加热炉基础知识与操作

加热炉基础知识

加热炉的分类:

1.有纯加热炉，如常压炉、减压炉等；有加热炉反应炉，如裂解炉、焦化炉等。

2.按传热方式分类：有纯对流式炉、辐射对流式炉和辐射式炉。 3.按炉型结构分类：有箱式炉、立式炉等。 4.按燃烧形式分类：底烧式炉、侧烧式炉。 5.按供风形式分类：强制供风炉、自然供风

一、气体燃料的燃烧

气体燃料的燃烧过程，实质上是化学反应，传热与传质，气体运动等基本现象构成的一个综合的物理化学过程。气体燃料的燃烧是气体燃料中的可燃成分在一定条件下和氧气进行的激烈的化学反应。在这个过程中放出大量的热并伴有发光现象。工业就是利用燃料燃烧的放热和发光的性质通过一定的手段加以利用。

无论那种气体燃料，在燃烧本质上都包含以下三个过程。 1、燃料气和空气的混合；

2、混合后的可燃气体的加热和着火； 3、完成燃烧化学反应。

第一个过程：燃料气和空气的混合；

工程上一般燃烧所需空气都是从空气中获得，气体燃料的燃烧需要的提供燃烧所需要的一定数量的氧气。各种燃料完全燃烧所需要的

空气量是不同的（又称燃料完全燃烧的理论空气量）。

气体燃料的燃烧不仅要提供所需要的空气，而且燃料气可空气的均匀混合也是气体燃料燃烧进行的重要条件。

气体燃烧器（俗

加热炉基础知识

加热炉的分类:

1.有纯加热炉，如常压炉、减压炉等；有加热炉反应炉，如裂解炉、焦化炉等。

2.按传热方式分类：有纯对流式炉、辐射对流式炉和辐射式炉。 3.按炉型结构分类：有箱式炉、立式炉等。 4.按燃烧形式分类：底烧式炉、侧烧式炉。 5.按供风形式分类：强制供风炉、自然供风

一、气体燃料的燃烧

气体燃料的燃烧过程，实质上是化学反应，传热与传质，气体运动等基本现象构成的一个综合的物理化学过程。气体燃料的燃烧是气体燃料中的可燃成分在一定条件下和氧气进行的激烈的化学反应。在这个过程中放出大量的热并伴有发光现象。工业就是利用燃料燃烧的放热和发光的性质通过一定的手段加以利用。

无论那种气体燃料，在燃烧本质上都包含以下三个过程。 1、燃料气和空气的混合；

2、混合后的可燃气体的加热和着火； 3、完成燃烧化学反应。

第一个过程：燃料气和空气的混合；

工程上一般燃烧所需空气都是从空气中获得，气体燃料的燃烧需要的提供燃烧所需要的一定数量的氧气。各种燃料完全燃烧所需要的

空气量是不同的（又称燃料完全燃烧的理论空气量）。

气体燃料的燃烧不仅要提供所需要的空气，而且燃料气可空气的均匀混合也是气体燃料燃烧进行的重要条件。

气体燃烧器（俗

1 概述

1.1 前言

本操作手册为整个系统的操作说明，上岗操作人员上岗前请详细阅读本手册及有关仪表说明书。

1.2系统简介

加热炉系统包括加热炉炉体、燃烧器等设备和燃烧系统、自动控制系统等部分。

加热炉本体由多根立柱支撑，炉本体自挪娥、塑垂段及逛堕度城。下部辐射段为圆筒形，炉管采用多头并联立管；中部对流段采用横向列管结构，靠近辐射段的换热管采用光管，其余选用翅片管结构；对流段上方设计带翻板的烟囱，通过控制翻板可调节炉膛压力。辐射段底部炉底安装三台燃烧器。

燃烧系统由燃烧器、燃料管线、燃气放空管线、灭火管线、氮气置换吹扫管线组成。燃烧器为自然通风型燃气燃烧器；燃料管线分为主燃料输送管线和长明灯燃料输送管线；烟风系统采用自然通风给燃烧器供风。

加热炉自动控制系统包括点火控制、负荷调节控制、炉膛负压控制及安保联锁控制等。通过控制点火步骤保证加热炉安全点炉，通过物料出口温度控制燃料流量实现加热炉负荷自动调节，通过炉膛负压测点和烟囱翻板阀实现炉膛负压调节，在点炉及运行中可以通过操作画面实现直观显示相关参数，通过对敏感测点监控实现安保联锁控制保证加热炉设备安全。

