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文檔簡介

1、1 范圍 本范圍規(guī)范對工藝加熱爐的設計、操作、日常維護、常見故障診斷和處理、安全管理規(guī)定等內容明確了基本概念和管理要求。 編制本范圍規(guī)范的目的是規(guī)范煉化企業(yè)加熱爐設計、操作、維護,確保加熱爐安全運行,提高效率。 本范圍規(guī)范適用于中國石油天然氣股份公司煉化企業(yè)加熱爐管理。 2 規(guī)范性引用文件 ISO13705 石油天然氣工業(yè)一般煉油裝置用火焰加熱爐 SH36-91 石油化工管式爐設計規(guī)范 Q/Y50-2002 石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法 Q/Y62-2003 煉油裝置節(jié)能監(jiān)測方法 中油石油質字2003279號 管式加熱爐安全管理的若干規(guī)定和管式加熱爐操作規(guī)程編寫指南 3 術語及重要概念解釋

2、3.1 加熱爐及附件 3.1.1 加熱爐 3.1.1.1 加熱爐的一般結構 工藝加熱爐一般由輻射室、對流室、燃燒器、余熱回收系統(tǒng)以及通風系統(tǒng)組成。輻射室也稱為爐膛,包括燃燒器和風道,爐管和爐管支撐,耐火襯里等。輻射室擔負全爐熱負荷的70%80%,主要傳熱方式是熱輻射,是加熱爐的主體部分。對流室包括遮蔽管,對流管,耐火襯里,管線支撐和掛鉤,主要傳熱方式是對流。對流室一般擔負全爐熱負荷的20%30%,對流室吸熱量的比例越大,全爐的熱效率越高。為了盡量提高傳熱效果,對流室多采用釘頭管和翹片管。燃燒器產(chǎn)生熱量,是爐子的重要組成部分。余熱回收系統(tǒng)是從離開對流室的煙氣中進一步回收余熱的部分?;厥辗椒ǚ譃閮?/p>

3、類,一類采用空氣預熱方式回收熱量;另一類是采用余熱鍋爐回收熱量。通風系統(tǒng)的作用是將燃燒用空氣導入燃燒器。通風方式分為自然通風和強制通風兩種。其它的附件設備包括火嘴、風門、防爆門、觀火孔、煙囪、煙道擋板、空氣預熱器、鼓風機或引風機、吹灰器等。 3.1.1.2 加熱爐的種類 加熱爐按按輻射室的外觀形狀大致分為:箱式爐、立式爐、圓筒爐等。 3.1.2 燃燒器(火嘴) 燃燒器是將燃料和空氣混合,發(fā)生燃燒,釋放出工藝所需要熱量的機械裝置。燃燒器通常包括噴嘴、配風器和燃燒道三個部分。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準備的部件。燃料油噴嘴的主要任務是使燃料油霧化并形成便于與空氣混合的霧化炬。外混式燃料氣

4、噴嘴將燃料氣分散成細流,并以恰當?shù)慕嵌葘肴紵?,以便與空氣良好混合。預混式燃料氣噴嘴是將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒的。配風器調節(jié)并引入空氣,使空氣和燃料良好混合并形成一定的火焰形狀。燃燒道一是給火焰根部提供高溫熱源以保證燃燒穩(wěn)定;二是約束空氣,使之與燃料充分混合;三是與配風器一起使用,使氣流形成理想的流型。 按所用燃料的不同,燃燒器可分為燃料油燃燒器、燃料氣燃燒器和油-氣聯(lián)合燃燒器三大類。按供風方式的不同,可分為自然通風燃燒器和強制通風燃燒器。按燃燒器的發(fā)熱量大小,可分為小能量和大能量兩種,一般5.5 MW以上的屬于大能量燃燒器。按燃燒的強化程度可分為普通燃燒器和高強燃燒器。 隨著加熱爐

5、大型化的發(fā)展,如果采用一般燃燒器,不但數(shù)量多,管線復雜,操作和維護不易,而且爐管表面熱強度和熱效率都較低,因此,選用大能量的、高強化燃燒器是實現(xiàn)加熱爐大型化的關鍵。 3.1.3 吹灰器 加熱爐爐管表面沉積灰垢之后,熱阻將明顯增大,使熱效率和經(jīng)濟性隨之降低。爐管受熱面上的積垢還將吸收煙氣中的SO2和SO3,并在吸收水分后形成硫酸,從而加劇對爐管的腐蝕。管外積灰主要發(fā)生在對流室,在對流室采用翅片管和釘頭管的加熱爐或燒重油、污油的加熱爐,必須設置吹灰器以清除對流段爐管積垢。常用吹灰器包括蒸汽吹灰器、聲學吹灰器和激波吹灰器。 3.1.4 爐殼體和耐火襯里 加熱爐有鋼梁結構支撐的鋼板外殼,鋼結構內部有耐

6、火襯里。外殼通常不是密封的結構,有很多開口,如觀火孔,爐管開孔,火嘴開孔和人孔等。由于加熱爐是在微負壓的情況下操作的,空氣將通過所有的開孔進入爐體,為了保持加熱爐高效運行,因此,在操作時,其它的開孔應盡可能最小或密封。加熱爐爐體由于有爐管、彎頭箱、觀火孔、防爆門、人孔等設施,必須經(jīng)常對這些部位進行檢查和堵漏。 耐火襯里保護鋼殼體不被燒壞,并提供絕熱減少熱損失。在檢查爐膛耐火襯里時,耐火襯里的顔色可以粗略衡量爐膛熱平衡分布是否均勻,耐火襯里的暗色條紋表示有空氣進入爐膛冷卻了耐火襯里。 3.1.5 余熱回收設備 提高加熱爐熱效率的措施之一是回收煙氣余熱?;厥諢煔庥酂岬耐緩绞抢玫蜏亟橘|吸收煙氣的熱

7、量,如加熱工藝介質、發(fā)生蒸汽或預熱爐用燃燒空氣。常用于余熱回收的設備為空氣預熱器和余熱鍋爐。 安裝空氣預熱器是回收煙氣余熱的一個重要途徑。在對流室和煙囪之間裝設空氣預熱器回收煙氣余熱,這樣不但能提高加熱爐熱效率,節(jié)約燃料,而且空氣經(jīng)預熱后,燃燒時能降低噪音,減少燒油火嘴的結焦現(xiàn)象。在加熱爐排煙溫度大于500時,安裝余熱鍋爐回收煙氣余熱效果顯著。 利用煙氣余熱預熱空氣的方案可分為間接預熱空氣和直接預熱空氣兩種。間接預熱空氣有工藝分支物流預熱空氣、冷進料-熱油預熱空氣、開式循環(huán)或閉式循環(huán)熱載體預熱空氣等。煙氣直接預熱空氣按其特點可分為間壁式和蓄熱式兩大類。工藝加熱爐通常使用間壁式空氣預熱器,間壁式

