一、管式加热炉的结构及工作原理
1.1 管式加热炉在炼油和石油化工中的重要性
管式加热炉是一种火力加热设备，它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热在炉管中高速流动的介质，使其达到工艺规定的温度，以供给介质在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需的热量，保证生产正常进行。与其他加热方式相比，管式加热炉的主要优点是加热温度高（可达1273K），传热能力高和便于操作管理。近60多年所来，管式炉的发展很快，已成为近代石化工业中必不可少的工艺设备之一，在生产和建设中具有十分重要的地位。例如：一个年处理量为2.5Mt原油的常减压蒸馏装置，虽所用的加热炉的座数不多，但其提供的总热量却达70MW，如果炉子加热能力不够，就会限制整个装置处理能力的提高，甚至无法完成预定的任务。
管式加热炉消耗的燃料量相当可观，一般加工深度较浅的炼厂，约占其原油能力的3%~6%，中等深度的占4%~8%，较深的为8%~15%，其费用约占操作费用的60%~70%，因此，炉子热效率的高低与节约燃料降低成本有密切的关系。
此外，管式炉炉管结焦、炉管烧穿、炉衬烧塌等事故也常常是迫使装置停工检修的重要原因。
在生产中，希望生产装置能达到高处理量、高质量和低消耗以及长周期、安全运转，大量实践表明，管式炉的操作往往是关键之一。
管式炉的基建投资费用，一般约占炼油装置总投资的10%~20%，总设备费用的30%左右，在重整制氢和裂解等石油化工装置中，则占建设费用的25%左右，因此，加热炉设计选型的好坏，还直接影响装置经济的合理性。
1.2 管式加热炉的分类和主要工艺指标
1.2.1管式加热炉的分类
管式炉的类型很多，如按用途分有纯加热和加热-反应炉，前者如：常压炉、减压炉，原料在炉内只起到加热（包括汽化的作用）；后者如：裂解炉、焦化炉，原料在炉内不仅被加热，同时还应保证有一定的停留时间进行裂解或焦化反应。按炉内进行传热的主要方式分类，管式炉有：纯对流式、辐射-对流式和辐射式。按燃烧方式分类，有火炬式和无焰式。根据炉型结构的不同，管式又可分为箱式炉和立式炉、圆筒炉等。
1.2.2主要工艺指标
各种不同类型的管式炉都有其本身特性，但就其炉内的传热过程而言，又有其共性，所以，反映各种管式炉传热性能的主要工艺指标也基本相同。一般只要有以下几项：
1.热负荷指炉子单位时间内传给被加热物料的总热量，单位为KJ/h或W，此值越大，炉子的生
产能力也越大。
2.炉膛体积热强度指单位时间内单位炉膛体积所传递的热量，单位为KJ/（m
3.h）或W/m3。此
值越大，完成相同热任务所需要的炉子越紧凑。
3.炉管表面热强度指单位时间内单位炉管表面积所传递的热量，单位为KJ/（m2.h）或W/m2。
此值越高，完成相同热任务所需要的传热面越小。
4.全炉热效率指炉子供给被加热物料的有效热量与燃烧放出的总热量之比。此值越高，完成相
同热任务所消耗的燃料越少。
5.管内介质流速（293K 冷介质流速）和全炉压降。
1.3加热炉热负荷分布及计算
1.3.1加热炉燃料
加热炉的基本过程是利用燃料燃烧所放出的热量，加热在炉管内高速流动的介质。热源即是燃料燃烧时产生的炽热火焰与高温烟气。
燃料分为气体燃料（瓦斯）和液体燃料（燃料油）两种。气体燃料的来源比较繁杂，有催化裂化
干气、焦化干气、不凝缩气、液态烃等，其主要成分是H
2和C
1
~C
5
的烃类，液体燃料的来源十分广泛，
大都是炼油厂自产的重质油，如常压重油、减压渣油、裂化渣油等。
燃料气的主要理化性质有：密度、比热、平均相对分子质量等。这些性质都按燃料气中各组分的体积百分数和各组分的性质计算得到。燃料油的理化性质有：密度、粘度、比热、导热系数、闪点、燃点、自然点和凝固点等。
燃料的发热值是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时所放出的热量，即最大反应热。按照燃烧产物中水蒸汽所处的相态（液态还是汽态），燃料的发热值分高发热值和低发热值。高发热值是指燃料完全燃烧，并当燃烧产物中的水蒸汽（包括燃料中所含水分和氢燃烧生成的水蒸汽）凝结为水时所放出的热量。其值由测量得到，低发热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水分仍以汽态存在时所发出的热量。高发热值和低发热值之差等于燃烧产物中水的汽化潜热。由于在加热炉中水总是以蒸汽状态存在，所以计算中总是用低发热值。
气体燃料的发热值用一标准立方米燃料完全燃烧时放出的热量来表示，单位为KJ/nm3。可出其组成和各组成的发热值计算。
高发热值：Q h=Σy i q hi
低发热值：Q l=Σy i q li
y i--------气体燃料中的I组分的体积分率
q hi，q li-------I 3
气体组分的高、低发热值
气体组分质量发热值KJ/kg 体积发热值KJ/nm3 高发热值低发热值高发热值低发热值
甲烷55687 50051 39777 35711 乙烷51500 47522 68667 63584 丙烷50244 46388 96301 91034 异丁烷45655 118492 109281 正丁烷49407 45772 125610 118413 异戊烷48988 45274 134821 正戊烷48569 45387 145783 正己烷48151 45136 176273 正庚烷44956 197626 182972 正辛烷44822 226098 209350
乙烯丙烯
50563
494407
47196
45814
59472
86411
异丁烯48490 45081 114724
乙炔50244 48569 56453
氢气144452 123307 11096
一氧化碳10133 12636
硫化氢16539 15282 25407 23384
燃料油的发热值是指一公斤燃料完全燃烧时所放出的热量，单位KJ/kg。一般燃料油相对密度越小，发热值越高。
1.3.2加热炉热辐射室传热
辐射室中高温的火焰及烟气，在单位时间内传给辐射管的热量由两部分组成。一部分是火焰及烟气以辐射方式传给炉管的，它包括火焰及烟气以直接辐射的方式传给炉管的热量以及火焰及烟气通过反射墙间接传给炉管的热量，另一部分是烟气以对流的方式传给炉管的。
1.3.3加热炉对流室传热
对流室的热负荷等于加热炉的总热负荷减去辐射室热负荷。其中遮蔽管包括在辐射室中。如果在对流室中敷设有过热蒸汽管，则这部分蒸汽所吸收的热量也应包括在对流室的热负荷中。对流室的热负荷为 R
c Q Q Q -=
式中 Qc ──对流室热负荷，W ；
Q ──总热负荷，W ；
Q R ──辐射室热负荷，W 。 1.3.4热负荷计算公式
∑==n
i Wi Q Q 1
式中 Q —— 加热炉计算总负荷，kJ/h
Q Wi —— 各被加热介质通过加热炉所吸收的热量，kJ/h
冷进料(原油)吸收的热量Q W1
由冷进料进口比焓I 1i ，出口比焓I io 。
()i I I W Q W 11110-=
水蒸气吸收的热量Q W2
水蒸汽入口比焓 I 2i ；
水蒸汽出口比焓 I 2o 。
则过热水蒸汽吸收的热量为
Q W2=W 2(I 2o －I 2i )
对流油在加热炉吸收的热量为 Q ｗ3
加热炉的总热负荷为 Ｑ＝Ｑｗ1+Ｑｗ2+Ｑｗ3
1.3.5燃烧计算
燃料的气发热值为： 41.87079MJ/kg
1.3.6热效率计算
加热炉的热平衡
1) 供给热量Q in
Q in =Q i +Q f +Q a +Q S
(1)燃料气的发热值Q 1
由Q 1=41.87079MJ/kg(燃料气)
(2)燃料气入炉显热Q f ，
(3)空气入炉显热Q a
(4)雾化蒸汽入炉显热Q S
Q in = Q f ＋Q s ＋Q a kJ/kg(燃料气)
2）支出热量Q out
Q out =Q e +Q 1+Q 2+Q 3+Q 4
（1）烟气带出热量Q 1
(2)燃料的化学不完全燃烧损失热量Q 2
(3)燃料的机械不完全燃烧损失热量Q 3
(4)炉壁散热损失热量Q 4
Q in = Q out 得
Q e = Q in -Σ Q i
加热炉热效率
加热炉热效率η由下式计算 η= ???? ?