2 功能及技术特征

2.1工艺系统 2.1.1工艺系统简介

加热炉燃烧工艺系统流程

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

名称 介质 入炉温度 出炉温度 热负荷 效率

减压炉 闪底油 265 388 5.55MW 92% 第一节加热炉检查

1、检查炉膛内的耐火材料是否符合要求，检查基础有无下沉，有无裂缝，炉体内耐火砖缝；

2、检查炉墙砌筑（砖缝、水平度、垂直度、表面凹凸不平度等）情况和保温质量是否符合要求，并按油品名称介质方向进行标识。 3、检查火咀、烟道挡板、防爆门、看火窗、回弯头箱门及一、二次风门等是否齐全好用，烟道仪表指示开度与实际开度是否相符。 4、检查加热炉辐射管，无对焊接口。

5、检查燃烧器喷嘴是否畅通、开孔率是否符合要求、喷射角度是否准确、长明灯是否安装良好。

6、检查加热炉炉管支架和吊架是否符合要求，防爆门和看火窗设计是否规范。目测加热炉炉管是否平齐、炉管外壁是否有不该有的耐火材料。 7、炉膛消防蒸汽及吹扫蒸汽设置是否合理。

8、检查所属的紧急放空设施、瓦斯阻火器、瓦斯分液罐、流量计是否齐全好用。 9、检查炉膛内各温度测量点的位置与热偶长度是否与设计条件相符，数量是否齐全。

检查炉管、回弯头、堵头、顶丝管板吊架、导向支撑的材质和安装情况，焊缝质量是否符合要求，试压是否合格。

10、检查并调试好烟道挡板的开度。

11、检查加热炉

1、加热炉有哪几部分组成及结构？

加热炉由辐射室、对流室、燃烧器、烟道及烟囱、弯头及弯头箱、炉墙和钢架，还有一些辅助设备组成。横管立式方箱加热炉、单排双面辐射

炉子材料：Cr9Mo

热量利用分配： 辐射占70—80% 对流占20—30% 热量损失10% 2、加热炉的作用原理是什么？

瓦斯或油在炉内经过燃烧放出热量，在辐射室主要通过辐射，在对流室主要通过烟气对流，把热量传递给炉管，炉管通过传导和对流把热量传递给管内物料。 3、燃烧情况及怎样调节

燃烧完全，炉膛明亮，烧燃料气时火焰呈兰白色，烧燃料油时火焰呈黄白色。各火嘴火

焰大小一样，互不干扰，做到多火嘴，短火焰、齐火苗。火焰不扑炉管，烟囱冒出的烟无色，从仪表盘上看出口温度记录曲线近似于直线，波动范围±1℃。炉子声音为轰轰的均匀声。以上现象说明炉子是烧得好的。 ①火焰发飘、轻而无力是什么原因？

火焰发飘、轻而无力原因是空气量不足，应开大一、二次风门。 ②炉壁内颜色过于暗，并且烟很多，如何调节？

在观察炉膛颜色时，很暗，说明燃烧不充分，烟很多，说明烟囱抽力太小和炉内空气量

小。此时应适当开大风门或烟道挡板。

③火焰呈黄红色，

加热炉

1.简述管式加热炉的工艺原理及其特点。

答：管式加热炉是炼油化工企业的重要设备之一，它是利用燃料与空气以适当的比例混合进入炉膛内燃烧，通过辐射和对流的烟气传热，来加热炉管中流动的油品，使其达到工艺规定的温度，以供给原油或油品在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需的热量，保证生产正常进行。管式加热炉的加热方式与其它加热方式相比，其主要特点是：加热温度高(可达1000℃左右)，传热能力大和便于操作管理。

2.炼厂中圆筒炉的基本构造及特点。

答: ① 圆筒炉主要是由圆筒体的辐射室和长方形的对流室和烟囱组成。辐射室(炉膛)外壳是钢板圆筒体，内衬有耐火砖, 筒体下部有底板, 底板上还装有多个向上燃烧的火嘴，辐射管沿炉膛周围立式排成一圈。对流室在圆筒上部, 对流管为横排, 为了提高对流管的传热效率, 对流管外面还可以焊有钉头和翅片。钢制烟囱在对流室上，并装有烟道挡板，可以调节风量。