8、空氣預熱器是指煙氣將熱量連續(xù)不斷地通過固體壁傳給空氣的預熱器,如管式空氣預熱器、熱管式空氣預熱器、板式空氣預熱器等。3.2運行參數(shù)3.2.1爐膛負壓爐膛負壓是由于爐內煙氣密度與大氣的密度差而引起的,是爐內任一點的實測值。爐膛負壓的單位可以用毫米水柱(mmH2O)或帕(Pa)表示。爐膛負壓的存在使空氣能夠通過火嘴或其它的開水口進入爐體,熱的煙氣從煙道排出。爐膛負壓的第一測量點一般在輻射段的頂部即爐膛拱頂部位,保持此處很小的負壓即可確保整個加熱爐內為負壓。此處要安裝負壓表,隨時檢測加熱爐運行參數(shù)。負壓的第二測量點在火嘴平面上,這一點能夠監(jiān)控所有的火嘴有充足的抽力,使燃燒空氣供應正常。負壓的第三測量

9、點在對流段煙氣出口處,一般設在煙道擋板下面,將著一測量點的壓力和爐膛的壓力值結合考慮,可以確定通過對流段管束的壓力損失,能幫助判斷對流段是否發(fā)生損壞或結垢。加熱爐爐膛負壓可以通過調節(jié)煙道擋板來控制。由于火焰不穩(wěn)定,儀表導壓管漏或堵塞,導致管內存有燃燒生成的水,都會使負壓表讀數(shù)產(chǎn)生誤差,所以要定期對負壓表進行檢查和校驗。3.2.2過剩空氣或過剩氧含量過??諝舛x為高于完全燃燒的化學配比供入的空氣數(shù)量,表示為百分數(shù)。過剩氧含量容易測量,用于代表過??諝?,它能反應出燃料的燃燒狀況。為了保證氧氣測量的準確性,應從輻射段出口即爐膛拱頂部位采煙氣樣,采樣探頭應深入到距爐壁460毫米或更遠的位置??梢酝ㄟ^調

10、節(jié)過剩氧含量來控制燃燒效率。另外為了計算加熱爐熱效率,應該在煙氣排入大氣前測量氧含量。氧含量測量可使用手提式氧分析儀或在線氧分析儀。手提式氧分析儀用于現(xiàn)場煙氣分析,在煙氣入口一般都有一個干燥劑腔,可以吸收水蒸汽保護分析儀內腔,這種儀器提供了煙氣的“干基”分析。利用氧化鋯在線連續(xù)分析時,因煙氣中含有水蒸氣,稱之為濕煙氣。由于加熱爐對流段可能漏入空氣的部位較多,因此,從輻射段爐膛出口采樣要比在對流段出口采樣更能代表燃燒的狀況,所以在線氧分析儀應設在輻射段出口。由于采樣管線滲漏或堵塞會引起氧分析儀讀數(shù)波動或產(chǎn)生誤差,從氣體燃燒產(chǎn)物冷凝下來的水進入氧分析儀會導致儀器損壞,所以煙氣取樣管要進行保溫,分析

11、儀應由儀表技術人員每月校正一次,或根據(jù)制造廠家的要求定期校正。3.2.3燃料的流量和壓力通過控制燃料的流量和壓力,可以控制加熱爐的燃燒放熱量,調節(jié)加熱物流的工藝溫度,燃料壓力是影響燃料和空氣混合的主要動力。制造商應提供火嘴在給定的燃料組成下燃料壓力對應的放熱量曲線,即火嘴特性曲線。該曲線由廠家通過專用設備來測得,火嘴特性曲線指示出保證燃料穩(wěn)定燃燒的燃料壓力范圍。當火嘴安裝在加熱爐以后,燃料壓力上下限值應該重新檢查,通常只檢查壓力的下限值,在壓力下限以下時,供應到火嘴的燃料量不足,不能保證加熱爐的安全操作。燃燒器特性曲線應由制造商進行實際測定并提供給客戶。氣體火嘴的設定壓力一般為0.10.2MP

12、a,油火嘴的壓力在0.61.0MPa,霧化介質的壓力恒定在0.51.7MPa或者壓力控制在高于燃料壓力0.10.2MPa。燃料和霧化介質的壓力測量點應設在控制閥后到火嘴手閥之間,并在單個火嘴閥全開的情況下檢測。長明燈的燃料壓力一般設定在恒定值0.0350.1MPa,數(shù)值大小取決于長明燈火嘴的種類。3.2.4燃料溫度燃料氣溫度可以是低于燃料自燃溫度的任何值。通常燃料氣的溫度為25到82。由于燃料氣溫度影響其密度,在相同的加熱負荷下會影響其流量和壓力。溫度低,燃料氣管線上會有凝液產(chǎn)生,所以需要氣液分離設備,避免液體帶入火嘴,影響火嘴正常運行。較重的液體燃料可用溫度來控制液體的粘度。生產(chǎn)廠家一般要求

13、油火嘴中油品的粘度為0.043Pas,燃料油管線必須很好地保溫隔熱,以保持燃料加熱器與火嘴之間的溫度。3.2.5燃燒空氣溫度空氣的溫度變化,會引起密度的變化,影響火嘴的正常供氧量,造成燃料沒有被充分燃燒或氧氣過剩,降低爐效率。這是需要調節(jié)煙道或風道擋板以及火嘴的風門來改變空氣量。一般情況下,自然通風式加熱爐空氣的溫度為環(huán)境溫度。有空氣預熱器的強制通風式加熱爐,空氣預熱器預熱后的空氣溫度一般在150以上。實際生產(chǎn)中應避免冷空氣對預熱器的低溫露點腐蝕。3.2.6爐管溫度當爐管溫度上升時,爐管的強度變差,為了安全操作,延長爐管壽命,避免爐管損壞,必須限定爐管表面的溫度。由于爐管內部結垢而造成爐管局部