?+++-M M M M Q Q Q Q Q Q Q Q 43211×100% 二、加热炉总体结构
加热炉一般是由四个主要部分组成：辐射室、对流室、燃烧室（又称火嘴）和通风系统（烟囱和空气送入部分）。辐射室和对流室内装有炉管；在辐射室的底部、侧壁或顶部装有火嘴；在烟囱内装有挡板。一个比较先进的加热炉还配备烟气的余热回收系统、空气和燃料比的控制调节系统。低温物料先流进对流室炉管，在流经辐射室炉管，在炉膛内吸热后成为高温物料而流出。
加热炉的四大组成部分的作用及各特点：
2.1通风系统
通风系统的作用是将燃烧用空气导入燃烧器，并将废烟气引出炉子。根据通风系统的不同，加热炉可分为以下几种情况：
a.自然通风加热炉 利用烟囱本身的抽力吸入燃烧用空气，并用烟气排出。
b.强制通风加热炉 燃烧用空气由通风机送入，烟气则通过烟囱排出。
c.负压加热炉 利用引风机排出烟气，维持炉内负压吸入燃烧用空气。
d.抽力平衡加热炉 用通风机送入空气，用引风机排出烟气。
自然通风加热炉依靠烟囱本身的抽力，不消耗机械功，其他则不然。绝大多数炉子因为炉内烟气侧阻力不大，都采用自然通风方式。烟囱通常安装在炉顶，烟囱高度要足以克服炉内烟气流动阻力。烟囱越高，抽力越大。抽力大则辐射室进风量也越大，所以要对抽力进行控制，在烟道内和一块可调挡板。调节挡板开度可控制抽力大小，以保证炉膛内最合适的负压。
2.2对流室
离开辐射室的烟气温度不能太低，否则会降低辐射室传热效率，通常控制在700-900℃之间，所以要高温的烟气有很多热量可以利用，所以要设置对流室，用来预热被加热介质及燃烧用空气或安装过热水蒸汽室，以回收余热。对流室内密布多排炉管，烟气冲刷炉管，将热量传给管内介质。烟气冲刷炉管的速度越快，传热的能力越大，所以对流室要窄而高些，间距尽量小些。为提高对流室的受热能力，常采用钉头管和翅片管以加大它的外表面积。管内介质要和管外烟气流动的方向相反，以增大传热温差，提高传热效果。
对流室一般负担全炉热负荷的20%~30%。对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率越高，但究竟占多少比例合适，应根据管内流体用烟气的温度差和烟气通过对流管排的压力损失等，选择最经济合理的比值。对流室一般都布置在辐射室之上，与辐射室分开，单独放在地面上也可以。
2.3辐射室（又称炉膛）
炉膛是管式加热炉的核心部分。从火嘴喷出的燃料在炉膛内燃烧，需要有一定的空间使其燃烧完全，所以辐射室的体积较大。由于火焰温度很高（可达1500℃~1800℃左右），故不能直接冲刷炉管，以防止炉管结焦或者被燃烧，因而热量主要靠火焰和烟气的辐射来传送。一部分热量被炉管接受，一部分热量使炉墙温度升高。又由于炉墙外部有隔热层，热量基本上散不出去，炉墙又把热量反射回来，传送炉管一部分。火焰的形状和大小主要取决于火嘴的结构形式和尺寸。火焰离炉管越远，辐射传热量越小，所以只要保证火焰不直接扑到炉管上，应该尽量减小炉膛体积，节省投资。
辐射室炉墙由耐热层、隔热层和保护层组成。其中耐热层除能耐一定的高温外，还要具有良好的在辐射性能，能将吸收的热量在辐射给炉膛。耐热层有耐火砖砌筑的和耐火衬里两类。耐火衬里具有结构简单、厚度薄、重量轻、施工简便等优点，是管式加热炉炉衬的发展方向。尤其陶瓷涂料耐火衬里，不仅耐高温、耐振动、有良好的绝热性，而且辐射系数高，大大增加了辐射能力。
辐射室是热交换的主要场所，全炉热负荷的70%~80%是由辐射室担负的，它是全炉的重要部位。烃蒸气转化炉、乙烯裂解炉等，其反应和裂解过程全部有辐射室完成。可以说，一个炉子的优劣主要看它
的辐射室性能如何。
2.4燃烧器（又称火嘴）
主要给加热炉以高温热源，是炉子的主要组成部分。如前所述，由于燃烧火焰猛烈，必须特别重视火焰与炉管的间距以及燃烧器间的间隔，尽可能使炉膛受热均匀，使火焰不冲刷炉管并实现低氧完全燃烧。为此，要合理选择燃烧器的型号，仔细布置燃烧器。
三、前的炼油企业加热炉在运行中存在的主要问题
3.1受热面积灰结垢
加热炉受热面积灰结垢一直是困扰加热炉安全、稳定、高效及周期运行的主要因素，受热面积灰结垢一旦形成，它所造成的负面影响将是持久的及递增的。造成受热面积灰的主要因素有：燃料品质变重，含硫增高；吹灰器的选行使用不当，受热表面生成尘垢；炉负荷变化导致的燃烧质量波动性大。
上述因素的影响，导致排烟温度升高。尤其在加热炉运行周期末期，加之在炉子处于满负荷时，不仅会恶化燃烧条件，又会使炉子处在微正压的操作状态，使炉子满负荷运行的条件处于边缘卡边的状态，使炉子的安全、稳定、高效率运行受到一定程度的影响。
3.2 炉体漏风严重, 烟气含氧量高, 散热损失大,热效率低;
3.3燃烧效果不好, 燃料单耗高, 炉膛温度及排烟温度高, 装置能耗大;
3.4对炉体中看得见的漏风源不重视，堵漏意识意识不强。譬如看火孔、防爆门、炉管进出口管、停烧的燃烧器风门蝶阀关闭不严等等。
3.5 忽略了看不见的“漏风”。
加热炉的操作通常是点燃几个燃烧器。主燃烧器由于主燃料量偏高，火焰便长，供风不足而造成燃烧不完全。这样势必会造成一部分燃烧器供风过剩，以致烟气尾部含氧量和一氧化碳含氧量和一氧化碳含量同时出现双高这种不尽合理的现象。
无论是看得见和看不见的“漏风”都不容置疑地会加大烟气中的氧含量，这不仅会带走更多的烟气热损失，同时由于烟气中含氧量的增大，会加剧高温部位的腐蚀。
3.6各种节能措施的效能即可靠性下降
由于以下因素的变化与影响，致使节能技术及设备的效能及可靠性受到了不同程度的影响。经分析主要有：1、燃料品质变重，含硫增多；2、炉负荷变化幅度增大；3、日常维护、保养制度执行不严；4、辐射炉管结焦速度快, 氧化爆皮严重, 每次检修需更换炉管, 注水管和原料预热管寿命短, 长则1 年短则半年需更换一次, 炉子运转周期短。
3.7操作人员的操作技能有待提高
有资料表明：加热炉采用计算机控制的热效率一般操作人员精心操作高2%；而精心操作又比一般操作高2%。这说明加热炉的运行水平与加热炉的操作与控制水平是密切相关的。目前，氧化锆的寿命及可靠性、执行机构的灵敏性及线性优化还需要进一步完善，实施加热炉计算机优化控制前，现场操作人员的操作技能的高低及责任心就显得尤为重要。着需要步骤、有计划地开展加热炉知识培训，加强现场的规范管理，以促进加热炉运行及管理水平的不断提高。
3.8部分加热炉的运行状况不好。
有不少加热炉排烟温度高，制约了加热炉热效率的进一步提高；加热炉烟气的氧含量仍然偏高，过剩空气系数偏大。许多加热炉对氧含量要求不严，只求运行安全，不注意经济运行。
3.9燃料脱硫措施不全。
随着加工高含量原油比例的增大，燃料油的比重、粘度和含硫量相应提高，对加热炉的硫腐蚀加剧，造成加热炉衬里、对流室流管及余热回收部分产生严重腐蚀和结垢并危急到安全生产。同时烟气中的SO
还污染大气环境。
2
目前，炼油企业的使用的燃料气主要来源于系统管网瓦斯和装置自产瓦斯。许多企业上了燃气脱硫系统，燃料气含硫量较低，但也有不少企业燃料气脱硫效果不好或者部分装置的自产瓦斯未经脱硫，
直接进炉子烧掉。如某企业的燃料气SO
含量一般在2000μL/L以上，高的甚至超过5000μL/L。有
2
的企业其老式加热炉为了提高热效率，大都在对流段设置了用于低温回收的软化水炉管。由于烟气中含量升高，其结果是烟气露点温度升高，在低温烟气中的炉管和热管极易产生露点腐蚀。
平均SO
2
含量还将对加热炉衬里产生腐蚀。目前许多企业加热炉采用了新型的陶纤衬里，另外，烟气中SO
2
但陶纤衬里的缺点是抵抗烟气的冲刷能力较差，透气度大，含硫烟气极易通过衬里渗透到壁板，造成衬里锚固钉露点腐蚀、断裂、衬里脱落，从而造成炉墙、炉顶超温，影响加热炉的长期运行。据统计，2002到2004年，中国石化企业每年都有2台加热炉因为陶纤衬里大面积脱落，加热炉局部超温严重，被迫停工检修。
3.10余热回收效率不高。
少部分炉子无余热回收措施。有余热回收的空气预热器问题多，寿命短、余热回收效率不高。从24家企业上报的材料看，反映有加热炉无余热回收措施的有十家，占企业总数的42%，反映空气预热器有问题的企业有12家，占企业总数的46%。
空气预热器的主要问题是热管问题多，寿命短，目前企业所用的大部分为钢水热管，许多热管1至2年换热效果明显降低或者失效。与装置长周期运行的要求不相适应，如某企业的常减压炉在2001年检修后，空气预热器运行良好，但在2002年的检查中，发现烟气换热后温度由200升至236 说明换热器已部分失效，热管寿命短的主要原因有二个：一是加热炉的实际运行工况与设计工况相差很大，由于处理量不同，燃料性质不同，炉管积灰结垢，造成热管露点腐蚀。二是部分钢水热管质量差。
四、提高加热炉热效率的途径及改进措施
综上所述，加热炉在运行中仍然存在着不少问题，需要在今后的工作中不断完善。下面将分别从几个方面提出一些改进措施。
4.1加强管理，向管理要效益。
制定本企业的加热炉运行考核方法，并严格实施，这是提高加热炉运行水平最有效也是最根本的途径。加强培训，提高人员素质。加热炉属于一种“动态运行”的工艺设备，炉管使用寿命，加热炉运转周期长短、节能效果好坏都于操作人员的素质有极为密切的关系，因此，要定期对加热炉操作人员进行培训，提高他们的理论水平和操作技能。确保加热炉的正确操作。
4.2采用高效节能燃烧器
采用高效节能的燃烧器，改善燃烧效果。燃烧器是加热炉的供热源，它的运行好坏直接影响加热炉的“安、稳、长、满、优”的运行。要根据加热炉型和燃料品质，选用不同种类的高效节能燃烧器。如对燃烧气燃料器要更多的考虑满足燃料气的压力和成分变化，对于低压瓦斯可以采用后置预混式燃烧器，对于高含氧燃烧气，要选“弱化配风”的燃烧器。通过选用合适的燃烧器，可以改善燃烧效果。优化加热炉的热流场，从而达到提高炉效，节约燃料消耗的目的。
4.3优化炉管系统
