冷凝給熱系數(shù)都很大，而外部由于是氣-氣式換熱器，無論是煙氣側(cè)，還是空氣側(cè)，其給氣式換熱器，無論是煙氣側(cè)，還是空氣側(cè)，其給熱系數(shù)都很小，為了強化管外傳熱，一般都采用熱系數(shù)都很小，為了強化管外傳熱，一般都采用翅片管。燒油時，為了便于清灰，在煙氣側(cè)通常翅片管。燒油時，為了便于清灰，在煙氣側(cè)通常采用片間距較大的開口翅片或釘頭。熱管束的安采用片間距較大的開口翅片或釘頭。熱管束的安裝位置有水平、傾斜和垂直三種。煉油加熱爐使裝位置有水平、傾斜和垂直三種。煉油加熱爐使用的熱管式空氣預(yù)熱器幾乎都是重力式熱管，因用的熱管式空氣預(yù)熱器幾乎都是重力式熱管，因此只有傾斜和垂直兩種安

50、裝位置，且煙氣側(cè)必須此只有傾斜和垂直兩種安裝位置，且煙氣側(cè)必須位于下部。一般傾斜式置于對流室頂（爐頂），位于下部。一般傾斜式置于對流室頂（爐頂），而垂直式置于地面。而垂直式置于地面。 熱管空氣預(yù)熱器安裝示意圖熱管空氣預(yù)熱器安裝示意圖55 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施F 2.3.3水熱煤空氣預(yù)熱器水熱煤空氣預(yù)熱器水熱媒空氣預(yù)熱器利用除氧水或除鹽水作熱媒水熱媒空氣預(yù)熱器利用除氧水或除鹽水作熱媒(中間載中間載熱體熱體)，建立一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。熱媒水通過放置在加，建立一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。熱媒水通過放置在加熱爐對流室出口的煙氣換熱器吸收煙氣的熱量，再通熱爐對流室出口的煙氣換熱器

51、吸收煙氣的熱量，再通過布置在鼓風(fēng)機出口的空氣預(yù)熱器放出熱量，加熱空過布置在鼓風(fēng)機出口的空氣預(yù)熱器放出熱量，加熱空氣，如此循環(huán)將煙氣熱量傳遞給加熱爐所需的空氣。氣，如此循環(huán)將煙氣熱量傳遞給加熱爐所需的空氣。為了防止煙氣換熱器發(fā)生低溫露點腐蝕，在水熱媒空為了防止煙氣換熱器發(fā)生低溫露點腐蝕，在水熱媒空氣預(yù)熱器進(jìn)口和循環(huán)水泵入口之間，設(shè)置旁路調(diào)節(jié)閥，氣預(yù)熱器進(jìn)口和循環(huán)水泵入口之間，設(shè)置旁路調(diào)節(jié)閥，控制空氣預(yù)熱器的換熱量，保證進(jìn)煙氣換熱器熱媒水控制空氣預(yù)熱器的換熱量，保證進(jìn)煙氣換熱器熱媒水的溫度高于露點溫度，即煙氣換熱器的最低壁溫高于的溫度高于露點溫度，即煙氣換熱器的最低壁溫高于露點露點(一般設(shè)計值為一

52、般設(shè)計值為120-150)。56 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施水熱媒空氣預(yù)熱器安裝示意圖水熱媒空氣預(yù)熱器安裝示意圖57 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施2.3.3.1水熱煤空氣預(yù)熱器的特點水熱煤空氣預(yù)熱器的特點 p 由于水熱媒空氣預(yù)熱器進(jìn)煙氣換熱器的熱媒溫度均控制在由于水熱媒空氣預(yù)熱器進(jìn)煙氣換熱器的熱媒溫度均控制在130130以上，即使加熱爐負(fù)荷降低，排煙溫度也將高于水熱以上，即使加熱爐負(fù)荷降低，排煙溫度也將高于水熱媒的進(jìn)口溫度；煙氣側(cè)最低管壁溫度均高于水熱媒進(jìn)口溫度媒的進(jìn)口溫度；煙氣側(cè)最低管壁溫度均高于水熱媒進(jìn)口溫度，即高于露點溫度，較好地

