加热炉第五章讲义

加热炉及换热器培训讲义2011年4月目录第一部分加热炉基本知识 (3)一、概述 (3)二、管式加热炉的主要技术参数 (3)三、油田用加热炉的炉型及表示方法 (4)四、管式加热炉设计的基础数据 (5)五、加热炉热效率测试方法 (6)六、提高加热炉热效率的措施 (6)七、加热炉的吹灰控制 (9)第二部分管式直接加热炉简介 (10)一、管式直接加热炉的原理、性能特点、遵守的标准规及应用 (10)二、管式直接加热炉结构形式及特点 (11)三、管式加热炉的运行与操作 (14)四、管式加热炉故障处理 (17)五、管式加热炉的维护与保养 (19)第三部分水套加热炉简介 (21)一、水套加热炉的工艺原理、性能特点及遵守的标准规 (21)二、水套加热炉结构形式描述 (22)三、水套加热炉运行注意事项 (23)五、U形管式换热器简介 (24)一、U形管式换热器的结构特点、设计规及型号表示 (24)二、换热器的维护和检修 (26)第一部分加热炉基本知识一、概述油田和长输管线加热炉(以下简称油田加热炉)系指用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备，是油、气生产和输送中广泛使用的设备。

在油、气田的集油站、集气站和联合站等站(库)，加热炉对原油、井产物、生产用水和天然气等介质进行加热，以满足油气集输处理工艺的要求。

在原油和天然气长输管道中，通过加热炉对原油和天然气进行加热，以满足原油和天然气长距离输送的要求。

应该指出，油气田和长输管线用加热炉，其对介质进行加热所要求达到的温度都不高，一般只几十度，且介质无化学变化，这是与石油炼制、石油化工所用加热炉不同之点。

二、管式加热炉的主要技术参数1、热负荷单位时间向炉管被加热介质传递热量的能力称为热负荷，一般用KW表示。

它表示加热炉生产能力的大小。

2、热效率加热炉输出有效热量与供给热量之比的百分数叫热效率。

它表示向炉子提供的能量被有效利用的程度，可用公式表示为η=被加热介质吸收的有效能量/ 供给炉子的能量。

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。

加热炉安全操作规程第一章总则第一条为了确保加热炉的安全运行，保护操作人员的生命财产安全，制定本规程。

第二条加热炉是一种用于加热物体的设备，如不按照本规程要求进行操作，可能会发生火灾、爆炸、中毒等严重事故。

第三条加热炉的操作人员必须了解本规程，掌握加热炉的工作原理和操作方法，严格按照操作规程进行操作。

第四条任何人不得擅自更改加热炉的结构、部件及工作参数，必须经过专业人员的指导和批准。

第二章加热炉的基本原理与结构第五条加热炉的基本原理是通过加热元件对工作物体进行加热，使其达到预设温度。

第六条加热炉主要由加热元件、控制设备、辅助设备等组成。

第七条加热元件是将电能、燃气能、蒸汽等转化为热能的装置，包括电加热管、燃烧器等。

第八条控制设备是用于控制加热炉的温度、时间等参数的装置，包括温度控制器、定时器等。

第九条辅助设备是为了保证加热炉的正常运行而配备的设备，包括通风设备、排烟装置等。

第三章加热炉的操作要求第十条加热炉的操作人员必须经过正规培训，并取得相应的操作证书，具备相关的操作技能。

第十一条加热炉的操作人员必须穿戴好劳保用品，并严格遵守操作规程，确保个人安全。

第十二条加热炉的操作人员必须按照正确的操作流程进行操作，严禁违章操作。

第十三条加热炉的操作人员必须定期进行设备检查和维护，确保设备的正常运行。

第十四条加热炉的操作人员必须熟悉应急处理措施，能够在发生意外事故时迅速采取措施。

第四章加热炉的操作步骤第十五条加热炉的操作人员在操作前，必须检查设备的各个部位是否完好无损，并进行记录。

第十六条加热炉的操作人员必须按照预设参数设置加热炉的温度、时间等参数。

第十七条加热炉的操作人员必须确保加热炉的通风设备和排烟装置正常运行。

第十八条加热炉的操作人员在加热过程中，必须时刻关注加热炉内的温度变化，并根据需要进行调节。