炉管在加热炉中起着传热面的作用，他的金属耗量越占炉子总耗钢量的40%~50%，投资占60%以上，而且炉管是在高温、应力和腐蚀性介质的作用下长期工作的。因此，炉管管径与壁厚设计是否适宜，材料选择是否恰当，不但影响加热炉的传热性能和安全操作，而且对炉子的操作费用和基建投资都有很大影响。
加热炉的炉管直径通常可按管内油品流量和推荐的适宜冷油流速计算后，再依照国内标准管规格选用。管径增大，传热不良，管壁温度升高，油品易于结焦；管径太小，油品流动阻力大，炉子压力降增加。常用炉管外径为60~152mm之间，最常见的是100~150mm。
加热炉的炉管厚度是根据所用材质的管径大小，以及炉管要求的使用年限、使用压强、温度和油品腐蚀等条件确定的。管壁设计过厚，钢材消耗投资增加（如热负荷47MW的加热炉，炉管壁厚增加2mm，总钢材使用量就增加11%，合40t钢材，投资则增加6%）。炉管设计过薄，又会影响使用寿命和
安全操作。一般除高压情况外，加热炉的炉管壁厚在6~12mm的范围内使用。
加热炉的炉管长度过去约在7~8m，近年来趋向与15~18m。炉管长度增加后，可减少连接零件，并有利于炉子的大型化。
加热炉炉管之间的连接件叫回弯头。回弯头的型式有箱式和可拆卸式两种。可拆卸式的阻力小，但密封性差。箱式回弯头有铸造和锻造两种，后者金属耗量大，加工工作量也大，已不再采用。
对于不结焦或结焦不严重的加热炉，如常减压加热炉，除留几个箱式回弯头做检查用外，其余炉管均可采用冲压弯管连接。在重整装置的加热炉中，为了适用于气相介质或过热水蒸汽，还采用了四联管或八联管的冲压集合管。
4.4优化装置的换热系统
加热炉的热负荷大小,随装置换热流程的不同而改变,减少管式加热炉的热负荷,可减少其加热炉的燃料用量。如果将一个管式加热炉的热负荷降低10%,当此加热炉的热效率为80%时,从燃料消耗量考虑,相当于将原管式加热炉的热效率提高8 9%,而管式加热炉的热效率越高,减少热负荷相应使原管式加热炉热效率值提高的就越大。通过改进工艺流程、提高入炉油温等措施,可使管式加热炉的热负荷得到减少,从而达到节约能源的目的。
4.5 降低排烟温度
加热炉对流室出口温度为排烟温度, 排烟温度在某种程度上对加热炉的热效率起决定因素, 排烟温度越低, 其烟气带走的热量越少, 热损失越小, 热效率越高。而排烟温度主要与被加热介质入口的温度有关, 并且随介质入口温度升高而升高, 随烟气与介质之间的温差而变化。所以提高加热炉的热效率必须充分利用对流室, 从而降低被加热介质入口的温度和缩小烟气与介质之间的温差, 使排烟温度降低。加热炉的原料一般都是先经装置换热后, 再进加热炉, 所以可通过减少换热流程、采取冷进料方式来降低加热炉介质入口温度, 或者增加余热回收设备,使排烟温度降低, 提高加热炉的热效率。
在石油化工装置加热炉上, 广泛采用空气预热器来回收烟气余热, 以提高加热炉的热效率。早期,普遍采用的是光管式空气预热器, 由于气气换热过程中, 两侧气体的传热膜系数均较小, 总的传热系数K 值仅有13～15W ? (m 2·℃) , 而且, 设备体积大、重量重, 但由于其制造工艺比较简单, 便于现场制做、安装, 故至今仍有一小部分空气预热器采用这种形式。现在较多采用的是扰流子翅片管式空气预热器, 也就是在光管外面增加翅片来强化管外传热, 在光管里面插入扰流子(扭带或麻花铁) 来强化管内侧传热, 通过管内、管外同时强化传热, 使扰流子翅片管式空气预热器的总传热系数K 值可达到42～50W ? (m 2·℃) , 是一种新型、高效的传热设备。然而, 随着加热炉热效率的提高, 烟气排出空气预热器的温度相应降低, 以及燃料气中硫含量的逐步增加, 空气预热器的露点腐蚀问题越来越突出。所谓露点腐蚀是指当烟气中预热管的管壁温度低于烟气的露点温度时, 烟气中的SO
3
和水蒸汽形成H
2SO
4
冷凝液, 这种冷凝液不但腐蚀空气预热器预热管的管壁, 造成预热管蚀穿、折断,
而且还会粘附大量的烟灰, 这种烟灰粘性大、附着力强、不易被吹掉, 降低了空气预热器的换热效率, 严重时, 将堵塞空气预热器, 增加烟气流动阻力, 直接影响加热炉的正常操作。因此, 烟气的露点腐蚀问题是影响空气预热器长周期高效率使用的首要问题。提高加热炉的排烟温度, 即加热炉的排烟温度高于烟气露点温度20～ 30℃, 使烟气温度还未达到露点温度时就已从空气预热器中排出, 这样也可防止预热管的露点腐蚀。但由于加热炉的排烟温度对加热炉的热效率影响很大, 排烟温度每升高10℃, 热效率下降0.15% 左右, 因此, 排烟温度也不能太高, 一般来说不低于160℃, 不高于200℃之间为好。
4.6提高空气入炉温度
利用装置的余热或用烟气的余热来预热入炉空气,这样,不仅可以省掉冷却该介质的空冷和水冷设备,使加热炉的排烟温度下降,同时又提高了进入管式加热炉的空气温度,对燃烧及传热带来很油气田地面工程第21卷第6期(2002.11) 环保节能多好处。当空气预热到150℃时,相当于将管式加热炉热效率提高7 5%,当空气预热到250℃时,相当于将加热炉热效率提高12%。可见提高空气的入炉温度,可以进一步提高管式加热炉的热效率。通常采用的方式为:用烟气余热来预热空气,这样即可降低管式加热炉的排烟温度,又可提高空气的入炉温度,使加热炉的热效率得到提高。
4.7 合理控制过剩空气系数。
在工业实践中,燃料在化学平衡中所需空气量即理论空气量下是不可能完全燃烧的,因此需要多供应一些空气即过剩空气,理论空气量有[4 ]C + O2 = CO2H2 + 1/ 2O2 = H2O由此可知气体燃料燃烧所需的理论空气量. 但由于炉子在实际操作中,空气与燃料的混合总不能非常完善,所以,要使燃料完全燃烧,必须供给比理论空气量为多的空气,这就产生过剩空气.过剩空气系数定义为:α= m/ m0 = V / V 0式中m 为实际空气质量, m0为理论空气质量,V 为实际空气体积, V 0为理论空气体积.实际供给的空气量与理论空气量之比叫做过剩空气系数。过剩空气系数对加热炉热效率影响很大。合理的控制过剩空气系数, 对提高加热炉的热效率是很重要的。在加热炉的设计和操作中,过剩空气系数是一个非常重要的参数通常采取的措施是, 检测烟气中的一氧化碳含量, 来控制烟道供风挡板或燃烧空气入炉量, 使加热炉处于最佳的燃烧状态, 从而使燃料耗量减少。石化标准规定,设计时,对于自然通风的加热炉以烧气为主时,富余空气量为20 %。但是因为加热炉是在负压下运行,即炉膛和烟道内保持一定的负压,外界的空气会不断地从加热炉不严密处漏入,实际的过剩空气系数是很容易超过设计值的。在实际操作中,过剩空气系数对加热炉的影响是多方面的,它直接影响加热炉的热效率,过剩空气系数太小会造成不完全燃烧,增加不完全燃烧热损失,降低热效率;过剩空气系数太大,多余的空气在排烟温度下排入大气将带走大量热量,直接增加排烟热损失而使热效率降低;其次过剩空气系数的大小直接影响烟气阻力的大小;再者,烟气含氧量增加会增加炉内构件的氧化,并且,烟气中过多的氧还会增加
SO
2向SO
3
转化,加重低温烟气露点腐蚀。综上所述,降低过剩空气系数有诸多好处,但必须保证燃烧
完全。若燃烧不完全,不但燃料的大部分化学能未完全释放、造成燃料浪费,同时不完全燃烧产生的可燃性物质(CO ,H
2
,碳粒) 不仅污染环境,而且有可能发生二次燃烧,甚至闪爆,影响加热炉的使用安全。因此提高热效率、降低燃料用量,必须找到最佳过剩空气系数α值。为了寻求加热炉的适合的α值,分别测定了在不同过剩空气系数时两炉的燃料耗量计算出α值,同时记录下单位燃料用量(见图 1 和表2) 。
表2 不同α值时的燃料耗量
过剩空气系数 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50
燃料耗量/ F101 9.12 8.15 7.98 8.07 8.24 8.39 8.52 8.69 8.83
Nm3·h–1 F10 9.21 8.06 7.92 8.03 8.22 8.41 8 86 8.73 8.90
由此可见，过剩空气系数对燃料的影响已十分显著，而燃料则占能耗的70%因此调整好过剩空气系数对节能降耗意义有重要
4.8提高燃料空气温度
提高燃烧温度,增加炉子的产量。空气和煤气预热后,可以提高燃烧温度和增加炉子的产量。一般认为:空气预热温度每提高100℃,即可提高燃烧温度50℃左右,产量增加2%左右。精确的燃烧温度,可用下式计算:
t燃=Q低+Q空预+Q煤预Vn·Ct
式中:
t燃—燃烧温度,℃;
Q低—燃料的低发热值,kJ/kg(m3)
Q空预,Q煤预—空气,煤气预热带入的热量,kJ/kg(m3);
Vn—单位燃料的烟气量,m3/m3(kg);
Ct—烟气温度下的比热容,kJ/m3·℃。
利用烟气余热预热燃烧空气的温度，可以进一步提高加热炉的热效率。另外，在现场对加热炉进行改造时，如果由于其他原因，不宜在对流室上部增加加热管或采用余热来预热空气时，也可以单独利用装置内其他费热来预热空气，这样不但可以省掉冷却介质的空冷或水冷设备，同时又提高了进入加热炉的空气温度，对燃烧及传热带来了多方面的好处。如果将空气预热到250℃，相当于将加热炉的热效率提高了12%左右。
加热炉燃烧空气温度提高后，会相应的改变炉内的传热特性。如果假定预热后的其他参数不变则空气预热温度与热效率提高值的关系为直线上升关系
燃烧空气温度提的太高，就应该相应的考虑燃烧器的结构和材质问题。燃烧空气温度一般控制在300℃左右为亦。
4.9炉体的密封及散热损失控制