14、高溫,在爐管上出現(xiàn)紅色或銀色的小塊,表示爐管局部過熱,很容易被肉眼觀察到。如果發(fā)生爐管局部過熱,應調節(jié)加熱爐的操作,降低爐管溫度,也可以考慮清洗爐管。爐管局部過熱的清洗方法:一是在平衡其它段爐管進料量的情況下,增加過熱段爐管的介質流量,加快爐管內的對流傳熱,降低爐管表面溫度;二是增加過剩空氣以減少在輻射區(qū)的換熱效果,降低氣體傳遞到爐管的能量;三是如果爐管局部過熱是由火焰舔爐管造成的,應關小或關閉該處火嘴閥門,對燃燒器進行檢查處理。3.2.7工藝流體參數(shù) 工藝流體參數(shù)有流量、降壓、進出口溫度,這些參數(shù)都要進行監(jiān)測。工藝流體可以冷卻爐管,保持爐管一定的溫度,如果流體的流量接近設計流量,可以避免發(fā)生

15、爐管過熱問題,當加熱爐進料負荷超過75%時,流經(jīng)各段爐管的流量幾乎相等,變化不超過10%。當加熱爐低負荷時,可能造成爐管內流體偏流,導致爐管受熱不均勻,造成爐管過熱而損壞。4 管理內容與要求 4.1 對工藝加熱爐的設計要求 4.1.1 工藝參數(shù)優(yōu)化 (1)輻射管表面平均設計熱強度應根據(jù)已有的設計經(jīng)驗確定,單面輻射、單管排可按下表選用;雙面輻射、單管排可取表中數(shù)值的1.5倍。(2)管內冷油流速和結垢熱阻可按下表選用。單面輻射,單管排輻射管表面平均設計熱強度管式爐名稱平均設計強度W/m2所有立管爐立式爐或水平管箱式爐常壓蒸餾爐30000370002600044000減壓蒸餾爐24000310002

16、900037000催化裂化爐24000310002900037000焦化爐-2900032000催化重整爐25000320002900037000預加氫爐2400035000-減粘加熱爐23000270002800031000加氫精制爐2300027000-脫蠟油爐2300031000-丙烷脫瀝青爐800023000氧化瀝青爐1600020000酚精致爐1700023000-糠醛精致爐1700023000-蒸汽過熱爐2800035000冷油管流速和結垢熱阻管式爐名稱冷油流速Kg/m2s結垢熱阻m2/W常壓蒸餾爐100015000.0005減壓蒸餾爐氣化前100015000.00070.0012

17、催化裂化爐100015000.0005焦化爐120018000.00070.0012催化重整爐902000.00026預加氫爐2505000.000260.00052減粘加熱爐140020000.00070.0012加氫精制爐2505000.000170.00034脫蠟油爐120015000.00034丙烷脫瀝青爐120015000.00034氧化瀝青爐120015000.00070.0012酚精致爐120015000.00034糠醛精致爐120018000.00070.0008注:減壓蒸餾爐出口爐管應按等溫氣化的要求擴徑,并且其流速不得超過臨界流速的80%。(3)管式爐輻射室的體積熱強度,在

18、燃油時應小于124kw/m3;燃氣時應小于165 kw/m3。 (4)對流室的煙氣質量流速可采用1.03.0 Kg/m2s,當采用引風或為滿足環(huán)保要求采用高煙囪時,質量流速應選用上限。 4.1.2 控制系統(tǒng)設計要求 一般來講控制系統(tǒng)的主要目的有如下三點:a. 維持對物料熱傳遞的效率。 b. 維持一可以控制的燃料燃燒效率。 c. 保證加熱爐操作的安全。 從控制原理來分析加熱爐,主要被控變量為被加熱物料的爐出口溫度、加熱爐進料的流量、爐膛壓力等;操作變量一般為燃料的流量等。以上這些變量通常用于控制、指示、記錄、報警、聯(lián)鎖等,在考慮這些變量的安裝位置時,除了應能正確反應加熱爐的實際工況外,同時應考慮

19、易于操作工人觀察、維修,以降低勞動強度。對于溫度、壓力等信號除了應有遠傳信號外,還應安裝就地儀表以便就地檢測。 4.1.2.1 溫度監(jiān)控 4.1.2.1.1 加熱爐的溫度監(jiān)控點 加熱爐溫度控制實質上是一個傳熱的控制問題。一般加熱爐溫度測量根據(jù)安裝位置分為以下五個類型: 1) 爐膛溫度 爐膛溫度一般指煙氣離開輻射室的溫度,代表了爐膛內煙氣的溫度,是操作加熱爐的一個很重要的工藝指標。爐膛溫度高,輻射室傳熱量就大,但爐管容易結焦,甚至燒壞爐管、爐襯和管架。所以爐膛溫度是保證加熱爐長周期安全運行的指標之一,一般控制在820870以下。為了能準確反應爐膛溫度,測量元件安裝時應避免受燃燒器火焰舔燒,也不應

20、安裝在煙氣流動的死區(qū),根據(jù)石化行業(yè)的規(guī)定,加熱爐爐膛測溫元件,水平安裝時熱電偶插人深度如過長,懸臂長度過大,保護管會受熱變形下垂,甚至燒壞,因此最大懸臂長度不超過600mm:測量元件超過爐管50100mm就能夠測出爐管靠近火焰?zhèn)鹊臒煔鉁囟?,太長會把保護管燒壞。熱電偶補償導線的耐熱溫度不超過105,在100下具備溫度補償性能,因此熱電偶的接線盒應放在回彎頭箱絕熱層外。爐膛中的介質為高溫煙氣,熱電偶套管在選材時應選用能耐熱、抗氧化、抗酸的材質,在石化行業(yè)一般選用GH3030為套管材質的耐磨熱電偶,其長期使用最高溫度可達1100。 2)對流段溫度 對流段溫度測量,是為了監(jiān)控加熱爐效率及把操作溫度限制

21、在爐管及支撐管板的材質所允許的范圍以內。煙氣離開對流段溫度通常在300450以下,盡管對流段的溫度沒有輻射段高,但許多煉油廠仍在對流段采用與輻射段相同材質的熱電偶。 3)排煙溫度 排煙的溫度測量能對加熱爐的總效能進行評價,同時也可根據(jù)它把溫度保持在煙囪構質允許的范圍之內。排煙溫度高,煙氣帶走的熱量就多,熱效率就低。排煙溫度又不能過低,因為排煙溫度受入爐油品溫度的限制,排煙溫度和入爐油品溫度應有一定溫差(100150),若溫差太小,對流室傳熱效果就不好。從材質要求來講,溫度偏高,可能導致使用年限降低,甚至可能直接導致爐管破裂;溫度如果在露點以下,由于煙囪里有二氧化硫與三氧化硫等酸性氣體,則會引起