53、適應(yīng)了加熱爐負(fù)荷變化。，即高于露點溫度，較好地適應(yīng)了加熱爐負(fù)荷變化。p 水熱媒空氣預(yù)熱器設(shè)置了旁路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，只要將控制回路中水熱媒空氣預(yù)熱器設(shè)置了旁路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，只要將控制回路中進(jìn)煙氣換熱器的熱媒水溫度提高，便可使煙氣側(cè)最低管壁溫進(jìn)煙氣換熱器的熱媒水溫度提高，便可使煙氣側(cè)最低管壁溫度高于露點溫度，從而適應(yīng)燃料的變化。度高于露點溫度，從而適應(yīng)燃料的變化。p 在加熱爐短時間操作異常，進(jìn)空氣預(yù)熱器煙氣溫度高于正常在加熱爐短時間操作異常，進(jìn)空氣預(yù)熱器煙氣溫度高于正常設(shè)計值時，水熱媒空氣預(yù)熱器不會發(fā)生像熱管式空氣預(yù)熱器設(shè)計值時，水熱媒空氣預(yù)熱器不會發(fā)生像熱管式空氣預(yù)熱器的熱管失效甚至爆管的現(xiàn)象。水熱媒空氣

54、預(yù)熱器總管路中設(shè)的熱管失效甚至爆管的現(xiàn)象。水熱媒空氣預(yù)熱器總管路中設(shè)有安全閥，當(dāng)熱媒水的壓力高于設(shè)定值時，安全閥自動啟跳有安全閥，當(dāng)熱媒水的壓力高于設(shè)定值時，安全閥自動啟跳，確保設(shè)備安全，設(shè)備使用壽命在，確保設(shè)備安全，設(shè)備使用壽命在5 5年以上。年以上。p 最終排煙溫度同熱管式空氣預(yù)熱器相比，可降低最終排煙溫度同熱管式空氣預(yù)熱器相比，可降低20-5020-50，所以余熱回收效率高，加熱爐熱效率可提高，所以余熱回收效率高，加熱爐熱效率可提高1 1以上。以上。58 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施2.3.3.2水熱媒空氣預(yù)熱器與熱管空氣預(yù)熱器的比較水熱媒空氣預(yù)熱器與熱管空氣

55、預(yù)熱器的比較p 熱管式空氣預(yù)熱器的主要不足之處有：熱管式空氣預(yù)熱器的主要不足之處有：n熱管操作彈性小。加熱爐正常操作時，煙氣出對流室熱管操作彈性小。加熱爐正常操作時，煙氣出對流室進(jìn)空氣預(yù)熱器的溫度為進(jìn)空氣預(yù)熱器的溫度為220-350，而在異常情況，而在異常情況下，煙氣溫度可能高出設(shè)計值下，煙氣溫度可能高出設(shè)計值100-150，此時產(chǎn)，此時產(chǎn)生大量不凝氣體，減弱了熱管元件內(nèi)的循環(huán)，導(dǎo)致部生大量不凝氣體，減弱了熱管元件內(nèi)的循環(huán)，導(dǎo)致部分熱管失效。分熱管失效。n熱管式空氣預(yù)熱器較難適應(yīng)燃料的變化。當(dāng)燃料硫含熱管式空氣預(yù)熱器較難適應(yīng)燃料的變化。當(dāng)燃料硫含量增加，煙氣的露點溫度提高，熱管式空氣預(yù)熱器低量

56、增加，煙氣的露點溫度提高，熱管式空氣預(yù)熱器低溫段管壁溫度可能低于露點溫度，導(dǎo)致露點腐蝕。溫段管壁溫度可能低于露點溫度，導(dǎo)致露點腐蝕。p 所以采用熱管式空氣預(yù)熱器時為了防止露點腐蝕，所以采用熱管式空氣預(yù)熱器時為了防止露點腐蝕，排煙溫度不能定得太低，一般為排煙溫度不能定得太低，一般為140-180。 59 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施p 水熱媒空氣預(yù)熱器的主要不足之處有：水熱媒空氣預(yù)熱器的主要不足之處有：n因水熱媒空氣預(yù)熱器是用除氧水或除鹽水為介質(zhì)循因水熱媒空氣預(yù)熱器是用除氧水或除鹽水為介質(zhì)循環(huán)取出煙氣余熱，需要與裝置外環(huán)取出煙氣余熱，需要與裝置外(或內(nèi)或內(nèi))的水系統(tǒng)相