加热炉燃烧所需空气应该全部从燃烧器处供入,从其它部位漏入的空气不但难以起到有效的助燃作用,反而会带来氧含量上升,露点温度升高,排烟损失增加,加热炉炉管氧化,氮氧化合物生成量增加等不良后果。据报道[1] ,对于一台热负荷23.26MW 的加热炉,当炉底负压为-98Pa时,每0.1m2 的漏缝,可以导致大约3000m3/ h 的空气漏入,使过剩空气系数增大0.1。可见炉体密封是大有潜力可挖的。某些加热炉的操作负荷比设计负荷要小,而空气系统的鼓风机是按设计负荷匹配,如果风道挡板不能有效调节,会造成大量空气进入炉内,引起过剩空气系数的上升,因此应始终维持风道挡板或风机挡板的调节灵活性。
对于燃烧器的点火孔、看火孔,许多操作人员为了方便,不关、不盖的现象很多,这实际上导致了大量冷风的进入,严重降低了炉子的热效率。实际上,可以将看火孔类的窗口用高温玻璃做成视镜,这样方便观察,更利于节能。
烟道挡板也需要经常维护。现场由于维护不到位,挡板传动轴变形,会造成炉膛压力控制不合理,导致加热炉的非优化操作。如果采用优质传动轴,改内置轴承为外置轴承,加强执行机构和传动机构的定期润滑和维护保养,上述问题易于解决。
在操作管理方面,部分装置人为地将直通烟道挡板固定在一定的开度,或者直通烟道挡板泄漏量较大,致使相当一部分高温烟气未经余热回收就直接排入大气,造成了加热炉的实际热效率降低。比如,某厂常减压炉直通烟道挡板人为开度为8 % ,另一厂的加氢裂化炉直通烟道挡板人为开度为5 %。对此问题应特别重视,因为该处阻力较小,即使是非常小的开度也会造成非常大的泄漏,所以操作中必须使之处于完全关闭状态,如不能完全关闭,应更换密封挡板。
另外,如果炉体与工艺管道连接处采用填料密封,检修时将回弯头箱充满保温材料,将所有的孔洞密封完好,则炉散热损失将大大降低。这样全密封的加热炉,在总体计算下来,大约可以提高加热炉热效率1%,经济效益非常可观。
加热炉炉壁向大气散热损失包括辐射散热和对流散热两部分，在外界无风条件下，仍存在自然对流散热，其中向上的水平壁和向下的水平壁，以及垂直炉墙的散热量都是不同的，由于加热炉炉墙的内表面温度是变化的，并且散热量与外界温度和风速等因素也有关，所以准确算炉墙的散热较困难，故在设计中一般按供热量的 1.5-3%来计算。有较长的烟气通道的余热回收系统中，加热炉整个系统的总散热量损失可能达到4%。
加热炉的外壁温度随着外界的温度下降而下降，外壁温度在夏季和冬季相差很多，但散热差值并不大。国外某些设计公司规定，在环境温度在25℃，风速为2m/s条件下的外壁温度为80-90℃。
4.11积灰、结垢及时处理和吹灰器更新
炉管的积灰是影响加热炉热效率的重要因素之一。一旦炉管积灰,传热过程中的热阻增加,传热速
率将会大大下降。此时,要使管内介质出口温度达到工艺要求,就必须增加燃料量。
对流室和热管上的积灰中,一种是附着力不强因而较易除去的疏松积灰; 另一种是粘性积灰[2] ,是烟气中的碳粒吸附了其中的酸性组分(SO2 ,SO3)[15]和水分形成的含有硫酸的、粘性很强的碳粒子,这些粒子在移动过程中,会沉积在受热面上,形成附着牢固且腐蚀性很强的积灰,一旦它们与炉管表面起化学反应,生成硫酸亚铁会增加积灰的牢固性。
近年来,声波吹灰器已被使用,在调查的几家企业中,均在部分加热炉上使用声波吹灰器代替了蒸汽吹灰器。用声波吹灰器进行吹灰,只要维持定期操作,除灰的效果比较明显,这可以从炉膛温度上反映出来。从使用情况看,低频声波吹灰器对于对流室炉管表面和热管表面的干灰,去除效果明显,因为它按程序自动运行,维护工作量小,现在已经成为厂家的主流选择。应当注意的是它本身对于清除硬灰、粘灰效果较差,而且部分厂家的电子元件故障率较高。
目前正在试用阶段的激波吹灰器,由于其利用燃气爆炸产生的冲击波将炉管表面上的灰去除,效果很好,如果使用安全性、方便性完善,激波吹灰器会有前途。需要指出的是无论采用何种吹灰器,均需保持每天每班的吹灰次数,这样才能保证积灰不在对流管表面累积,一旦灰垢积聚到一定程度,吹灰器就不易吹掉这些垢。所以一旦吹灰器出现问题,必须尽快检修。
4.12氧含量闭环自动控制系统
改造措施，具体措施如下：取消蝶阀,将加热炉通、引风机电机改造成变频调速电机,在对流室出口处安装氧化锆在线测量烟气氧含量,并用此信号控制通风机电机的转速,调节进风量,控制氧含量,形成通风机、氧含量闭环控制系统;通过测压元件测量炉膛负压,并用此信号控制引风机变频调速电机转速,调节热烟气量,控制炉膛负压,形成引风机、炉膛负压闭环控制系统。通过定期校验氧化锆和每周一次的烟气采样分析来保证在线数据的准确性。改造后可达到以下效果，由于该系统的投用实现了加热炉烟气氧含量和炉膛负压控制的自动化,提高了加热炉的热效率,降低了耗电量,使烟气氧含量适时地处于可控状态,加热炉的运行水平上了一个台阶。
加热炉操作基础 1、阻火器的作用和工作原理是什么？ 答：阻火器的作用：是防止明火或常明灯的明火进入燃料气系统，造成燃烧爆炸事故。 其工作原理是：当火焰通过狭小孔隙时，由于热损失突然增大，使燃烧不能继续而熄火。 2、加热炉为什么要设置防爆门？ 答：在加热炉未点火之前，如果炉膛内充满易燃气体，一遇明火或静电即会爆炸，这时防爆门被顶开，使炉膛内的压力能迅速泄出，防止炉体被损坏。可见，加热炉设置防爆门的目的是为了防止加热炉爆炸时造成过大的损害。 3、风门的作用？烟道挡板的作用是什么？ 答：风门的作用是通过风门调节入炉空气量来调节火焰燃烧情况。 烟道挡板的作用是调整进出加热炉空气量，以此调整炉内负压，达到调节火焰燃烧情况的目的。 4、加热炉的负压是怎样产生的？为什么在负压下操作？ 答：由于烟囱内的烟气温度比外界空气高，气体密度相对较小，容易向上流动，这样就使烟囱入口存在抽力。在此抽力的作用下，使炉内产生负压。 负压大小对操作影响很大，负压过大，入炉空气量多，使烟气氧含量增加，降低了炉子的热效率，且炉管氧化加剧，负压过小，空气入炉量过小，导致燃烧不完全，也降低了炉子的热效率，因此要在适当的负压下操作。 5、加热炉为什么要保持一定的负压？ 答：燃料需要有一定量的空气存在才能燃烧，只有保持一定的负压，炉内压力比炉外压力低一些，才能使炉外空气进入炉内，若炉内负压很小时，炉内吸入的空气量就很小，燃料燃烧不完全，炉热效率下降，烟囱冒黑烟，炉膛不明亮，甚至往外喷火，会打乱系统的操作。 6、负压值应该保持多少为合适？ 答：一般炉膛负压应保持在-50～-100pa，烟道挡板开度增大还不能增加抽力，则应该减少燃料量和降低加热炉的负荷。
影响加热炉热效率的因素及对策 摘要：21世纪随着石油开采工程的不断深入，全国的各大油田也得到了不断的发展。由于新疆冬季的特殊气候条件，气温低，持续时间长，在原油的输送过程中需要进行中间加热，这就需要大量的加热炉。笔者通过分析加热炉在运行中存在的一系列问题和影响加热炉热效率的因素，提出了提高加热炉运行热效率的技术对策，并介绍了几种提高运行热效率的途径和具体措施，指出了影响热效率的关键因素以及提高热效率的可行性，并在此基础上就进一步提高加热炉热效率提出了建议和改进措施。 关键词：加热炉热效率对策 引言：众所周知，原油在运输和加工过程中，必须要使用加热炉加工。因此，加热炉成为了石油领域中无法取代的重要能源机器，但是由于加热炉在加热原油的过程中很大一部分的热能都散发了出去，并没有应用于加热原油上。所以，找到提高加热炉热效率的方法成为了整个热能领域亟待解决的问题，考虑到加热炉是将原油运输中不可或缺的一道工序，也是至关重要的一项设备，找到影响加热炉热效率的因素，提出解决问题的方法，是整个石油行业需要解决的问题。 一、影响加热炉效率的主要因素 1.加热炉受热面积灰结垢一直是困扰加热炉运行的主要因素，受热面积灰结垢一旦形成，它所造成的负面影响将是持久的及递增的。同时应保证燃料燃烧充分。因为，排烟热损失主要由排烟温度和烟气量决定，烟气量取决于加热炉的过剩空气系数，提高热效率的途径主要是通过降低过剩空气系数或排烟温度来实现。所以，在过剩空气系数和排烟温度增高时，加热炉热效率都将降低。 2.加热炉运行控制中由于多种原因致使运行工况控制不好，包括风门调节不当，供风过大；运行负荷低于设计值；燃料品质不好造成腐蚀和积灰；供风系统操作不当；燃烧器选型问题等，这些问题导致的直接结果是加热炉排烟气氧含量和过剩空气系数普遍偏高。通过调查发现，企业中加热炉烟气中的平均氧含量普遍都高于标准的指标，平均排烟温度也高于标准温度。过高的烟气氧含量导致炉内的过剩空气较多，这样会造成排烟温度偏高，烟气带走的热量越多，对热效率的影响也就越大。过大的过量空气系数还会加速炉管的氧化，促使氮氧化物增加，给环境造成不利的影响，影响炉管使用寿命 3.余热回收系统设备状况的好坏也会影响加热炉的热效率。时刻了解设备的腐蚀状况，加以预防。余热回收系统设备腐蚀主要是硫酸露点腐蚀造成，在该系统低温烟气段普遍存在，系统中的蒸馏装置前置空气预热器因为腐蚀容易泄漏，造成热损失。 4.炉壁散热损失超标仍然是一个不可忽视的因素。通过观察炉膛内部发现，部分炉子炉膛衬里脱落严重，炉壁表面温度普遍高于规定的标准温度，造成这种
加热炉管理制度
加热炉管理制度 （试行） 第一章总则 第一条为加强公司加热炉管理，确保加热炉的安全、稳定、长周期运行，切实做好节能降耗工作，依据国家相关法律、法规和集团公司《设备管理办法（试行）》、股份公司《设备管理办法（试行）》修订本制度。 第二条本制度适用与本公司所属生产装置的加热炉管理。 第三条加热炉的运行、维护和检修质量检查与验收，应按照《石油化工设备完好标准》（SHS01001）、《管式加热炉维修检修规程》（SHS01006）、《石油化工管式炉效率测定法》（SHF0001）、《关于加强炼油装置腐蚀检查工作的管理规定》等有关规章制度执行。 第二 章管理职责 第四条集团公司、股份公司有关部门按《设备管理办法（试行）》的规定，依据其职责，全面管理各企业加热炉，指导企业不断改进和加强加热炉管理工作，全面提高集团公司、股份公司加热炉技术水平和管理水平。 第五条公司建立健全加热炉管理体系，明确各部
