義石油化工加熱爐的種類用途和主要指標(biāo)

義石油化工加熱爐的種類用途和主要指標(biāo)第一頁，共七十八頁，2022年，8月28日1目錄第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)第二章管式加熱爐的節(jié)能途徑與措施第三章石油化工加熱爐的檢測技術(shù)第四章加熱爐的操作、常見故障處理和管理維護(hù)第二頁，共七十八頁，2022年，8月28日2

第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)

一個設(shè)備，具有用耐火材料包圍的燃燒室，利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量將物質(zhì)(固體或流體)加熱，這樣的設(shè)備叫做“爐子”。工業(yè)上有各種各樣的爐子，如冶金爐、熱處理爐、窯爐、焚燒爐和蒸汽鍋爐等。石油化工加熱爐是其生產(chǎn)過程中的高溫反應(yīng)設(shè)備和高溫加熱設(shè)備。

1.1概述第三頁，共七十八頁，2022年，8月28日3

第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)

管式加熱爐的特征：

（1）被加熱物質(zhì)在管內(nèi)流動，故僅限于加熱氣體和液體。而且，這些氣體或液體通常都是易燃易爆的烴類物質(zhì)，同鍋爐加熱水和蒸汽相比，危險性大，操作條件要苛刻得多。

（2）加熱方式為直接受火式，加熱溫度高，傳熱能力大。

（3）只燒氣體或液體燃料。

（4）長周期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不間斷操作，便于管理。第四頁，共七十八頁，2022年，8月28日4一般石油化工加熱爐的設(shè)計，主要有工藝計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分工作。工藝計算部分的內(nèi)容和目的是根據(jù)工藝要求，確定合適的爐型方案，進(jìn)行燃料燃燒計算；爐子系統(tǒng)熱平衡計算以確定燃料消耗量，進(jìn)行輻射室傳熱計算，以布置與確定輻射傳熱面積；爐子系統(tǒng)煙氣側(cè)的流動阻力和煙囪計算以確定煙氣抽引裝置。必要時亦須對工藝物料的阻力進(jìn)行核算。結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容是根據(jù)爐型方案進(jìn)行總體布置，并確定爐子燃燒裝置、爐用附件等結(jié)構(gòu)。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)5第五頁，共七十八頁，2022年，8月28日按外形大致上分為以下四類：箱式爐、立式爐、圓筒爐、大型方爐。這種劃分法系按輻射室的外觀形狀，而與對流室無關(guān)。所謂箱式爐，顧名思義其輻射室為一“箱子狀”的六面體。與它相比，立式爐的輻射室寬度要窄一些，其兩側(cè)墻的間距與爐膛高度之比約為1：2。圓筒爐、大型方爐的稱呼也按同理而來。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)6

1.2加熱爐分類（按外形和按用途分）1.2.1按外形分類第六頁，共七十八頁，2022年，8月28日

在這種爐子的輻射室內(nèi)，燃燒器和爐管交錯排列，單排管雙面輻射，管子沿整個圓周上的熱分布要比單面輻射均勻得多，燃燒器頂燒，對流室和煙囪放在地面上。它的缺點是爐子體積大，造價很高，用于單純加熱不經(jīng)濟(jì)。目前在合成氨廠常用它作為大型烴蒸汽轉(zhuǎn)化爐的爐型，運(yùn)轉(zhuǎn)良好。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)7(1)箱式爐:⑤頂燒式(圖l一5)第七頁，共七十八頁，2022年，8月28日第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)8圖1-4圖1-5圖1-6圖1-4圖1-5圖1-6第八頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)立式爐①底燒橫管式(圖l-7)傳熱機(jī)理同箱式爐差不多，只是造型上采用了立式爐的特點。爐管布置在兩側(cè)壁，中央是一列底燒的燃燒器。煙氣由輻射室、對流室經(jīng)煙囪一直上行。燃燒器能量較小，數(shù)目較多，間距較小，從而在爐子中央形成一道火焰“膜”，提高了輻射傳熱的效果?，F(xiàn)在使用的立式爐多數(shù)采用這一型式。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)9第九頁，共七十八頁，2022年，8月28日第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)10圖1-7圖1-8圖1-9第十頁，共七十八頁，2022年，8月28日

②附墻火焰式(圖l-8)這種立式爐爐膛當(dāng)中為一排橫管，火焰附墻而上，把兩面?zhèn)葔Φ膲Ρ跓t，使火墻成為良好的熱輻射體，以提高輻射傳熱的效果，它比圖l—7型爐傳熱均勻得多，目前已成為高壓加氫、焦化等裝置的主流爐型。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)11第十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日

圖1-7圖1-8圖1-9第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)12第十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日