57、連的水系統(tǒng)相連，因此流程長，在加熱爐區(qū)要增加熱水泵、旁路調(diào)，因此流程長，在加熱爐區(qū)要增加熱水泵、旁路調(diào)節(jié)系統(tǒng)、安全閥等節(jié)系統(tǒng)、安全閥等(其它類型的余熱回收系統(tǒng)沒有這其它類型的余熱回收系統(tǒng)沒有這些設(shè)施些設(shè)施)，增加了操作的復(fù)雜性。，增加了操作的復(fù)雜性。n用于熱負(fù)荷較小的加熱爐時，投資成本高。用于熱負(fù)荷較小的加熱爐時，投資成本高。p 因此，對這兩項技術(shù)的應(yīng)用，要因地制宜，靈活采因此，對這兩項技術(shù)的應(yīng)用，要因地制宜，靈活采用。用。60 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施 2.4去灰除垢保證高的爐熱效率去灰除垢保證高的爐熱效率p 加熱爐不完全燃燒產(chǎn)生的碳粒和燃料中的灰分等煙塵均會

58、加熱爐不完全燃燒產(chǎn)生的碳粒和燃料中的灰分等煙塵均會污染對流室爐管和余熱回收系統(tǒng)（如熱管）的外表面，增污染對流室爐管和余熱回收系統(tǒng)（如熱管）的外表面，增加熱阻，降低傳熱效果。隨著積灰的增加，排煙溫度迅速加熱阻，降低傳熱效果。隨著積灰的增加，排煙溫度迅速上升，熱效率顯著下降。上升，熱效率顯著下降。p 造成受熱面積灰結(jié)垢的主要因素有造成受熱面積灰結(jié)垢的主要因素有：n燃料品質(zhì)變重，含硫增高；燃料品質(zhì)變重，含硫增高；n吹灰器的選型與使用不當(dāng)，受熱面表面生成陳垢；吹灰器的選型與使用不當(dāng)，受熱面表面生成陳垢；n爐負(fù)荷變化導(dǎo)致的燃燒質(zhì)量波動性大。爐負(fù)荷變化導(dǎo)致的燃燒質(zhì)量波動性大。p 為保證加熱爐長期在高效率下

59、運行，采取的主要措施有：為保證加熱爐長期在高效率下運行，采取的主要措施有：n在線投用清灰劑在線投用清灰劑n必須堅持用吹灰器定期清除積灰必須堅持用吹灰器定期清除積灰n干冰清洗與化學(xué)清洗干冰清洗與化學(xué)清洗61 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施F 2.4.1在線投用清灰劑在線投用清灰劑在加熱爐運行過程中，定期從輻射段看火孔適量加入清在加熱爐運行過程中，定期從輻射段看火孔適量加入清灰劑，達(dá)到清除對流段爐管表面污垢的目的。它的原理灰劑，達(dá)到清除對流段爐管表面污垢的目的。它的原理是：投入到爐膛的清灰劑燃燒后，生成堿性物質(zhì)隨著煙是：投入到爐膛的清灰劑燃燒后，生成堿性物質(zhì)隨著煙氣的流動

60、而堆積在爐管表面上，與垢物中的酸和碳酸鹽氣的流動而堆積在爐管表面上，與垢物中的酸和碳酸鹽起中和反應(yīng)，變成無腐蝕、無粘接性的硫酸鹽，從管壁起中和反應(yīng)，變成無腐蝕、無粘接性的硫酸鹽，從管壁上自行剝離脫落下來。上自行剝離脫落下來。F 2.4.2吹灰器定期清除積灰吹灰器定期清除積灰為了保證管式爐長期在較高的熱效率下運轉(zhuǎn)，必須堅為了保證管式爐長期在較高的熱效率下運轉(zhuǎn)，必須堅持用吹灰器定期（每持用吹灰器定期（每8小時或小時或24小時）清除積灰。這對小時）清除積灰。這對于燃油加熱爐尤為重要。于燃油加熱爐尤為重要。62 二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施二、管式加熱爐節(jié)能途徑和措施p 目前石化加熱爐使用的吹灰器有：