22、嚴重腐蝕。測量排煙溫度的熱電偶應帶有保護套管,一般應安裝在煙道尾部或在接近與煙囪連接的位置距爐體煙氣出口12m的煙道上;設有余熱回收裝置的加熱爐可布置在余熱回收裝置煙氣出口0.5m左右處。最好與煙道氣的取樣點布置在同一煙道截面上,這樣煙氣取樣和測溫可同步進行。多煙囪式的加熱爐在每個煙囪內部都應有溫度測量點。同理,如果一個公共的煙囪用于幾個加熱爐,每一個加熱爐的煙道尾部都應有溫度測量點。 4)爐管表面溫度 加熱爐爐管表面熱強度可以從爐管溫度反應出來。同時應把操作溫度限制在爐管材料限制范圍(例如抗蠕變或抗腐蝕性能)內。因此采用表面熱電偶測量爐管表面溫度是必不可少的。表面熱電偶等同于給熱電偶安裝個管

23、形的、礦物質絕緣的護套,且其撓度足以適應加熱爐爐管的膨脹。保護套材料必須能耐腐蝕和抗脆裂。一般采用CH3030型護套材料,外徑12.7mm、壁厚3mm、氧化鎂絕緣材料、IEC-K分度號的表面熱電偶在實踐中證明具有令人滿意的效果。 表面熱電偶的測量精確度取決于熱電偶的安裝位置及安裝方法。安裝位置應在爐管最高溫處(即火焰高度的上1/3處,向火面中央點),如爐管兩面均有火嘴,可安裝兩個對稱的熱電偶,但應避免火焰直接舔燒,同時膨脹固定直徑約為2倍爐管直徑。其安裝方法是先清除管子上的銹皮和氧化物(清除時以沙磨為優(yōu),不應用金屬絲刷),然后在爐管表面焊接一墊板,所采用焊條應考慮爐管構料及熱電偶材料的要求,在

24、焊接時應保證熱電偶的刀刃平行緊貼墊板,表面式熱電偶安裝見下圖。 加熱爐壓力不高,同時為了能夠調整熱電偶伸入爐體長度,前三種熱電偶安裝形式,一般采用光桿式熱電偶。位于加熱爐本體上的熱電偶套管一般為PN0.6 DN40的法蘭及配對的法蘭蓋和螺栓、螺母,根據(jù)到貨的熱電偶直徑,在法蘭蓋上現(xiàn)場鉆孔,待熱電偶安裝調整完插入深度后再與法蘭蓋滿焊。 5)被加熱物料出口溫度 對于加熱反應用的爐子,其反應進行的程度是反應溫度的函數(shù);對于純加熱用的爐子,被加熱物料溫度的高低直接影響下游工序操作工況的穩(wěn)定和產(chǎn)品質量。溫度過高,會使物料在加熱爐爐管內分解,甚至造成結焦而燒壞爐管?;谝陨显颍患訜嵛锪铣隹跍囟仁羌訜釥t

25、被控變量中最為重要的,只有保持一個穩(wěn)定的數(shù)值,才能滿足下游工藝的要求。如果供給物料的熱量全部為顯熱,則測溫點安裝在爐出口管上;如果供給物料的熱量大部分為潛熱,則測溫點應向前移至溫度反應快的地方。為了保證裝置長周期運行,一般應設置兩個測溫點,一點參與控制及聯(lián)鎖,另一點備用。 4.1.2.1.2 加熱爐的溫度控制方案 在溫度控制回路中,對象為多容過程,對于加熱爐溫度控制,應根據(jù)其特性選用合適的控制系統(tǒng)結構。加熱爐對于溫度的響應,過程本身較為緩慢,則調節(jié)器可以選用比例積分微分調節(jié)器,積分時間可置于幾分鐘,微分時間可相對短一些。石油化工加熱爐對物料出口溫度控制指標的要求相當嚴格,一般要求波動小于12。

26、影響加熱爐出口溫度的主要因素有:(1)進料流量;(2)進料溫度;(3)進料組成; (4)燃料總管壓力;(5)燃料熱值; (6)爐膛溫度的相互影響; (7)燃料油霧化程度改變等等。 針對干擾種類及干擾程度的不同,具有多種控制方案,常見的加熱爐溫度控制方案有以下幾種: 1)溫度單參數(shù)控制 對于被加熱物料出口溫度要求不高,而且燃料總管壓力比較穩(wěn)定的情況,可采用此方案,根據(jù)加熱爐物料出口溫度直接調節(jié)燃料量。采用此種方案,優(yōu)點為控制簡單,投資少;缺點為加熱爐將物料從幾十度加熱到幾百度,熱負荷很大,當燃料的壓力和熱值稍有波動,爐出口溫度就會顯著變化;同時當加熱量改變后,由于傳熱及測溫元件的滯后,調節(jié)作用不

27、及時,爐出口溫度波動很大。 2)加熱爐物料出口溫度燃料的流量/壓力串級控制 對于大多數(shù)被加熱物料出口溫度要求比較嚴格,同時進料各類參數(shù)穩(wěn)定的加熱爐,主要可控干擾因素是燃料熱值,而對于性質穩(wěn)定的燃料來說,熱值控制可轉化為燃料流量的控制。因此采用被加熱物料出口溫度控制回路作為主回路,燃料流量調節(jié)作為副回路,利用副回路來及時測量到燃料流量波動的干擾,并加以控制,這樣由于凋節(jié)和反饋的通道都縮短了,因而加熱爐出口溫度的超調量減小,從而提高控制質量。從控制理論來說,串級控制系統(tǒng)副回路克服干擾的能力比單回路克服干擾的能力提高較多,對于主回路的干擾,雖然副回路不能直接克服它,但由于副回路減小了時間常數(shù),改善了

28、對象動態(tài)特性,加快了調節(jié)過程,因而也減少了動態(tài)偏差。同時,以燃料流量作為副回路的優(yōu)點在于可以了解燃料的消耗量,有利于裝置運行時試驗和核算。在使用燃料油作為燃料時,因為物料粘度比較大,雖然可用以下方法測量燃料油流量,但都不太理想: a. 采用銳孔板,沖灌隔離液(需加強保溫伴熱,操作、維護麻煩); b. 采用銳孔板,注入沖洗油(沖洗油隨燃料燃燒,不經(jīng)濟): c. 采用靶式流量計(簡單易行,但次投資偏大); d. 采用整體楔式流量計(不能在線拆裝); e. 采用齒輪流量計(一次投資偏大,同時流量計對燃料清潔度要求高) 基于上述原因,同時考慮到燃料油流量的變化可以線性體現(xiàn)為燃料油管線壓力變化,如工藝對