② 圆具有结构简单、紧凑、占地面积小、投资省、施工快、热损失少等优点。由于圆筒炉的炉墙面积与炉管的表面积的比例较其它炉型低，炉墙的再辐射作用相应减弱了, 故其炉管表面积热强度较其它炉型低。另外, 立管用机械除焦困难，所以圆筒炉适用于油品的纯加热。

3.加热炉炉管的材质

加热炉电气描述

一．概述

棒材生产线设计年产量为80万吨。需配备加热炉一座，燃料为高炉煤气，钢坯规格为(165×165)～(200×200)mm，双排料长度：5500～6000mm，单排料长度：12000mm。

炉子额定产量为：冷装150t/h(165×165 双排料)、热装170t/h (165×165 单排料)。

1．加热炉工艺过程简述

上料辊道区设有检测元件对钢坯进行检测。加热炉区检测元件布置示意见下图。采用两个光电管F1、F2进行测长。来自上料台架的钢坯经过测长装置检测，超长或弯曲过大等不合格的钢坯由剔出装置推移到辊道一侧的收集台架上，合格钢坯经辊道式电子称量装置称重后即准备装炉。称重信号即送至加热炉PLC。 出炉辊道 上料台架 F4 加热炉

河北XX大学 毕业设计说明书（论文）

2 技术设计

2.1 燃料燃烧计算

2.1.1 燃烧计算的目的及内容

燃烧计算包括如下内容： 燃料的低位发热量（Q）；

d单位燃料完全燃烧失的空气需要量(L)；

n单位燃料完全燃烧时的燃烧产物量（V）； 燃烧产物的成分及其密度（ρ）；

n理论燃烧温度（tL）

燃烧计算的目的是为加热炉设计提供必要的参数。计算空气需要量的目的在于合理有效地控制燃烧过程，合理地选择燃烧设备及鼓风机和供风管道系统、设计燃烧装置提供必要的依据。燃烧产物生成量及其密度的计算是设计烟道、烟囱系统，选用引风机等必不可少的依据。

由燃烧产物成分的计算可以进行炉气黑度的计算，进而可做传热计算。

理论燃烧温度是计算炉温的重要原始数据之一。在炉子的热量总消耗已知的情况下，根据燃料的发热量即可求出总的燃料消耗量。 2.1.2 燃烧计算的已知条件 燃烧计算中必需的已知条件如下：

1. 燃料的种类及成分： 燃料种类：高炉煤气和转炉煤气 高炉煤气成分：（％）

CO2 H2 CH4 N2

20 20 1.6 0.48 57.92 转炉煤气成分：（％）

CO2

加热炉常见事故处理

一、炉管破裂着火 二、炉管弯头漏油着火 三、炉管严重结焦事故

四、炉出口管、热电偶管套、温度计插口漏油着火事故 五、引风机偷停(本装置无，参考)

六、加热炉进料中断事故预想及处理 七、烧焦、烘炉烧毁炉管事故预想及处理 八、加热炉结焦事故预想及处理

九、燃烧气（瓦斯）带油事故预想及处理、 十、炉膛爆炸事故预想及处理： 十一、燃料中断事故预想及处理 十二、炉管漏油着火事故预想及处理 十三、引风机停运预想及处理

十四、热炉衬里局部脱落事故预想及处理 十五、炉管急冷脆裂事故预想及处理

一、炉管破裂着火

(1) 现象

炉膛温度、烟气温度突然上升，烟囱冒黑烟、炉膛看不清。破裂严重时，炉子周围淌油着火，进料泵压力下降。 (2) 原因

一般炉管破裂是因为炉管长时间失修，平时发现有炉管膨胀鼓泡、脱皮、管色变黑以致破裂。对自动控制失灵，大量燃料油喷入炉膛以及蒸汽压力低，喷嘴雾化不好，燃料油大量进入炉膛等所产生现象不要误认为炉管破裂。

a. 炉管局部过热：如燃料油、瓦斯气带油喷入炉管上燃烧；火嘴不正，火焰直扑炉管；

b. 辐射炉管几路中偏流，造成过热。

c. 炉管长时间失修，平时发现有缺陷；炉管材质不好，受高温氧化及油料的冲蚀腐蚀发生砂眼或