门、单位职责。公司分管副总经理在总经理领导下，依据集团公司、股份公司《设备管理办法（试行）》的管理要求的职责，全面负责公司加热炉管理工作。 第六条机动部门职责： （一）负责本公司加热炉归口管理，贯彻执行国家有关法律、法规和集团公司、股份公司有关加热炉管理制度、规定、规程和标准，制定本公司加热炉管理规定、管理细则及工作计划，并检查执行情况。 （二）负责加热炉管理的组织协调与监督考核。（三）定期分析加热炉的状况及问题，并提出整改措施。 （四）参与或组织加热炉及附属设备的设计、采购、制造、安装、运行、检维修、技术改造、更新及事故处理的全过程管理。 第七条生产部门管理职责： （一）组织制定加热炉操作规程及工艺指标，保证加热炉在设计允许的范围内运行，满足生产过程需要。严禁超温、超压、超负荷运行。 （二）定期对燃料油（气）进行品质分析，建立台帐，保证燃料油（气）的质量指标S含量小于1%，燃料气S含量小于10ppm。 （三）采取有效措施合理控制燃料油温度，保证燃
河北联合大学轻工学院河北联合大学轻工学院联合大学本科生毕业设计开题报告本科生毕业设计开题报告设计题目：题目：连续加热炉计算机集散控制系统——监控界面控制——监控界面控制学专班姓学部：信息科学与技术学部业：自动化级： 07 自动化一班名：王江波号： 200715180103 指导教指导教师：马翠红 2011 年 3 月 28 日选题背景含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）背景 （一、选题背景（含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）选择这个课题是受到我国钢铁工业的不断发展的影响，技术的更新能为其添加新的动力。首先连续加热炉为轧钢或锻造车间中小型钢坯或钢锭的加热设备。加热炉是将物料或工件加热的设备。按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。连续加热炉多数用于轧制前加热金属料坯，少数用于锻造和热处理。主要特点是：料坯在炉内依轧制的节奏连续运动，炉气在炉内也连续流动；一般情况，在炉料的断面尺寸、品种和产量不变的情况下，炉子各部分的温度和炉中金属料的温度基本上不随时间变化而仅沿炉子长度变化。钢在常温状态下的可塑性很小，因此在冷状态下轧制十分困难。通过加热提高钢的温度，可以明显提高钢的塑性，使钢变软，改善钢的轧制条件。一般说来，钢的温度愈高，其可塑性就愈大，所需轧制力就愈小。钢在加热过程中，往往由于加热操作不好，加热温度控制不当以及加热炉内气氛控制不良等原因，使钢产生各种加热缺陷，严重地影响钢的加热质量，甚至造成大量废品和降低炉子的生产率。因此，必须对加热缺陷及其产生的原因、影响因素以及预防或减少缺陷产生的办法等进行分析和研究，以期改进加热操作，提高加热质量，从而获得加热质量优良的产品。可见对加热过程进行监控，使其操作自动化的重要性, 随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。工业自动化组态软件 wincc 集生产自动化和过程自动化于一体，实现了相互之间的整合的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。与此同时一个典型的 dcs 控制系统（distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称 dcs 系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。dcs 系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 dcs 控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比，具有很显著的特点。 1、系统构成灵活。从总体上看，dcs 就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。你可以把他现象成“因特网”。根据生产需求，你可以随时加入或者撤去工作站。系统组态很灵活。 2、操作管理便捷。dcs 的人机反馈都是通过 crt 跟键盘、鼠标等实现的。你可以想象成在因特网冲浪一样，你可以监视生产装置乃至整个工厂的运行情况。 3、控制功能丰富。原先用模拟控制回路实现的复杂运算，通过高精度的微处理器来实现。难道还有什么算法 cpu 实现不了的吗？！ 4、信息资源共享。你可以把工作站想象成因特网上的各个网站，只要你在 dcs 系统中，并且权限够大，你
轧钢加热炉 国内轧钢加热炉吨钢燃耗高、效率低，造成了能源的极大浪费，在国家节能减排的政策下，要搞好加热炉节能工作，提高炉子热效率，以降低轧钢生产成本。 能源的竞争是钢铁工业正在面临的挑战，降低能源消耗、建立环境友好的钢铁企业已经成为钢铁工业可持续发展的一个重要方面，也是钢铁工业利润增长的一个重要的基础工作。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议中也提出，“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗要比“十五”期末降低20%左右，重点抓好冶金、建材、化工、电力等行业的节能降耗工作。 轧钢加热炉的能源消耗约占冶金行业能源消耗的10%左右，其中轧钢加热炉又占了75至80%。中国冶金行业的轧钢加热炉在产量、炉型结构、机械化、自动化水平及理论操作上与国外还存在一定的差距，炉子吨钢燃耗高、效率低，造成了能源的极大浪费因此提高加热炉效率、搞好加热炉节能工作，是降低轧钢生产成本，实现钢铁企业可持续发展的有效方法之一。 合理的炉型结构 炉型结构是加热炉节能与否的先天性条件，因此在加热炉新建时应该尽量考虑到加热炉节能的需要。炉型结构的新建或改造，要使燃料燃烧尽可能多的在炉膛内发生，减少出炉膛的烟气热损失；要尽可能多的江烟气余热回收到炉膛中来，提高炉子的燃料利用系数；尽量的减少炉膛各项固定热损失，提高炉子热效率。 （1）采用步进式炉型。步进式加热炉的实践表明，它与传统推钢式加热炉相比有很多优点：由于钢坯之间留有间隙，因此钢坯四面受热，加热质量好、钢材加热温度均匀；加热速度快，钢坯在炉内停留时间短，有利于降低钢坯的氧化烧损，有利于易脱碳钢种对脱碳层深度的控制；操作灵活，可前进、后退或踏步，可改变装料间距，控制炉子产量；生产能力大，炉子不受钢坯厚度和形状控制，不会拱炉；便于连铸坯热装料的生产协调。 （2）适当增加炉体长度。炉体长度是由总加热能力决定的，但是为了降低燃耗。提高炉子热利用率，可以适当增加炉体长度。炉体短，高温的烟气将不能得到充分的利用，废气就要带走大量的热能从烟道跑掉。因此适当延长露体可以使炉底强度降低，提高热效率。在一定的加热条件下，炉床负荷越高，热效率越低，燃料单耗越高。反之，随炉床负荷降低，废气带走的热损失将显著减少。如其它条件不变时适当延长炉体，虽然因炉底水管及炉体砌体的增加会使这部分热损失有所增加，但远远小于节约的燃料量。 一般而言，炉子每延长1米，可使钢坯温度上升25至30摄氏度，排烟温度下降约30摄氏度，单位热耗减少1.5至1.8。增加炉体长度主要是延长预热段的长度，降低排烟温度。国内一些企业按照预热段长度为全炉有效长度的45至50%，适当调整了预热段。取得了明显的节能效果。 （3）减少炉膛空间。炉膛各段高度与长度对炉内的传热有很大的影响，直接影响着炉子的加热和燃料的利用，在考虑炉膛高度时，既要保证燃料的充分燃烧，又要使炉气充满炉膛。 （4）炉内隔墙。炉内隔墙可以起到稳定炉压、控制炉气流动、控制炉温、减少烟气外溢、降低排烟温度和减少炉头吸冷等作用。因此，根据实际情况在炉头、炉尾及各段之间增加隔墙，对炉子节能降耗有明显的效果。 减少炉膛热损失 炉膛热损失主要包括水冷、炉门辐射、逸气、炉衬散热等热量损失。减少这部分热量可以大幅度降低单耗。 1.减少炉底管的热损失 （1）炉底管的绝热包扎。为消除加热炉水管黑印。减少热损失，提高加热质量及产品质量，降低燃料消耗，加热炉普遍采用了炉底管绝热包扎技术。水冷热损失一般占加热炉总热收入的10%左右，这部分热量损失主要是由炉底纵横水管及炉用水冷部件造成的。为了减少这部分热量损失就要加强冷却水管的隔热，可将原炉底纵横水管的单层绝热包扎改为两种材料的双层包扎，可显著降低水冷带走的热量损失。国内轧钢加热炉的炉底管及水冷滑轨绝热包扎方法有耐火塑料包扎，陶瓷纤维包扎、硅铝耐火纤维毡包扎及其它一些不定型耐火纤维预制件和耐火浇注料包扎等。 （2）最低管底比。中国轧钢加热炉的管底比普遍较大，为尽量降低管底比，现在所采用的方法主要有：增大横水管间距，在纵水管强度允许范围内，减少横水管根数，增大间距；改变纵横水管支