29、流量沒有特殊要求,這時可采用燃料油壓力調節(jié)作為副回路。燃料油壓力調節(jié)作為副回路的控制方案較燃料油流量調節(jié)作為副回路的控制方案,優(yōu)點為測量簡單,缺點為燃燒火嘴的結焦有可能造成調節(jié)閥后壓力升高,造成誤操作。 3)加熱爐物料出口溫度爐膛溫度串級控制 燃料油熱值、進料流量,進料溫度等干擾因素的影響,首先將反應為爐膛溫度的變化,以后才影響到爐出口溫度,而前者的滯后遠較后者小??梢园褷t膛溫度控制作為副回路,被加熱物科出口溫度控制為主回路組成串級回路。這樣就把原來滯后的對象一分為二,副回路起超前作用,當干擾因素反應到爐膛溫度時就迅速調節(jié),保持被加熱物料出口溫度的平穩(wěn)。應注意,為保護設備,爐膛溫度不應有較大的

30、波動,所以在參數(shù)整定時,對于副控制器不應整定得過于靈敏,且不加微分作用。此種控制方案對下述情況更為有效: a. 熱負荷較大,而熱強度較小。即不允許爐膛溫度有較大波動,以免損壞設備。 b. 當主要干擾是燃料的熱值變化(即組分變化)時,其他串級控制方案的副回路無法感受。 c. 在同一爐膛內有兩組爐管,同時加熱兩種物料。此時雖然僅控制其中一組溫度,但要求另一組亦較平穩(wěn)。d. 雙斜頂方箱式管式爐,其關鍵點為能找出溫度變化反應快而又能代表爐膛溫度的測溫度點。 4)加熱爐的前饋反饋控制 加熱爐有時會遇到生產(chǎn)負荷即進料流量、溫度變化頻繁,干擾幅度又較大的情況,此時采用串級控制方案難以滿足生產(chǎn)要求,而采用前饋

31、反饋控制系統(tǒng),往往是行之有效的。前饋控制部分克服進料流量(或溫度)的干擾,而反饋控制克服其余干擾。 4.1.2.2 壓力控制 1) 加熱爐爐膛壓力 負壓通風的加熱爐的爐膛壓力值是保證燃料燃燒良好的主要控制參數(shù),一般通過調節(jié)煙囪擋板開度控制爐膛壓力。為了檢測爐膛負壓值,一般分別在煙囪、對流段、輻射室安裝導壓管,利用一臺微差壓變送器在集合管上進行負壓測量,遠傳至控制室來監(jiān)控。 2)常明燈燃料的壓力 使用燃料氣的加熱爐通常設置常明燈,常明燈燃料氣的壓力由自力式壓力調節(jié)閥維持正常。此方案的優(yōu)點在于節(jié)省了接線及控制室二次表等,簡化了控制系統(tǒng)并節(jié)省投資。 3)燃料壓力 在燃料總管設置壓力開關或壓力變送器,

32、對燃料系統(tǒng)壓力過低進行聯(lián)鎖,防止燃料壓力低回火;同時防止燃料氣壓力過高,引起噴嘴脫火或滅火。此方案缺點為不能正確反應燃燒器入口壓力。在燃燒器前設置壓力開關能正確反應燃燒器壓力,缺點為在開工時必須將此開關“旁路掉”,才能正常開工。 4)燃料油及霧化蒸汽壓力 為保證燃料油被充分霧化,必須控制好燃料油與霧化介質之間的流量比,由于重油流量測量比較困難,此問題轉化為控制它們的壓力比。從加熱爐燃燒要求來說,如霧化介質壓力過高,會浪費燃料和蒸汽,使加熱爐效率降低;而霧化介質壓力過低,霧化效果不好,燃燒不完全,也將降低爐子熱效率。在燃油壓力變化不大的情況下,采用霧化蒸汽(空氣)壓力定值調節(jié)可滿足燃燒要求。假如

33、燃料油壓變化較大,單采用霧化蒸汽(空氣)壓力控制將不能保證燃料油得到良好的霧化,可采用如下控制方案: a. 根據(jù)燃料油閥后壓力與霧化蒸汽(空氣)壓力之差來調節(jié)霧化介質; b. 采用燃料油閥后壓力與霧化蒸汽(空氣)壓力比值控制。 上述兩種方案,只能保證近似的流量比,只有保持噴嘴、管道等通道的暢通,防止噴嘴堵塞及管道局部阻力發(fā)生變化,才能實現(xiàn)有效的控制。 4.1.2.3 進料流量控制 4.1.2.3.1進料流量單參數(shù)控制 對于一個具體的加熱爐、有一推薦的冷油流速。冷油流速大,有利于傳熱和防止爐管內結焦,但油料通過加熱爐的壓降大;冷油流速小,不但影響傳熱,更重要的是易造成爐管結焦,縮短開工周期。根據(jù)

34、不同工藝及爐型,應有不同的合適的冷油流速,即應確定合適的進料量。對于能夠測量進料流量且上游裝置出料沒有限制的加熱爐,為穩(wěn)定加熱爐的工況,設置單參數(shù)控制。當加熱爐采用多路進料時,為保證各路流量均勻,各路進料一般采用同樣的設定值,保證各路爐管通過等量的物料,帶走熱量,不致偏流,避免爐管結焦。一般選用孔板加差壓變送器進行流量測量,對于管徑較大的管道,孔板造價較高,可采用插入式流量計(阿扭巴、靶等)進行測量。從安全角度考慮,為避免流體在爐管內結焦,調節(jié)閥一般選用事故開閥(FO)。 4.1.2.3.2上游設備液位與進料流量均勻控制 石油化工工業(yè)具有連續(xù)性,往往既要保持加熱爐進料穩(wěn)定,還要保持上游設備液位

35、穩(wěn)定。在此情況下,通常希望上游設備液位與加熱爐進料流量組成串級均勻控制。具體作法為上游設備的液位調節(jié)器一般采用純比例控制,有時可用比例積分控制,比例度要大于100,并且積分時間也要放得相當大,不能加正微分作用,同時在控制區(qū)間規(guī)定一死區(qū),當液位在設備允許范圍內波動時,調節(jié)器輸出不變,加熱爐進料可視為簡單定流量控制器進一步緩慢改變調節(jié)閥的開度,使液位與流量兩個變量都在規(guī)定范圍內緩慢均勻的變化。 4.1.2.4 煙氣氧含量測量 為了保持加熱爐高效運行,希望保持正確的燃料空氣之比,既維持足夠的空氣量以保證燃料能完全燃燒和安全操作,又防止空氣量過大帶走熱量使加熱爐效率降低,并影響燃燒器的性能。燃料空氣的