④立管立式爐(圖l-11)這是我國首創(chuàng)的爐型。圖l-7、圖1-8型立式爐都為橫管，要用大批高鉻鎳鋼的管架。而這種爐型改用立管，節(jié)省了這批合金鋼，同時又保留了立式爐的優(yōu)點，常用作大型加熱爐的爐型。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)13第十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-10圖1-11圖1-12第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)14第十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日這種爐子都是單排管雙面輻射爐型。圖l-12型爐在側(cè)壁上安有許多小型的氣體無焰燃燒器，使整個側(cè)壁成為均勻的輻射墻面，有優(yōu)越的加熱均勻性，可分區(qū)調(diào)節(jié)各區(qū)溫度，是乙烯裂解和烴類蒸汽轉(zhuǎn)化最合適的爐型之一。但造價昂貴，用于純加熱非常不合算。還有一個缺點是只能燒氣體燃料。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)15⑤無焰燃燒爐(圖l-12)⑥階梯爐(圖1-13)第十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日(3)立式圓筒爐

當(dāng)爐子熱負(fù)荷非常小，而且對熱效率無要求時，采用這兩種爐型。它們是最簡單、最便宜的爐子。圖1-14型爐內(nèi)，爐管是一段盤繞成螺旋狀的小管，雖然它屬于立管式爐型，但其管內(nèi)特性更接近于水平管，能完全排空，管內(nèi)壓降小。這種爐子的主要缺點是為了便于盤旋，易于制造，被加熱介質(zhì)通常只有一管程。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)16第十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日①螺旋管式(圖1-14)②純輻射式(圖l-15)第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)17圖1-14圖1-15第十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日④無反射錐的輻射-對流型(圖1-17)這種圓筒爐取代上述型式，已成為現(xiàn)代立式圓筒爐的主流。它取消了反射錐，能夠建造較大的爐子。它的對流室水平布置若干排管子，并盡量使用釘頭管和翅片管，熱效率較高。它的制造及施工簡單，造價低，是管式加熱爐中應(yīng)用最廣泛的爐型。但是，這種爐子放大以后，爐膛內(nèi)顯得太空，爐膛體積發(fā)熱強(qiáng)度將急劇下降，結(jié)構(gòu)上和經(jīng)濟(jì)性上都開始不利。為了克服這一缺點，可以在大型圓筒爐的爐膛內(nèi)增添爐管，如圖l-18型爐所示。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)18圖1-17圖l-18第十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日(4)大型方爐第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)19如圖l-19所示，這種爐子用兩排爐管把爐膛分成若干小間，每間設(shè)置一或二個大容量高強(qiáng)燃燒器。分隔可以沿兩個方向進(jìn)行，稱之為“十字交叉”分隔法。它通常把對流室單獨放到地面上。還有把幾臺爐子的煙氣用煙道匯集攏來，送進(jìn)一個公用的對流室或廢熱鍋爐。這種爐子結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省占地，便于回收余熱，容易實現(xiàn)爐群集中排煙，減輕大氣污染。它是專為超大型加熱爐而開發(fā)的。第十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-19第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)20第二十頁，共七十八頁，2022年，8月28日

1.2.2按用途分類

按用途管式熱加爐大致分為以下幾類：爐管內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的爐子、加熱液體的爐子、加熱氣體的爐子和加熱氣、液混相流體的爐子。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)21(1)爐管內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的爐子這種爐子管內(nèi)發(fā)生吸熱化學(xué)反應(yīng)。按復(fù)雜程度來說，它代表了加熱爐技術(shù)的最高水平。它分為兩種：

第二十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)

①爐管內(nèi)裝催化劑的，如烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化爐。②爐管內(nèi)不裝催化劑的，如乙烯裂解爐。無論其中哪一種，不光要求從爐子吸熱，而且要滿足管路中各段在化學(xué)反應(yīng)方面的各種條件，如溫度和熱輸入量要求等。第二十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日22(2)加熱液體的爐子第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)23這類爐子可分為三種：①管內(nèi)無相變化、單純的液體加熱爐這是把工藝液體預(yù)熱到其沸點以下(如溫水加熱、液相熱載體加熱等)使用的爐子。它加熱的終溫低，管內(nèi)結(jié)焦和腐蝕也小，操作上的問題較少。第二十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日②管內(nèi)進(jìn)口為液相、出口為氣液混相的爐子在生產(chǎn)過程中，往往要求被加工的流體在氣液混相狀態(tài)下進(jìn)入蒸餾塔等，此時使用這種加熱爐。在全部工藝加熱爐中它的數(shù)量最大。對于這種爐子，最重要的是把握住吸熱量、氣化率、壓力降、溫度之間的關(guān)系。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)24第二十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日③進(jìn)口為液相、出口全部汽化的爐子這種爐子是反應(yīng)器的進(jìn)料加熱爐，它把液體完全汽化，加熱到一定溫度，然后送入工藝反應(yīng)器。由于反應(yīng)器的操作條件(如催化劑活性等)在運(yùn)轉(zhuǎn)期中是變化的，這種爐子的操作溫度和壓力等往往變化很大。較之上述①、②兩種，有必要掌握它的變動范圍，以防止裂解和結(jié)炭發(fā)生。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)25第二十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日(3)氣體加熱爐如水蒸氣的過熱、工藝氣體的預(yù)熱就使用這種爐子。它多在較高溫度下操作，但因為是純氣相，結(jié)焦的可能性不大。應(yīng)該注意的是當(dāng)氣體量很大時，爐管的路數(shù)很多，必須從結(jié)構(gòu)上保證各路均勻，防止偏流。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)26第二十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日(4)加熱混相流體的爐子這種爐子常用于加氫精制、加氫裂化等裝置的反應(yīng)器進(jìn)料加熱。由于管內(nèi)流體從爐子入口起就是氣、液混相，較上述純氣體加熱爐更難保證各路流量的均勻，設(shè)計上要更重視管徑、管內(nèi)重量流速、盤管路數(shù)的選取，以及管內(nèi)流動狀態(tài)的判斷和分叉管的配管設(shè)計等。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)27第二十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.2.3爐型選擇的基本原則如何正確選擇上述各種爐型沒有絕對不變的標(biāo)準(zhǔn)，對具體情況要作具體分析。對于圓筒爐、橫管立式爐和立管箱式爐等三種基本爐型，其技術(shù)指標(biāo)的對比如表l一1所示。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)28第二十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日表l一1基本爐型對比表