加热炉供电及控制系统改进 发表时间：2019-05-17T10:28:13.683Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：危燕[导读] 摘要：随着我国的快速发展，社会在不断的进步，本文介绍了影响辊底式加热炉系统稳定性的几点因素，及对辊底式加热炉燃烧控制系统及供电系统进行了一系列改造。 (大庆油田有限责任公司第三采油厂第一油矿北二二联合站黑龙江大庆 163000) 摘要：随着我国的快速发展，社会在不断的进步，本文介绍了影响辊底式加热炉系统稳定性的几点因素，及对辊底式加热炉燃烧控制系统及供电系统进行了一系列改造。 关键词：供电系统不稳定；安全回路误操作；参数不合理引言 辊底式加热炉是薄板坯连铸连轧生产线上的一个重要设备，在我国新生代连铸连轧生产线中有50%采用辊底式加热炉。辊底式加热炉既能加热钢坯以达到轧制钢坯的温度，又能将其从铸机出口运送到轧机入口，剔除不合格的钢坯，并且当连铸或轧机换辊或出事故时能起到缓冲的作用以减少连铸的停浇率，节约能源，增加产量。工频加热炉系感应电炉(以下简称电炉)是铁路部门用来将机车车轮加热淬火的一种设备。此设备单相用电负荷(380伏)容量较大。如果电源系统容量较小,而将此负荷单独接于三相系统时,三相系统平衡就会一交到破坏,因此,必须采取措施来解决三相系统不平衡的问题。利用电容器、电抗器与炉子组成三角形负荷,将单相负荷改为三相负荷是实现三相系统平衡的一种方法。本文着重从理论方面进行分析,导出几个有关的计算式,以了解三相平衡的条件、数值关系及其规律. 1影响加热炉系统稳定性的因素 1.1加热炉供电系统不稳定 加热炉供电系统不稳定的一个重要原因是电源“晃电”。“晃电”一般指电网由于雷击、对地短路、及其他外部、内部原因造成电网短时故障、引起的电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒钟的现象。加热炉A/B两条线共有7台助燃风机变频器，每年因上述原因均造成3~7次变频器停止运行，从而导致加热炉双线停炉的重大事故。而每次停炉后，大量人员参与从氮气吹扫、空气吹扫、做爆炸试验、引煤气、点炉升温至正常温度的全过程须5~7小时，给双线连铸连轧每年造成数百万的严重经济损失。而且，每次停炉后，高温煤气、空气混入助燃风机风道内，如果氮气吹扫不合格会直接引起风道内煤气爆炸，对人身、设备安全构成了极大威胁。 1.2无功功率自动补偿 设备的电容投切判据是某相或某两相电压与电流的相位差,因此很可能由于该设备的某相进线电流超前相电压一个夹角致使电压升高,危害电网。为此,以现有器件为基础,对感应加热炉供电系统进行自动化改造,最大程度地平衡三相功率,改善功率因数。1.3加热炉设备检测元件参数设置不尽合理因煤气加压站、空压站故障或检修造成煤气空气压力、流量波动以及热电偶自身原因而导致加热炉执行机构和仪表检测元件异常动作并造成切炉的现象，为此根据现场实际情况有必要对AB两条线的设备控制参数进行优化，达到了生产和设备稳定可靠运行。 2系统的改造 2.1助燃风机变频器控制回路改造 因UPS具有“失压”或零切换时间的功能，助燃风机变频器柜内控制电源决定采用UPS（不间断电源）供电。因为我厂UPS配电柜均为220V供电，而变频器柜内控制电源要求为380V，所以变频器控制电源回路可设计修改为：取自UPS配电柜220V电源备用开关，经220/380V升压变压器后，依次分配给A线1-3区、4-5区、7区变频柜，B线1-3区、4-5区变频柜；各变频柜内分别增设一只两相380V控制电源开关，分别供柜内的两个控制电源变压器。（将变频器柜内两个控制电源变压器的配接线进行整改，电源由增设的两相380V控制电源开关进行控制。）这样，如果变频器主回路电源出现瞬间低电压或断电时，变频器控制电源会始终不间断供给，保证控制回路正常工作，变频系统稳定、可靠运行。说明：原柜内两个控制电源变压器作用如下：一台变压器快熔输入侧取自柜内主回路断路器380V两相输出端，供风扇电源和控制板电源；另一台变压器快熔输入侧取自柜内整流器交流输入380V两相输入端，供触发板电源。主回路为二级管整流，经预充电、制动单元、逆变器输出控制电机运行；本设计将后增设的整流器输出并联到预充电前的直流母线两端，以确保变频器直流电压不因电网波动或电机加减速过程中能量交换而引起突变从而造成变频器内部短路或运行故障。 2.2软件设计 据实际经验,设备运行稳定后感应电流变化不会很大,电容、电感的各项参数也不会突变,闭环控制有可能引发投、切振荡,综合考虑系统采用开环控制,PLC通过采样负载电流有效值I1、cosφ1计算补偿电容,平衡电容、电抗的投切量,在Q1、Q2没有触发信号时控制KM2～KM11的开、关组合,在Q1、Q2有触发信号时控制可调电容C5、C6、C15在1s周期内的投、切占空比。根据设备工作特点,程序设计采用一种有别于快速傅立叶变换(FFT)的算法求取电压、电流基波分量A1、B1,进而计算电压、电流有效值和cosφ。为避免用户程序冗长,系统采用外围电路检测电压频率及倍频:电压、电流经过低通滤波处理后经电压比较器(LM393)转换为方波信号,再由锁相环芯片(CD4046)、分频芯片(CD4040)、整形芯片(74HC123)等完成锁相且128倍频,接入PLC的数字输入端I0.0,PLC进行上升沿检测,控制A/D转换的采样时刻,保证每个电压信号周期准确、均匀地采样128点。改造后设备运行表明,单位产量月能耗平均下降5%,设备故障率也大幅下降。 2.3煤气安全回路改造 在煤气安全回路速断阀停止按钮两侧并联一个空气断路器，电源也设置在点火盘内。在正常生产过程中，该空气断路器保持合闸状态；切炉前，将该断路器分闸。这样便有效地防止人为碰触速断阀控制按钮造成区域停炉事故的发生。 2.4变频器零序互感器改造 加热炉供电网络采用三相四线制，因工作电源电压比保安电源电压高，而且直流侧通过变频器与电机进行的能量交换所产生的电流流经变频器交流入线侧的零序电流互感器，造成双路电源送电后该变频器报接地故障而无法使变频器正常工作。为此，将变频器交流输入侧的零序互感器引出线摘除，在变频器输出端（电机侧）增设一个零序互感器，将其引出线接入控制板原插口，仍保留零序保护。这样，变频器或电机出现接地短路等故障发生后变频器功率元件可靠关断，及时切断电源，保护变频器和电机。 2.5主电路设计
加热炉管理制度 1目的 为加强对本公司加热炉的安全管理，确保加热炉的安全、稳定、长周期运行，切实做好节能降耗工作，特制定此制度。 2 范围 本制度规定了加热炉管理方面的内容。 3 职责 3.1 生产设备技术部是加热炉的归口管理部门； 3.1.1 负责组织年度加热炉更新改造购置计划的编制，并组织实施； 3.1.2 参加项目改造中加热炉技术改造方案的论证、评审； 3.1.3 负责组织加热炉的选型购置，推广使用高效节能加热炉； 3.1.4 负责指导和监督加热炉日常使用维护管理； 3.1.5 参加重大、特大机械事故的调查处理； 3.1.6 负责组织对加热炉、燃烧器、安全设施及其附件的生产制造与维修厂家的准入管理； 3.1.7 组织制定加热炉操作规程及工艺指标，保证加热炉在设计允许的范围内运行，满足生产过程需要。严禁超温、超压、超负荷运行。 3.2 车间具体负责加热炉的日常维护管理、技术档案管理。 4 内容 4.1 管理要求 4.1.1 车间对本车间加热炉进行全面管理，按照加热炉的技术性能、生产工艺要求等建立健全《加热炉操作与维护保养管理规程》、《加热炉巡回检
查程序和部位》及相应的安全管理制度； 4.1.2 加热炉使用单位应定期对操作工人进行操作前的安全培训。 4.1.3.1 加热炉的定期检验和定期自行检查的记录; 4.1.3.2 加热炉的日常使用状况记录； 4.1.3.3 加热炉燃烧器及其安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表的日常维护保养记录； 4.1.3.4 加热炉运行故障和事故记录。 4.1.4 使用单位应对加热炉进行如下管理： 4.1.4.1 建立“加热炉综合管理记录” 4.1.4.2 实行动态的管理，及时掌握加热炉变更信息，补充和修改管理档案； 4.1.4.3 积极推广应用新技术，以实现状态监测、温度监测、故障监测等技术在加热炉管理方面上的应用，确保加热炉安全运行。 4.1.4.4 加热炉的维护保养执行《加热炉操作规程》。 4.1.5 加热炉的运行应能满足本装置生产运行周期的要求。 4.1.6 重视加热炉的节能工作，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备，逐步提高加热炉的管理、技术、装备和运行水平。 4.1.7 在提高加热炉热效率的同时，应避免烟气露点腐蚀。要合理控制物料进料温度，确保炉管管壁温度高于烟气露点温度。 4.1.8 为了保护环境，延长设备的使用寿命，应严格控制燃料品质，控制烟气中的污染物排放。污染物的排放应达到国家标准和当地环保部门规定的指标。 4.1.9 定期对加热炉操作人员进行加热炉应知、应会知识培训和考试，合格后方可上岗操作。 4.2 运行维护
加热炉标准操作 一、加热炉概述 1、概述 在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管，被加热介质在一连串的无缝钢管内以高流速通过，燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气，高温烟气通过辐射、对流和传导把热量传给被加热介质，把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或完成一定的化学反应深度；这类设备称为加热炉。 2、本车间所有加热炉 本车间共有加热炉7台，一套制氢原料气预热炉、一套制氢转化炉、一套加氢反应炉、一套加氢分馏炉、二套制氢原料气预热炉、二套制氢转化炉、二套加氢反应炉。其中一套制氢转化炉和二套制氢转化炉为顶烧炉。 二、烘炉操作 1 烘炉目的 新建加热炉内部衬里等耐火材料含有较多的自然水和结晶水，不经过烘炉而直接使用，温升较快，容易导致衬内及耐火材料开裂和脱落。通过烘炉，脱除衬里中自然水和结晶水，以增加加热炉炉墙强度和使用寿命。 2 烘炉应具备的条件 2.1加热炉各部分施工验收合格 2.2耐火烧注料均按规定进行了养生 2.3炉墙在环境温度下（25～40℃）自然干燥 72小时以上 2.4加热炉经水压试验，各相关系统已经吹扫、置换完毕 2.5鼓风机、引风机经验收及单机试运合格 2.6经有关人员联合检查，确认具备烘炉条件 3 烘炉前检查及准备