36、比率可轉化為實際空氣量理論空氣量,即過??諝庀禂?shù)。測定煙氣中的氧含量通常有兩種方法。一種是將煙氣抽出,用奧氏氣體分析器進行分析;另一種是利用氧化鋯分析儀直接插人煙氣中進行在線分析。將煙氣抽出分析時,因煙氣中所含水分已經(jīng)冷凝,基本為干煙氣。而利用氧化鋯在線分析時,因煙氣中含有水蒸氣,稱之為濕煙氣。在按煙氣含氧量確定過剩空氣系數(shù)時,應根據(jù)煙氣分析方法的不同,分別按干煙氣和濕煙氣進行確定。為了減輕操作難度,在投資允許的情況下,一般采用煙氣氧含量分析儀來連續(xù)測量氧含量,作為手動或自動調節(jié)空氣入口擋板開度的依據(jù)。具體作法為采用氧化鋯分析儀(一般量程為125),測出氧含量,然后根據(jù)氧含量求出過??諝庀禂?shù)。

37、一般加熱爐燒燃料油時,應使保持大約在1.3;燒燃料氣時,應使保持大約在1.1。如果值過大,將降低熱效率,且易使爐管氧化;如果值過小,容易造成回火傷人和不完全燃燒。4.1.2.5 附屬設備的控制 1)氣動自控快開風門 以電信號為控制手段,以壓縮空氣為動力,配置在強制通風燃燒器前的熱風道上,在直形風道上全方位安裝,在環(huán)形風道上宜為頂面與底面(指開孔位置)安裝。 2)煙囪擋板 設置在加熱爐的直立煙囪上,用于控制煙囪抽力,保持爐膛負壓通常為-2-3mmH20。煙囪擋板不宜用于截斷煙氣。一般分為電動、氣動控制兩種。如采用氣動控制,則應選用氣動付線指示儀加長行程執(zhí)行機構及擋板的型式,它可把控制信號轉變?yōu)檗D

38、角輸出,從而控制擋板開度。 3)風機調節(jié)門 為了維持加熱爐合適的過??諝庀禂?shù),就要根據(jù)煙氣氧含量,調節(jié)風機流量的大小。風機流量可用風機調節(jié)門調節(jié),它軸向安裝在進風口前面,有時還可直接控制風機轉速,調節(jié)風量。 當加熱爐采用強制通風時,因為空氣的流量易于測量和調節(jié),使燃料流量與空氣比率的控制大大得到改善,有利于實現(xiàn)環(huán)保的要求。先進的加熱爐控制,燃料流量和空氣流量為一比值調節(jié),當負荷變化時,始終保持過量的空氣。采用高、低選擇器的聯(lián)合動作,在負荷增加時,使空氣先于燃料增加;而在負荷減小時,使空氣滯后于燃料減小。從而防止加熱爐冒黑煙,達到環(huán)保的目的。 4.1.2.6 火焰檢測器的設置 在石油化工企業(yè),加

39、熱爐如果點火不成功或在正常燃燒時發(fā)生某種階躍干擾,可造成突然熄火或火焰減弱。在熄火時若不及時切斷燃料,就可能造成爆炸事故;而火焰減弱,應該及時調整燃料與風量的配比,才能有效節(jié)約能源、保護環(huán)境。 為了解決上述問題,在加熱爐上常采用火焰檢測器來準確反應加熱爐內火焰的狀況?;鹧鏅z測器的原理為:當燃料燃燒時,會產(chǎn)生一定強度的紅外線、可見光、紫外線,根據(jù)火焰的光譜分布情況采用不同的檢測器,可以接收光及火焰閃爍的特征頻率信號,并輸出發(fā)生相應的變化。選用方法見下表(各類燃料燃燒時產(chǎn)生光譜對比表),紫外火焰檢測器穩(wěn)定性好、靈敏度高、抗干擾能力強,一般情況下推薦選用,但考慮到投資等其他因素,也可采用可見光檢測器

40、與紅外檢測器,提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全度及可用度。各類燃料燃燒時產(chǎn)生光譜對比表序 號燃 料紅 外 線可 見 光紫 外 線123天然氣煉廠氣煉廠油低低高中高高高高中如果投資允許,也可采用爐膛火焰電視監(jiān)視裝置。其裝置通過一套伸到爐內并且能耐爐內高溫的光學鏡頭,提取爐內火焰信號,經(jīng)過一系列輸像系統(tǒng)傳輸?shù)綌z像機靶面,再經(jīng)輸像電纜傳到控制室內的監(jiān)視器,運行操作人員可在控制室內通過電視熒屏清晰地看到加熱爐內燃料燃燒的真實情況。 火焰檢測器在安裝時應注意以下幾點: a. 火焰檢測器應對準火焰的l/3處; b. 在多火嘴燃燒爐每個火焰檢測監(jiān)視個火焰的情況下,火焰檢測器在安裝時一般應帶有引導管(引導管越短越好),防止

41、各火嘴火焰之間的相互干擾; c. 應帶冷卻裝置、風冷采用凈化風、無凈化風可采用夾套水冷裝置。4.1.2.7 加熱爐的報警聯(lián)鎖 對于有多個燃燒器或多種燃料或在工藝流程中處于關鍵地位的加熱爐;為確保加熱爐安全地運轉、點火和熄火,應該設置報警,聯(lián)鎖等保護儀表??梢杂刹僮魅藛T糾正的接近極限的一次儀表與執(zhí)行報警的儀表分開,盡管有時測量點相同; 為了保證聯(lián)鎖系統(tǒng)的高度可靠性,設計時應充分考慮如下幾點: a. 系統(tǒng)應為事故安全型(失電動作); b. 系統(tǒng)的安全等級與裝置的安全等級相匹配; c. 合理考慮輸入/輸出卡件的冗余配置和現(xiàn)場一次動作元件的冗余設置; d. 有足夠的操作員接口,有自動/半自動(手動)靈

42、活的操作手段;有足夠的旁路維修。 4.1.2.7.1 加熱爐常規(guī)聯(lián)鎖項 1)燃料壓力低 燃料壓力低于能使燃燒器保持穩(wěn)定的壓力。 2)進料量低 最好切換到最低限度的燃燒速率,或在某些情況下,設置自動停車。 3)燃燒器熄火 對既沒有可靠的燃料氣壓力低聯(lián)鎖,又不經(jīng)常監(jiān)視的小型加熱爐,應考慮使用雙向確認型火焰檢測器,在確認燃燒器熄火時,自動聯(lián)鎖停車,避免單火焰檢測器失靈所引發(fā)的誤動作,增加系統(tǒng)安全度和可靠度。 4)霧化蒸汽壓力低 當使用燃料油時,霧化蒸汽壓力低會引起火焰減弱甚至熄火狀況。 5)煙風系統(tǒng)失靈 對帶有強制通風設備(鼓風機、引風機)、空氣預熱器的加熱爐,除非加熱爐可以在自然通風或爐膛正壓下操

