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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。
管式加热炉的基本知识一、管式加热炉的分类与特征各种管式加热炉通常可按外形或用途来分类。
1.按外形大致可分为四类：箱式炉、立式炉、圆形炉、大型方炉。
这种划分方法是按辐射室的外观形状区分，而与对流室无关。
例如：所谓箱式炉，顾名思义其辐射室为一箱子状的六面体。
所谓立式炉，其辐射室为直立状的六面体，其宽度要窄一些，两侧墙的间距与炉膛高度之比约为1：2。
1.1箱式炉1.1. 1横管和立管大型箱式炉如图2.5.1、图2.5.2所示，这两种炉型结构基本一致，只是一为横管、一为立管。
它们的优点是只要增加中央的隔墙数目，可在炉膛体积热强度图2.5.1 横管大型箱式炉图2.5.2 立管大型箱式炉图2.5.3 顶烧式炉图2.5.4 斜顶炉错误！未指定书签。
不变的前提下，“积木组合式”地把炉子放大。
该炉型适合于大型炉，其主要缺点是敷管率低，炉管需要合金吊挂，造价高，需设独立烟囱等。
1.1. 2顶烧式炉图2.5.3为顶烧式炉。
这种炉子的燃烧器和辐射炉管交错排列，单排管双面辐射，管子沿整个圆周的热分布均匀，燃烧器顶烧，对流室和烟囱在地面。
它的缺点是炉子体积大，造价较高，用于单纯加热不经济。
目前，在合成氨厂常用它作为大型烃蒸汽转化炉的炉型。
1.1. 3斜顶炉图2.5.4为斜顶炉，它由箱式炉演变而来，砍去其炉膛烟气流动死区而变成斜顶炉。
常用的是双斜顶炉。
由于改成斜顶，使箱式炉受热不均匀性有所改善，处理量也可加大。
其对流室在中间，烟气下行经地下或地面烟道排入烟囱内，也可在烟道处加装空气预热器，提高炉子热效率。
这种炉子没有克服箱式炉的其它缺点，除老装置原有使用外，新建装置很少采用。
1.2立式炉1.2.1底烧横管立式炉图2.5.5为底烧横管立式炉，传热方式与箱式炉相似，辐射室保持了立式炉特点。
炉管布置在两侧，中间是一列底烧的燃烧器，烟气由辐射室经对流室、烟囱一直上行。
其燃烧器能量小，数量多，在炉子中央形成一道火焰膜，以提高辐射传热效果。
管式加热炉技术问答 （第二版） 刘运桃 编著中国石化出版社 2001年7月1、什么是管式加热炉？在石油化工厂装置内所用的加热炉，都是通过管子将油品或者其他介质进行加热的。
为简化起见，通常称加热炉或炉子。
2、什么是自然通风加热炉？利用烟囱的抽力吸入燃烧空气，并将烟气排出的加热炉称为自然通风加热炉。
3、什么是强制通风加热炉？燃料燃烧所需要的空气是用通风机送入，而烟气则通过烟囱抽力排出的加热炉称为强制通风加热炉。
4、什么叫负压加热炉？利用引风机排除烟气、维持炉内负压、吸入燃烧空气的加热炉称为负压加热炉。
5、什么叫抽力平衡加热炉？用通风机送入空气，并用引风机排出烟气的加热炉称为抽力平衡加热炉。
6、什么叫抽力？抽力是在加热炉内任一点测得烟气的负压值。
7、什么叫导热？导热是指由于物体各部分直接接触而发生的热量传递。
8、什么叫对流传热？对流传热是指借液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传到其他部分。
9、什么叫辐射传热？辐射传热是指一种由电磁波来传播能量的过程。
10、什么叫加热炉的炉体？炉体是指加热炉外壳、砌砖体、耐火材料和保温材料，并包括保温钉在内的统称。
11、什么叫加热炉的辐射室？加热炉的辐射室是指在加热炉辐射室内，主要靠辐射作用将燃烧器发生的热量传给辐射盘管内油品的那一部分空间。
12、什么叫加热炉的炉顶？炉顶是指在加热炉辐射室内，正对炉底的平顶或斜顶部分。
13、什么叫加热炉的对流室？加热炉的对流室是指在加热炉内，主要靠对流作用将燃烧器发出的热量传给对流盘管内油品的那一部分空间。
14、什么叫加热炉的烟囱？烟囱是用来向大气排放烟气的立式设备。
15、什么叫破风圈？破风圈是指设在钢烟囱上用以减少风振的部件。
16、什么叫壁板？壁板是指用于封闭加热炉的金属钢板。
17、什么叫烟气？烟气是指包括过剩空气在内的燃烧产物。