3.1检查各部件安装是否正确，主要受力件的焊接是否符合要求。清除炉膛杂物，封好人孔 3.2检查加热炉设备是否齐全好用，烟囱、烟道挡板、各烟道风门挡板是否灵活。 3.3检查燃料气、点火瓦斯（常明灯）、蒸汽管线连接是否合适、有无泄漏。 3.4拆除燃烧器上的喷头（或取下喷枪）对燃料气、蒸汽管线进行吹扫，除去施工中的残留物（如铁锈、砂粒等杂物），保证燃烧器的正常燃烧，可用空气、氮气吹扫，但从安全上考虑，对燃料气管线用空气吹扫后应进行氮气置换。 3.5炉膛灭火蒸汽管线排凝设施是否合理，管线内应无液滴存在。 3.6检查燃烧器喷枪是否对准中心线，燃料气喷孔是否向心安装。 3.7点火孔位置安装是否合适，常明灯安装是否妥当并作好点火试验。 3.8在炉前放空阀放空瓦斯，将燃料气压力调整在 0.05MPa以上。 3.9点火前在炉前采样分析，分析其中的 O2含量，控制 O2%<0.5%(V)方能使用。 3.10烘炉前画出理论升温曲线。
加热炉控温技术影响因素分析及改进 温度是工业对象中的一个重要的被控参数。由于炉子的种类不同，使用的燃料和加热方法也不同;由于工艺不同，所需要的温度高低不同，所采用的测温元件和测温方法也不同;产品工艺不同，控制温度的精度也不同，因而对数据采集的精度和所采用的控制方法也不同。 目前铝加工市场的竞争非常激烈，普通产品的盈利净值已不能满足企业生存及发展的需要，而生产高端铝板材对材料的性能要求极高，特别是一些深冲、均热复合等中高端产品，其中均热工艺是影响铝产品性能的重要条件之一。为了使我厂铝产品满足中高端铝产品性能，就必须对加热炉的温度均匀性进行精准控制，以达到产品工艺要求的设定值或允许的偏离值。 该厂共配备2台加热炉，每台的进出料设备配置了受料台、链式运输机、上料机、推料机、轨道桥、取料机、翻料机、液压站及料垫转移车（横向和纵向）为2台共用，其动作过程全部采用PLC自动控制。燃烧系统烧嘴及阀件、控制元器件均采用当前知名度高的进口产品，性能安全可靠。 用于热轧轧制前预热及加热保温的立推式铝板锭加热炉设备由苏州新长光热能科技有限公司制造。单炉装载量为500 t，采用大风量强制热风循环、喷流加热。每台加热炉有5个分区，可独立进行温度控制，每区另装备4个燃烧器，采用美国天时*****集成式自身换热高速燃气烧嘴，具有热效率高、燃烧稳定和结构紧凑的优点。 加热或均热某种型号产品时，操作员可根据工艺员下发的工艺参数列表选取对应的工艺清单，并进行合理地调整优化，设定炉温炉气控制的期望值，确认无误后进行点火加热。 1 存在问题及影响因素分析 自投入使用以来，加热炉的温度控制一直不太理想。铝铸锭的加热质量直接关系到铝材产品的质量、产量、生产能耗以及机械设备寿
中国石油大港油田公司 加热炉管理制度 2007年2月1日 前言 根据股份公司2006年4月在厦门组织召开的《2006年油气田加热炉技术交流会》精神（详见油勘函字[2006]193号），加热炉统一由设备管理部门归口管理，要求油气田制定出本油田《加热炉管理办法》，建立健全《加热炉操作与维护保养管理规程》、《加热炉巡回检查程序和部位》及相应的安全管理制度，规范加热炉运行管理程序，因此编制《大港油田公司加热炉管理制度》。制定了大港油田公司各类型加热炉的操作规程、巡回检查程序及部位。 目录 1、加热炉管理办法 2、真空加热炉操作规程 3、管式加热炉操作规程 4、加热炉检查程序及部位 5、水套加热炉操作维护保养规程 6、水套炉巡回检查图 一、加热炉管理办法 1 编制依据 根据股份公司2006年4月在厦门组织召开的《2006年油气田加热炉技术交流会》精神（详见油勘函字[2006]193号），加热炉统一由设备管理
部门归口管理，要求油气田制定出本油田《加热炉管理办法》，因此编制了《大港油田公司加热炉管理办法》。 2 适用范围 本办法规定了加热炉管理相关部门的职责、计划编制、选型、购置、安装验收、使用、检测、修理、技术改造、停用、启用、报废鉴定、事故管理等管理内容与要求。 3 管理职责 3.1 电子商务部（装备管理部）是加热炉的归口管理部门； 3.1.1 负责组织年度加热炉更新改造购置计划的编制，并组织实施； 3.1.2 参加项目改造中加热炉技术改造方案的论证、评审； 3.1.3 负责组织加热炉的选型购置，推广使用高效节能加热炉； 3.1.4负责指导和监督加热炉日常使用维护管理； 3.1.5参加重大、特大机械事故的调查处理； 3.1.6 负责组织对加热炉、燃烧器、安全设施及其附件的生产制造与维修厂家的准入管理； 3.1.7协助人事部门组织对加热炉操作人员的培训工作； 3.2 钻采工程处负责新建、改扩建及技术改造项目中，配套加热炉及其附件工艺技术方案的审查与确定； 3.3 企业管理处负责加热炉执行标准的审查和标准化现场管理，负责组织并参与加热炉及配套装置的节能认定，加热炉供热系统节能技术改造及加热炉用能节能监测； 3.4 安全环保处（海洋石油作业安全监督处）负责加热炉的安全监督
众所周知，由于步进式加热炉有着推钢式加热炉无法比拟的优点，诸如，不拱钢，不粘钢，氧化烧损小，脱碳少，加热时间短，加热操作灵活，易于和轧制节奏相匹配，加热过程中不划伤，炉子长度不受限制(从理论上讲)，自动化程度高，易于采用计算机控制等优点。因此尽管步进炉一次投资费用高，但自从1967年4月由美国米德兰公司设计的二面供热的步进梁式炉首先在美国格兰那特城钢铁公司问世，接着同年5月由日本中外炉公司为名古屋钢铁厂设计的世界上第二座步进梁式炉又相继投产。以后，步进式加热炉在世界上获得了长足的发展，尤其近十多年来，随着轧钢技术向着连续化，大型化、自动化，多品种、高精度的发展，步进式加热炉为适应工艺的要求，也朝着大型化，多功能，优质，高产，低消耗，无公害和操作自动化的方向迈进。 1 大型化多功能炉型 1．1大型化 目前，步进式加热炉的发展最显著的一个特点就是为了适应轧机小时产量的提高向 着大型化方向发展。 原苏联契列波维茨钢铁厂热带车间用步进梁式加热炉，炉子产量A．20T／'h，炉内宽11．25m，炉有效长49．59m ，采用汽化冷却，压力为18kg／cm。，步进梁水平行程480mm，垂直行程200mm ，步进周期为6O秒 德国克勒克纳公司不来梅厂热轧用步进梁式炉产量为400T／h。 法国索拉克热轧带钢厂步进式加热炉，炉子有效长53．9m，炉子最大产量达525t／h。 我国80年代从法国斯太因引进的2050热轧厂用步进炉，炉子有效长50m ，炉由宽12．6m，炉子额定产量350t／h，最大产量400t／h，步进行程为500mm，升降行程200mm，运动周期45秒。 I．2 多功能 现代化的步进式加热炉除了高产，低耗外，要求它的适应性强，功能多，是目前步进式炉发展的又一大特点，也就是说，作为一一个为轧机服务的热设备，它不仅能适应各种坯料，如厚板坯，薄板坯，热装坯、冷装坯，冷热混装坯的加热要求，韭根据它们的不同出炉温度采用不同的加热方法，同时还应适应轧制节奏和待轧的要求，也就是说，它还具有适应连续出钢和间断出钢的能力，具有和连铸机匹配的能力，除此以外，还能满足一些特殊钢种对加热的要求，如对脱碳、温差、氧化烧损的要求等。 1．3二段分离步进粱的发展 为了使炉子能达到适应性强，具有多功能二段分离步进式炉有了进一步的发展。 二段步进炉就是在炉子长度方向上，炉子步进梁(底)分成二段，后一段步进梁(底)位于炉子的低温段，前一段步进梁(底)位于炉子的高温段，分界处就是高低温度的交界处。从交界处起，坯料的间距就可以加大了。 二段步进粱(底)各由单独的托辊支承，以便单独升降(亦可联动升降)。当二段同时升降和一起进退时，它们就同一个整体一样，炉内坯料便以相同的步距前进同样的距离。只要低温段步进梁(底)降到固定梁底面以下，那么只有在高温段炉底上的坯料随步进梁(底)前进，而没有提升的低温段上 的坯料，仍停留在固定梁(底)上，低温段的步进梁(底)在坯料下面空移过去，这样，低温段步进梁(底)每空移一步，进入高温段步进梁(底)上的坯料间距便增加一倍，空移二步，增加二倍，增加后的坯料间矩根据坯料的尺寸和产量选定，就示出了坯料所走灼步距和产量的关系。进入高温段的钢坯量，不超过出料速度所要求的钢坯量，从而防止了脱碳值的增加。当只有高温段炉底动作而低温段炉底留在低位时，则可将高温段上的坯料全部出空而低温段上的坯料仍懿在炉内，这种结构上的灵活性，对轧机长时间的停轧、对冷坯混装，对减少和避免坯料的脱碳都有很强的适应性。当炉
加热炉操作 （一）试运投产 ?设备和管道及炉管试压 ?烘炉 ?点火启动 1.设备、管道和炉管试压 加热炉、锅炉等热力设备建成或大修后，在投入使用前，要进行试压。试压分单体严密性试压和炉管承压能力试压两步进行。 单体严密性试压是按照热力系统所属设备和管线的规格标准、承压级别等，以蒸气作试压介质，以设计正常运行压力为压力的试压。其目的是检验设备及管线的施工质量，严密性等。 炉管试压是在严密性试压合格后的试压，一般用水或油作介质，以实际最大操作压力的～2倍为试压压力。其目的是检验炉管的承压能力。 整个试压过程分3～4个升压阶段，逐步升压至所要求的试压压力。每次升压力后要维持5分钟左右，检查无问题时，再行升压；如果在试压时发现问题，则应泄压、放空、扫线、处理问题后，重新试压。 试压时要做到勤检查，对弯头、盲板、法兰、垫片、胀口、焊口等处重点检查。 … 当压力达到要求的试压压力后，稳压24小时，压力基本不变为合格。 试压合格后，泄压、放空、扫线备用。在我国北方，冬天试压时，也可考虑用热水试压，以防工艺管线和设备冻结。 2、烘炉 （1）烘炉的目的： 一是缓慢除去砌筑炉墙及绝热材料中的水分，并使耐火胶泥得到充分的烧结，以免在装置投产时因炉膛内急骤升温、水分大量气化、体积膨胀而造成炉体衬里裂纹、变形、炉墙裂开、倒塌等现象。 二是对系统所属的设备、管线和自动控制系统进行热负荷试运，检验燃烧器的使用效果和炉子零部件在热状态下的性能。 （2）烘炉前的准备 烘炉应在试压合格后进行。 打开加热炉的防爆门、检查门及烟道挡板等全部门孔，自然通风三天以上（如遇阴雨应适当延长时间）或强行通风。 向炉内各种炉管通水或油循环。 对炉子的零部件，燃料系统所属设备，烟气热回收系统所属设备，工艺管线和仪表等进行全面检查。 , （3）烘炉操作 ①在炉膛底部堆放3～4堆木柴，点燃后不断添加木柴，用火嘴风门供风，以3～4℃／h的升温速度进 行烘炉。 ②当炉温升至120～150℃左右时，恒温一天，以除去耐火材料中的水分。 ③恒温后，可点燃一个火觜，控制小火，以5～6℃／h的速度继续升温，注意火焰不能直接烧在炉管 和炉墙上。 ④当炉温超过200℃以上时，可点燃其它火嘴，点火时，应首先点燃中部火嘴，逐步向两侧对称的点燃。 ⑤炉温升至320℃左右时，再恒温一段时间，以除去耐火材料中的结晶水。恒温后以7～8℃／h升温 速度继续升温。 ⑥当炉温升至700℃左右时，再恒温一天，同时从炉体外部进行全面检查。