43、作,否則在風機故障時需停車熄火。如果允許自然通風操作,則可以通過打開設置在強制通風燃燒器前熱風道上的快開風門,改強制通風為自然通風,保證加熱爐繼續(xù)操作。 如果上述情況發(fā)生,減少燃料量將燃料管路的調節(jié)閥關至最小允許開度,而停車一般要切斷燃料。對于電動執(zhí)行機構,直接輸出切斷信號至電動切斷閥,切斷燃料;對于氣動執(zhí)行機構,當產(chǎn)生切斷信號時,三通電磁閥線圈失電,凈化風放空,執(zhí)行機構閉斷燃料、氣動切斷閥可選用氣動調節(jié)閥,對于泄漏量要求嚴格的場合,可選用氣動切斷球閥或氣動切斷閘閥。 4.1.2.7.2 加熱爐常規(guī)報警項 1)燃料壓力低 當燃料壓力下降到接近將使燃燒器操作不穩(wěn)定的工況時應報警。對燃料氣管線,一

44、般在燃料氣調節(jié)閥與燃燒器之間設置壓力開關,以便檢測出燃料氣源的低壓情況。 2)燃料壓力高 燃料壓力太高會引起過渡燃燒。 3)排煙溫度高 排煙溫度高一般是由不良操作引起,也可能由加熱爐管泄漏、空氣頂熱裝置損壞造成。 4)火焰減弱 可以用對紫外輻設敏感的火焰檢測器檢測。 5)被加熱物料出口溫度高 物料出口溫度過高會引起或預示運行、操作中有不當之處。 6)爐管表面溫度高 過高溫度將使爐管材質損壞。如果刀刃式表面熱電偶和爐管表面脫開,也會導致溫度讀數(shù)高。 7)爐膛壓力高 爐膛壓力升高導致火焰外泄等危險,另外,爐膛壓力高往往也反應出引風機故障、調節(jié)擋板失靈。 8)進料量低 加熱爐的進料量低,會導致爐管過

45、熱,加速爐管事故的發(fā)生。 9)霧化蒸汽壓力低 在使用燃料油時,如果霧化蒸汽壓力低,會引起燃料油霧化效果降低,導致火焰減弱、不穩(wěn)定或不完全燃燒。 4.1.3 檢查、檢測點的設置 4.1.3.1 儀表接管應根據(jù)下列條件設置 測溫和測壓儀表接管應設在空氣預熱器煙氣和空氣的進出口管道處; 4.1.3.2 煙氣和空氣通道上的儀表接管應按下列規(guī)定設置 1)與空氣預熱器相連煙風道上的測溫和測壓儀表接管和取樣口的位置應按第4.1.3.1條的規(guī)定設置; 2)對流室加熱多種介質時,應根據(jù)需要在每種介質的進出口部位裝設測溫點; 3)圓筒爐輻射室盤管節(jié)圓直徑大于6m或節(jié)圓直徑大于4m、且有幾路并聯(lián)盤管時,在爐膛的適當

46、部位宜裝設高溫熱電偶測溫點(僅有一個燃燒器時除外); 4)輻射室和對流室煙氣側的儀表接管,除應符合本條第二和第三款的要求外,其數(shù)量不應少于下表的規(guī)定。有其他要求時,可另外增設。部 位測 溫 點測 壓 點煙氣取樣口 輻射室下部 輻射室出口或對流室入口 對流室出口 煙囪擋板下部-21-111-11-注:沿爐膛長度或管長度每隔6米應設一個測溫點和測壓點。多室管式爐共有一個對流室時,應在每個輻射室出口裝設各種儀表接管。5)管式爐爐膛熱電偶末端插入爐膛的深度至少應超過壁管50l00mm,但熱電偶的懸臂長度不宜大于600mm; 6)其他部位熱電偶的水平插入深度應為插入部位寬度的三分之一,但懸臂長度一般不大

47、于800 mm; 7)輻射室和對流室的測溫點和測壓點,在穿過爐壁處應設18Cr8 Ni型不銹鋼管。測壓管外端應備有六角頭絲堵。測溫管外端應備有中間開有小孔(與熱電偶套管匹配)的盲板法蘭; 8)煙氣取樣口的套管應伸入爐膛內表面40mm。 4.1.3.3 工藝流體側的儀表接頭應按下列規(guī)定設置 1)管式爐從對流到輻射的轉油線上應設置測溫點套管接頭; 2)管式爐進出口部位的測溫點和測壓點均應設置在與之相連接的爐外工藝管線上。故在無特殊要求時,在管式爐盤管系統(tǒng)的進出口部位不設置儀表接頭。 4.1.3.4 管壁熱電偶應按下列規(guī)定設置 1)一般管式爐上不宜采用管壁熱電偶。當需要控制管壁溫度或需要了解開工初期

48、和末期以及負荷變動后管壁溫度的對比變化時,應裝設管壁熱電偶; 2)管壁熱電偶應在直接向火面的峰點與爐管相連。其導線、絕緣和護套的設計應與爐管的熱膨脹位移量相適應。 4.1.4加熱爐附件要求 4.1.4.1 燃燒器 1)除明確單燃油或單燃氣外,一般應選用油、氣聯(lián)合燃燒器。2)對于單燃油的圓筒爐、燃燒器數(shù)量不宜少于3個。 3)燃燒器在設計過??諝庀禂?shù)下的最大放熱量不應低于以下規(guī)定:燃燒器數(shù)量最大放熱量與正常放熱量之比(%)3456781501251201154)燃燒器的設計過剩空氣系數(shù)不應低于下述規(guī)定值。燃料氣類型過??諝庀禂?shù)燃油燃氣自然通風強制通風1.251.201.201.155)自然通風火炬

49、式燃燒器的安裝位置與盤管和爐墻的距離可按下表(自然通風火炬式燃燒器的安裝位置)選用。 自然通風火炬式燃燒器的安裝位置最小間距(m)單個燃燒器的最大放熱量(MW)ABCD燃燒器中心線至閉管中心線的橫向間距立燒時燃燒器至頂部爐管中心線間距燃燒器中心線至末排爐管的爐墻的橫向間距橫燒時,對燃燒器之間的距離燃 油1.03.50.80.65.01.54.51.00.86.52.56.51.21.08.53.07.51.31.110.03.58.51.41.211.04.010.01.51.412.04.511.01.61.513.0燃 氣0.52.00.60.52.41.03.00.80.63.51.54

50、.00.90.84.82.55.51.11.06.53.06.51.21.17.53.57.01.31.28.04.08.01.41.48.5注:橫燒時,燃燒器中心線至項部爐管中心線或爐襯之間的間距應為表中B項間距的1.5倍;對于油氣混燒燃燒器,除液體燃料僅在開工時使用,所有間距都應按燃燒油條件考慮;表中C項不包括附墻火焰的燃燒器。6)燃油的燃燒器均應設置氣體點火裝置。 7)燃燒器火道磚與爐襯之間應設伸縮縫,并能在不損壞爐襯的條件下進行拆換。 8)燃燒器氣槍和油槍應能在管式爐運行中進行卸載。 9)燃燒器應采取隔聲措施,爐區(qū)噪聲A級一般不應大于90dB,并應符合國家或地區(qū)環(huán)境保護的有關規(guī)定。4.