第十九条加热炉的操作人员在操作过程中，必须严禁离开操作岗位，如有特殊情况需要离开，必须有他人代替。

第二十条加热炉的操作人员在加热完成后，必须关闭加热炉并清理加热炉内的残留物。

加热炉工培训讲义第一章 传热原理1.1 传热及传热的方式1.1.1 传热：不同温度的两个物体放在一起，不久便发现高温物体的温度降低了，低温物体的温度升高了。

这说明有一部分热量从高温物体传到了低温物体。

这种现象称为传热。

1.1.2 传热的方式：分对流传热、传导传热、辐射传热三种方式。

1.2 对流传热1.2.1 定义：依靠流体（液体或气体）本身流动而实现的热传递叫做对流传热。

1.2.2 自然对流传热：由于流体受热后体积膨胀、比重减小而上升，或流体冷却后体积收缩、比重增加而下降所产生的对流传热叫自然对流传热。

1.2.3 强制对流传热：依靠外力强制流动来实现的热量传递叫强制对流传热。

1.3 传导传热1.3.1 定义：物体通过接触，并没有发生物质的相互转移而传递热量的方式叫传导传热。

1.3.2 导热系数：单位厚度上存在1℃温差时所导热的热流值来衡量不同物质导热性能的差异，称为导热系数。

千卡/米*时*摄氏度1.3.3 传导热流的计算公式：()21t t sq -=λ 式中：q ——温降方向上的热流，千卡/平方米*时λ——导热系数，千卡/米*时*摄氏度s ——物体厚度，米21t t -——物体厚度上的温差，摄氏度。

1.4 辐射传热1.4.1 定义：物体间依靠电磁波互相辐射传导热量的方式叫辐射传热。

辐射传热无需中间介质，热量传递不仅由高向低也由低向高的方式互相传递热量。

1.4.2 气体辐射传热：加热炉燃烧气体中CO 2、H 2O 、SO 2气体能够吸收和辐射能量。

这种气体的辐射传热对钢料的加热很重要，特别是采用煤气无烟燃烧的加热炉，火焰的绝大部分是靠燃烧产物中CO 2和水蒸气辐射传热传给钢料的。

1.5 热量在炉内的传递加热炉的烧嘴燃烧时，火焰中的热量靠对流和辐射方式传给炉壁和钢坯。

对流传热主要取决于贴近炉壁或钢坯表面的炉气流速。

为避免局部过热，火焰一般不宜冲着炉壁或钢坯，钢坯只与火焰的边缘接触，因此对流传热强度不大。

加热炉基本知识刘恩岭一、烟囱及烟道挡板我车间的加热炉为管式加热炉（是指通过管子将介质加热），采用自然通风，利用烟囱的抽力吸入燃烧空气，并将烟气排出加热炉，抽力是指在加热炉内任意一点所测得的负压值。

烟囱之所以有抽力，是由于在烟囱内的烟气温度比外界大气高得多，也就是说烟囱内的密度比空气的密度小，所以就像氢气球一样烟囱内的烟气会自然上升。

当烟囱内的烟气向上升时，下部就会形成负压（抽力），由于外界空气的压力比炉内高，所以空气就吸入炉内。

烟囱的设计原则之一，是在设计的过剩空气系数和最大热负荷工况下，炉内任何部位的负压值不应小于20Pa。

采用自然通风时，烟囱内的烟气流速一般不应超过5—8m/s，强制通风的加热炉烟气流速不应超过10—20m/s。

烟气向上流动经过的辐射段和对流室，本身虽然不是烟囱，但里面充满了高温气体，其作用和烟囱是相同的。

烟道挡板一般分为密封式和不密封式两种型式。

在1980年以前采用的挡板基本上属于不密封式，后来因节能的需要，又设计了密封式挡板，目前新设计或改造的加热炉挡板，大多采用密封式的挡板。

密封式挡板分有单轴、双轴、三轴和四轴几种，这些挡板均已标准化，加热炉改造时可直接订购。

上述几种型式的挡板的材质为：（1）当烟气最高温度≤450℃时，采用碳钢；（2）当烟气最高温度大于450℃小于750℃时，采用18Cr-8Ni。

（3）当烟气最高温度大于750℃小于950℃时，采用25Cr-12Ni。

烟道挡板的调节机构一般安装在炉下地面上，便于日常操作，另一方面当炉管发生爆裂事故、炉内着火等需要打开挡板时，到炉子上面去开挡板会有更大的危险。

挡板调节机构应省力灵活，并带有指示标记和锁紧机构。

根据炉子负压的大小及时调整烟道挡板的开度是非常必要的，开度大排出的烟气的量就多，炉内负压值就高真空度大，反之亦然。

二、过剩空气系数的概念燃料在燃烧时需要氧气，在空气中氧气体积约占21％，氮气约占79％，所以燃烧时需要供给空气。