天然气加热炉的发展现状与改进探索 2010-10-11郭韵曹伟武严平钱尚源 摘要：作为一种特殊的炉型形式，天然气加热炉采用中间载热介质间接加热的方式，是天然气生产、输送和应用中的主要耗能设备。为了节能降耗、提高加热效率，必须结合工程实际的需要，优化加热炉的结构，设计制造出高效节能的天然气加热炉。为此，分析了天然气加热炉传热的薄弱环节及其强化措施，针对天然气加热炉大筒体内换热面的常规布置形式存在的缺陷，提出了旋转加热和冷却受热面以及在受热面之间加装导流板两种简单而有效的天然气加热炉改良结构，使中间载热介质形成整体有组织的顺畅流动并强化传热，从而达到节能降耗和提高天然气加热炉效率的目的。以上两项技术已获得国家专利授权。 关键词：天然气加热炉；流场组织；旋转；大简体；中间载热介质 天然气加热炉常用于井口、计量站、接转站等，将天然气加热至工艺所要求的温度，以便进行运输、分离和粗加工等(图1)。 天然气在使用过程中也常需要加热，如在燃气发电机组中，其工艺对燃料气的压力、温度和露点要求很高[1]，电厂使用的燃料气必须经过调压和加热处理。另外，在液化天然气(LNG)输配应用系统中，要使LNG气化，也必然会用到大量加热气化炉。 1 天然气加热炉的工作原理 天然气加热炉采用整体组装式结构，在卧式大容积筒体内布置火筒、烟管束等加热受热面和多回程对流管束等冷却受热面，筒内充注中间载热介质作为加热和冷却受热面之间的传热媒介，帮助冷、热两种流体达到传热的目的，中间载热介质可采用水、乙二醇溶液和导热油。通常，加热和冷却受热面沿大筒体圆截面中心轴呈轴对称布置，火筒和烟管束位于水平轴的下方，对称布置于垂直轴的左右侧；多回程对流管束位于水平轴的上方，各回程也对称布置于垂直轴的左右侧，如图2所示。
中国石油化工集团公司加热炉管理制度 （试行） (征求意见稿) 二00四年十二月二十日
目录 第一章总则 (1) 第二章职责 (1) 第三章管理要求 (3) 第四章运行维护 (5) 第五章检修维修 (8) 第六章检查与考核 (9) 第七章主要引用文件 (9) 第八章附则 (10) 附录、附表 (11)
加热炉管理制度 第一章总则 第一条加热炉是石油化工生产装置的重要设备，也是石油化工生产中消耗能源的主要设备。为了加强加热炉的管理，确保加热炉的安全、稳定、长周期运行，切实做好节能降耗工作，特制定本管理制度。 第二条本管理制度适用于中国石油化工集团公司（以下简称集团公司）、中国石油化工股份（以下简称股份公司）所属石油化工企业炼油及化工生产装置的管式加热炉。 第三条加热炉的运行、维护和检修质量检查与验收，应按照SHS01001-2003《石油化工设备完好标准》、SHS01006-2003《管式加热炉维护检修规程》、SHF0001-90《石油化工管式炉效率测定法》、股份公司《关于加强炼油装置腐蚀检查工作的管理规定》等有关规章制度执行。 第四条各企业应重视加热炉的节能工作，积极采用新
技术、新工艺、新材料、新设备，逐步提高加热炉的管理、技术、装备水平。 第二章职责 第五条各企业必须重视加热炉的管理工作，应根据本制度的要求，制定本企业的加热炉管理制度（实施细则），明确各相关部门及生产车间（装置）、检维修单位的管理职责，做到各负其责，共同做好加热炉管理工作。 第六条设备管理部门主要职责：设备管理部门为加热炉管理的主管部门。负责加热炉管理的组织协调与监督考核；定期分析加热炉的状况及问题，提出整改措施；负责或参予加热炉及所属设备的设计、采购、制造、安装、事故处理、技术改造、更新、检修维修的全过程管理。 第七条生产、技术质量管理部门职责： 一、严格遵守操作规程及加热炉工艺指标，保证加热炉在设计允许的围运行，严禁超温、超压、超负荷运行； 二、定期对燃料油（气）进行品质分析，建立台帐，保
加热炉的工作分析毕业论文 1蓄热式加热炉概况 蓄热式加热炉技术是自20世纪80年代发展起来并投入使用的一项新技术"它以蓄热室为基础来回收烟气 余热,从而实现余热的最大回收和助燃空气以及煤气的 高温预热"国外蓄热式加热炉的研究工作起步早!发展快,已经大规模地应用到工业中.我国的蓄热式加热炉研究 工作和应用起步较晚,但是发展速度快,到目前为止已有许多钢厂建成并投入使用了这种炉型,并达到了较好的 效果"。 目前由于能源和环境问题日益突出，要求各轧钢单位全面推行高效、清洁生产技术。而高效蓄热技术是目前世界上先进的燃烧技术。可以从根本上提高企业能源利用率，对低热值燃料进行合理利用，以最大限度地减少污染排放，很好的解决燃油炉成本高，污染重的难题根据工业炉燃烧的三高一低(高炉温、高烟温、高余热回收和低惰性)的发展方向以及节能环保的社会要求,采用分侧分段换向控制的烧嘴式蓄热燃烧技术，它便于控 制、安全可靠、长寿、余热极限回收与环境良好。 蓄热式烧嘴有以下优点： （1）供热调节灵活； （2）蓄热体更换方便； （3）不影响炉体的寿命；
（4）高温通道短，散热损失小； （5）每对烧嘴可根据需要单独开闭，炉温控制更加灵活。炉墙采用整体浇注复合式结构，炉顶采用整体浇注吊挂式复合结构，其重量通过锚固砖由钢结构承担。炉贴普通硅酸钙耐火纤维毡。这种结构保证了炉墙气密性和抗震性，保温良好，可减少温度波动对炉墙的影响。 为便于施工，炉顶设计成三段同样高。同时为减短均热时间，均热段全架空，实现双面均热。为减少装料端喷火现象，在预热段进行一定的抬高和加宽以降低出料端炉压，也可以降低钢坯与炉气的温差，避免加热缺陷。1.1加热炉的作用 是将热装或常温下冷装的连铸坯加热到轧制所需要的温度,以提高金属塑性,减少轧制变形抗力,机械和电 气负荷,同时消除钢坯中某些组织缺陷和应力,便于轧制,生产出满足用户要求的产品. 1.2加热炉的工艺流程分析 根据3500m m中厚板轧钢生产线的特点，将整个生产线划分为板加区、轧机区、冷床区、剪切区、精整区五部分。 板加区工艺流程简述：板坯加热包括板坯切割、称重、上料、加热以及出钢等工序。* 坯料自原料库吊到上料辊道上，然后在称重辊道上进行称重（需要改尺的坯料经火切机切割后称重），称重后坯料送到加热炉入炉辊道，经检查后，再由推钢机逐块推到加热炉加热，加热到1150-1250℃,加热好的钢
第一章加热炉煤气操作说明 1 .高炉煤气送气说明 1.1 送气前的检查 ●送高炉煤气前检查10只点火烧嘴的燃烧状况或炉内温度（应高于800℃）。 ●检查鼓风机（开）、引风机（开）的运转状况。 ●高炉煤气总管盲板阀关，金属硬密封蝶阀关，快速切断阀开。 ●各煤气两位四通换向阀的工作状态是否正常。 ●各煤气蓄热式烧嘴前的手动蝶阀是否关死。 1.2 高炉煤气管道的分段吹扫 ●将三段煤气调节阀关至最小，然后将煤气侧的三段烟气调节阀关至最小。 ●检查换向阀，将3段煤气调节阀重新开至最大。 ●打开高炉煤气管各段末端放散阀，并检测其下面的取样口是否关闭。 ●手工打开高炉煤气吹扫阀，接入氮气进行吹扫约30分钟。（在此之前应进 行煤气总管金属硬密封蝶阀之前的管路吹扫和放散，同时高炉煤气应送达该处。） ●密切注意接点处煤气总管道内的压力，绝对不允许超过10kPa，若超过此压 力就有可能损坏煤气管道上安装的压力变送器。 ●吹扫气源切断。 1.3 送高炉煤气 ●将三段煤气侧烟气调节阀开大，将炉膛压力降为负压（约-10～0Pa）,但应 注意尽量不要影响炉温。 ●将三段煤气调节阀和二段空气调节阀关至最小（均热段除外，因为均热段 风机供给的风同时也供给点火烧嘴，点火烧嘴的煤气单独有一路供给）。 ●确认换向2~3次后，将换向方式设为定时方式。 ●打开均热段最靠近烘炉烧嘴的上部及下部各一对煤气蓄热式烧嘴及空气蓄 热式烧嘴的手动阀，即MD和K1以及MD和K2，共4个，送气入炉，注意炉两侧对称操作。 ●逐渐开大均热段煤气调节阀，观察燃着后即逐渐开大均热段空气调节阀。
●照以上方法点燃其后的烧嘴及第二加热段、第一加热段烧嘴。 ●确认高炉煤气点燃后打开均热段的空气调节阀，调整空煤气比例为0.75﹕1。 ●在炉温升至840℃以上时，将换向方式设为自动定时换向。同时炉内有明火、 高炉煤气稳定燃烧，可以关闭烘炉烧嘴。 3 . 烘炉用高炉煤气切断说明 ●关闭所有烘炉烧嘴，空气蝶阀微微打开保护烧嘴直至炉温降至常温。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管金属硬密封蝶阀。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管盲板阀。 ●若决定不再使用烘炉用高炉煤气，则打开放散阀，接入氮气吹扫约20分钟。 4 . 高炉煤气切断说明 4.1正常停高炉煤气 ●关闭所有烧嘴前手动煤气阀门。 ●关闭高炉煤气总管金属硬密封蝶阀。 ●若长时间不用高炉煤气，则应关闭高炉煤气总管盲板阀，打开各段放散阀， 接入氮气吹扫约20分钟。 ●其余操作参见第三章加热炉正常停炉说明。 4.2 非正常停高炉煤气 ●参见第四章加热炉紧急停炉说明。