51、1.4.2 其它配件 1)看火門設置的數(shù)量和位置應能觀察到火餡燃燒情況、輻射管、遮蔽管和耐火材料的向火面。 2)人孔門應按以下規(guī)定設置: a. 當一個爐膛分隔為幾間時,每間的人孔門不得少于1個; b. 爐底面積小的圓筒爐,可利用燃燒器開孔代替人孔。c. 對流室煙氣出口的煙道上部或煙囪下部應設人孔門。 3)滅火蒸汽管應按以下規(guī)定設置: a. 輻射室滅火蒸汽管的數(shù)量一般應按每100m3輻射室體積設置一個公稱直徑為40的滅火蒸汽管; b. 采用帶堵頭的回彎頭時,或在介質腐蝕性強、沖蝕性強的焊接彎頭箱內,均應設置滅火蒸汽管; 4)立管爐上如無輻射管彎頭箱時,則每個輻射室的爐頂均應設置爐管裝卸孔。 5)

52、吹灰器應按以下規(guī)定設置: a. 對流室采用擴大表面管時,除單燒氣體燃料外,都必須設置吹灰器; b. 當確定沿爐管長度方向的每排吹灰器數(shù)量時,應考慮中間管板的間距; c. 聲波清灰器是目前應用較廣泛的清灰器,已逐步替代老式(帶吹灰管)吹灰器。 d. 伸縮式吹灰器的吹灰管穿過爐墻處及對面的爐壁上,爐墻襯里內表面均應各設置一塊高400mm、寬800 mm的18Cr8Ni型不銹鋼防沖板; e. 吹灰管外徑與爐管(包括擴大表面)外徑的最小間距應為230 mm; f. 吹灰器的形式應根據(jù)煙氣溫度、吹灰管長度和材質選用。煙氣溫度高于650時宜采用伸縮式吹灰器等于或低于650時可采用固定旋轉式吹灰器; g.

53、吹灰管的材質一股應采用18Cr8Ni型不銹鋼; h. 當吹灰器的蒸汽壓力為1MPa時,固定旋轉式吹灰器有效吹灰半徑應按下表選用;i. 伸縮式吹灰器的有效吹灰半徑一般不大于1.3m;吹灰管有效長(m)吹灰半徑(m)1.11.21.51.02.00.852.60.75j. 固定旋轉式吹灰器一般上下各吹三排爐管,但在爐管外徑等于或小于89mm, 每個吹灰管的噴孔數(shù)量又不大于14個時, 則吹灰排數(shù)可增加一排伸縮式吹灰器一般上下各吹四排爐管; k. 固定旋轉式吹灰器的噴孔位置和爐管的關系宜按下圖設置:l. 吹灰器宜裝設自動控制系統(tǒng),吹灰器的吹掃應逐個進行。各排的吹掃順序應與煙氣流動方向相一致。 4.1.

54、5 安全環(huán)保要求 4.1.5.1 防火要求 在生產(chǎn)操作中,如爐管因發(fā)生事故而破裂,大量可燃物可能從爐底外溢,在爐子下部燃燒,另外,爐底可燃氣體的積聚與液體燃料的泄漏也會引起爐底著火。為避免在這種情況下燒壞爐底立柱,影響加熱爐的正常運轉和使用壽命,甚至造成整個加熱爐倒塌的重大事故,所以在所有架空式爐底的鋼制立柱四周都應設有防火保護層,防火保護層可用磚砌成,亦可用混凝土搗制,其厚度不應小于100mm?,F(xiàn)在已開始使防火涂料作防火保護層。 4.1.5.2 防爆要求 管式加熱爐在正常情況下是負壓操作的,而爐體結構尺寸龐大,不可能按照受壓容器來設計,所以,一般加熱爐的輻射室均應裝有防爆門,以便在爐內發(fā)生爆

55、炸事故時,泄掉爐內壓力,保證爐體鋼結的安全。 在采用余熱回收系統(tǒng)時,如果引至爐下的煙氣系統(tǒng)內可能出現(xiàn)后燃現(xiàn)象,則在煙道上也應設置防爆孔。由于這種煙道為引風系統(tǒng),內部和外界壓差較大,故宜采用防爆膜。 4.1.5.3 防漏要求 加熱爐的整個結構體系如在設計和施工中不能保證密閉性,就會在生產(chǎn)操作中出現(xiàn)泄漏,泄漏分向外漏和向內漏兩種。 向外漏的部位發(fā)生在正壓操作的供風系統(tǒng),也可能出現(xiàn)在操作不正常的輻射室頂部和對流室。如果高溫煙氣從爐內漏出,就會造成熱量的大量損失,并導致鋼結構的局部過熱。 向內漏包括漏水和漏氣。雨水滲入爐內,會使爐襯,特別是陶瓷纖維爐襯損壞。空氣的大量漏入會加劇爐管的氧化、降低爐膛溫度

56、和加熱爐的熱效率。通常大量空氣是從輻射室和對流室的彎頭箱門處漏入的。另外,由于考慮爐管的安裝、膨脹和彎頭及管板的制造誤差,在兩端管板上的管孔與管子之間都留有較大的間隙,由于爐內一般為負壓,所以大量空氣從 這些間隙中漏入。所以,在設計上必須采取有效措施保證彎頭箱門和管孔處的密封。國內過去的設計,從便于檢查彎頭有無漏油這點出發(fā),彎頭箱門都設計成便于開啟的鉸鏈式結構,因此現(xiàn)在的加熱爐大部分都漏風嚴重。如果將彎頭箱門改成用螺栓擰死的固定式結構,肯定會顯著減少漏風量。采用這種結構后,應保證爐管和彎頭的焊接質量,減少因漏油帶來的麻煩。另外,對管板孔和管子之間的縫隙亦應采用耐火纖維填塞,進步阻止空氣漏人爐內。如該處不加以密封,在較高的對流室內,煙氣可能從下部管

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