18、什么叫尾部烟道？尾部烟道是指收集对流室尾部的烟气，将其送入烟囱或外部烟道的封闭部件。
管式加热炉操作方法管式加热炉是采用超轻质的耐火纤维制造而成的，是一种节能电炉。
下面乔氏管式加热炉就为大家简单介绍下管式加热炉操作方法：1、在开炉之前一定要仔细检查水冷却系统、电气设备以及感应器铜管是不是完好，如果有问题，那么禁止开炉。
2、如果炉膛的绒损超过了规定，那么要及时的进行修补。
一定不能在熔损过深的坩埚内进行熔炼。
3、要有专人负责开炉以及送电，送电之后不能接触感应器和电缆。
值班的人不能擅自离开岗位，要随时注意坩埚以及感应器外部的情况。
4、在装料的时候，要检查炉料里面有没有混入易燃易爆等物品，如果有，要及时除去，严禁冷料和湿料直接加到钢液里面，当熔化液充满上部以后不能加入大块料，避免结盖。
5、在补炉和捣制的时候坩埚里面不能混入氧化铁以及铁屑等物品，捣制坩埚一定要密实。
6、浇注场地和炉前不能有障碍物，没有积水，防止钢水落地发生爆炸。
7、钢水里面不能盛的太满，手抬包浇注的时候，工作人员要配合一致，不能急走急停，浇注之后的余钢要倒入指定的地点，不能乱倒。
8、中频发电机房里面要保持清洁，不能将易燃易爆等物品以及其他的杂物带到室内，室内严禁吸烟。
管式真空炉维修1、管式真空炉气动挡板阀不能打开如果是管式真空炉前级阀打不开，原因可能是粗抽阀没有关好或者是真空计设定没到上限；如果是粗抽阀打不开，原因可能是前级阀没有关好或者是主阀没有关好；如果是主阀打不开，原因可能是粗抽阀没有没有关好或者是前级阀没开。
另外还要检查一下真空炉动力气源压力是否足够、气缸机械是否卡住、按钮是否坏掉以及机前阀气缸开关坏掉。
2、管式真空炉抽真空时，抽不上去低真空首先检查一下管式真空炉机械泵，查看泵油是否足够以及是否被污染，气镇阀是否关严，泵本身抽速是否足够；然后检查一下真空管路，查看电磁放气阀、波纹管、粗抽阀密封套、各法兰接口胶圈是否有问题；接着检查一下炉体，查看放气隔膜阀、真空规管裂、风机接线柱、各法兰接口胶圈是否有问题；再检查一下真空炉的真空计是否准确；最后检查一下罗茨泵旁通阀是否打开。
管式加热炉安全管理规定一、管式加热炉安全技术措施公司有关管式加热炉安全管理的规定与原有管式加热炉安全管理规定结合使用，原规定与本规定相冲突以本规定为准。
(一)、燃料气1、分液罐(1)燃料气进炉区必须设置燃料气分液罐，一个装置有多个炉子可以共用一个分液罐，装置内无燃料气分液罐的必须增设。
(2)燃料气分液罐上应设置压力、液位等显示仪表。
(3)燃料气分液罐上应设置有安全阀、放火炬系统线。
(4)燃料气分液罐上应设置加热盘管和脱液设施；加热器盘管材质选用时要考虑介质的硫腐蚀。
2、燃料气管线燃料气工艺管线要根据装置具体情况考虑是否设置伴热线，同时要考虑增设燃料管线堵塞处理设施，确保管线在装置开工周期中不能因管线堵塞影响装置安全生产。
3、盲板(1)燃料气进装置、入炉区和火嘴前等部位应设置相应的“8”字盲板，若火嘴采用软连接可以在点火前拆下软连接而不加燃料气入火嘴前盲板。
(2)燃料气系统应设置有吹扫、试压和置换流程，燃料气吹扫、试压、气密所用蒸汽、氮气给汽(气)点应设双阀间加排凝的三阀组结构，并设相应的“8”字盲板。
4、控制回路(1)燃料气系统应设置压控阀、温控阀等必要的控制回路，必要时还应设置安全连锁自保阀。
(2)安全连锁自保阀的设置视装置加热炉具体情况确定。
5、阻火器燃料气入炉前应设置双阻火器，并且生产中可以切换和检修。
6、吹扫流程燃料气从界区阀到火嘴前必须设置吹扫、试压(气密)、置换流程。
吹扫、置换介质可以是蒸汽或氮气，应设给汽(气)与排凝点。
给汽点应设置成双阀间排凝阀的三阀组形式。
7、三阀组及双阀要求(1)燃料气吹扫、置换流程给汽(气)点应设置成双阀中间加排凝阀的三阀组结构。
(2)燃料气入火嘴前必须设置两道阀门8、阀门选型燃料气吹扫系统中给汽(气)点三阀组与燃料气入火嘴前的双阀必须采用法兰联接的阀门。
原来采用非法兰联接的阀门在检修或技改中应改为法兰联接的阀门。
9、控制阀选型(1)燃料气压力控制阀应选用“风开阀”，停风、停电时控制阀关闭。
加热炉结构
管式加热炉是炼油厂和石油化工厂的重要设备之一，它是利用燃料在炉膛内燃烧产生高温火焰与烟气作为热源，来加热炉管中流动的油品，使其达到工艺操作规定的温度，以供给原油或油品进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需要的热量，保证生产的正常进行。
例如：灾常减压蒸馏装置中常压炉就是将原油加热到一定温度，使之气化从而达到分馏的目的。
近年来，随着石油化学工业的迅速发展，管式加热炉的技术越来越引起人们的重视。
管式加热炉作为炼油史的一项重要的发明，它使炼油工艺从间歇式蒸馏发展到连续蒸馏方式。
管式加热炉消耗着大量的能量，是油品进行蒸馏、裂解、转化的核心设备。
加热炉操作的好坏直接关系着装置乃至整个工厂的产品质量、收率和平稳运行。
因此，学习并掌握加热炉的基本原理和知识，正确操作，并对加热炉加强研究、管理和总结操作经验，对于装置的长周期、高效运行有着十分重要的意义。
一、管式加热炉的形式
箱式炉和斜顶炉是我国20 世纪50 年代石油化工厂常用的炉型，由于这两种炉型占地面积大，构造复杂、金属用量大、造价高等缺点，现在已被逐步淘汰。
在20 世纪70 年代以后，我国各石油化工厂广泛使用的炉型为立式炉、圆筒炉和大型方炉。
目前我国石油化工厂中小型加热炉用的最多的是圆筒炉（见图6-1 ) ，立式炉常用于焦化装置，大型方炉一般应用于超大型加热炉。
圆筒炉结构如图6-1 所示，在辐射室内辐射炉管沿炉墙周围排成一圈，由于燃烧器位于加热炉的底部，火焰竖直向上喷射，火焰是和炉管平行且等距离的，所以在同一水平截面上各炉管的热强度是均匀分布的，但是每根炉管沿炉长的热强度分布是不均匀的。
为此在小型圆筒炉上通常在辐射室顶部悬挂高铬镍合金钢的辐射锥，用它的再辐射作用使炉管的轴向热强度趋于均匀。
但是由于辐射锥的材质为高铬镍合金钢，费用较高，一般圆筒炉的热负荷大于0.4×10 4 kw 时，就不再采用辐射锥。
圆筒炉具有占地面积小、结构简单、紧凑，设计、制造及施工安装比较方便的特点；炉子的热负荷越小，采用圆筒炉炉型的优越性越突出。
所以对于油品纯加热的中小型炉子大多采用圆筒炉。
二、管式加热炉的一般结构
管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及通风系统组成。
1．辐射室
辐射室是加热炉的主要热交换场所，作为加热炉的最重要部位，承担着全炉70 % ～ 80 ％的热负荷。
而且这部分直接受到高温烟气的冲刷且温度最高，因此辐射室的运行状况好坏直接关系到整个加热炉能否长周期高效运行。
2．对流室
对流室是利用从辐射室出来的烟气进行对流换热的部分。
对流室内密布多排炉管，烟气以
较大速度冲刷这些管子，进行有效的对流换热。
对流室一般担负着全炉20 ％～ 30 ％的热负荷。
对流室一般布置在辐射室上方，与辐射室分开。
为了提高对流传热效果，大多数加热炉在对流室的炉管采用钉头管和翅片管。
3．余热回收系硫
余热回收系统是指从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分，目前常减压装置加热炉的余热回收系统多采用燃烧用空气预热的方式。
目前在常减压装置加热炉上应用最普遍的空气预热器为热管式空气预热器，安装方式有倾斜式和垂直式两种，前者一般位于对流室的上部，后者置于地面，需要有引烟机。
4．燃烧器
燃烧器是加热炉产生热量的重要组成部分，包括喷嘴、配风器和燃烧道三部分。
燃烧器按燃料的不同可分为燃料油燃烧器、燃料气燃烧器和油一气联合燃烧器三大类：按供风方式的不同，可分为自然通风燃烧器和强制通风燃烧器等。
目前常减压装置加热炉常用的燃烧器为强制通风、油一气联合燃烧器。
5 ．通风系晚
通风系统的任务是将燃烧用空气导人燃烧器，并将废烟气引出加热炉，它分为自然通风方式和强制通风方式。
大多数加热炉炉内烟气侧阻力不大，依靠自然通风的方式安装在炉顶的烟囱足以保证加热炉的正常运行。
近年来由于环境保护问题，石油化工厂已开始安设独立于炉群的超高型集合烟囱，这一烟囱通过烟道把若干台炉子的烟气收集起来，从loom 左右的高处排放，以降低地面污染气体的浓度。