第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)29①:包括水平抽管場地面積。項目圓筒爐(中問不排管)橫管立式爐立管箱式爐(中問排管)爐體占地面積／(m2／MW)金屬材料用量／(t/MW)高鉻鎳合金鋼管架用量／(kg／MW)投資對比適用熱負(fù)荷范圍／Mw輻射室爐管表面平均熱強(qiáng)度／(W／m2)3.5-4.58-2130-170100<3024000-370007.5-9.5①12-15190-230100-15010-3029000-440003-46-8150-20070-90>3024000-37000第二十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日以下原則可供選型時參考：第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)30輻射室用立管有很多優(yōu)點：爐管的支承結(jié)構(gòu)簡單，輻射管架合金鋼用量少；管子不承受由自重而引起的彎曲應(yīng)力；管系的熱膨脹易于處理；爐子旁邊不需要預(yù)留抽爐管所需的空地等.橫管僅在下列特殊情況下才有優(yōu)點：被加熱介質(zhì)容易結(jié)焦或堵塞，爐管要求用帶堵頭的回彎頭連接，以便除焦或清洗；要求管系能完全排空；管內(nèi)為混相狀態(tài)，要求流動平穩(wěn)、可靠等。(1)從結(jié)構(gòu)、制造、投資費(fèi)用方面考慮，應(yīng)優(yōu)先選擇輻射室用立管的加熱爐。第三十頁，共七十八頁，2022年，8月28日(2)對一般用途的中小負(fù)荷爐子，宜優(yōu)先考慮立式圓筒爐。(3)中國石油化工集團(tuán)公司《石油化工管式爐設(shè)計規(guī)范》(SHJ36-91)在第條中提出了下列意見：a．設(shè)計熱負(fù)荷小于1MW時，宜采用純輻射圓筒爐；b．設(shè)計熱負(fù)荷為l～30MW時，應(yīng)優(yōu)先選用輻射一對流型圓筒爐；c．設(shè)計熱負(fù)荷大于30MW時，應(yīng)通過對比選用爐膛中間排管的圓筒爐、立式爐、箱式或其他爐型；d．被加熱介質(zhì)易結(jié)焦時，宜采用橫管立式爐；第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)31第三十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日e．被加熱介質(zhì)流量小且要求壓降小時，宜采用螺旋管圓筒爐；f．被加熱介質(zhì)流量大，要求壓降小時(如重整爐)，宜采用U形管(或環(huán)形管)加熱爐；g．使用材料價格昂貴的爐管，應(yīng)優(yōu)先選用雙面輻射管排的爐型。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)32第三十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.3化工幾種常用爐介紹第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)331.3.1裂解爐管式爐裂解的工藝流程包括原料供給和預(yù)熱、對流段、輻射段、高溫裂解氣急冷和熱量回收等幾部分。不同裂解原料和不同熱量回收，形成各種不同的工藝流程。圖1—20是管式爐裂解的流程示意圖。(1)工藝流程

第三十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日去預(yù)分餾系統(tǒng)圖1-20魯姆斯裂解工藝流程舉例BFW-鍋爐給水DS-稀釋蒸氣SHPS-超高壓蒸氣QO-急冷油QW-急冷水FG-燃料氣第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)34第三十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)(2)典型管式裂解爐爐型簡介

目前，世界乙烯裂解爐技術(shù)主要有：美國魯姆斯公司SRT(短停留時問)技術(shù)，美國斯通-韋伯斯特公司的USC(超選擇性裂解)技術(shù)，荷蘭動力技術(shù)國際公司(簡稱KTI)的GK技術(shù)，美國凱洛格公司的毫秒爐技術(shù)，德國林德公司的LSCC技術(shù)，以及美國布朗路特公司的HSLR技術(shù)等。這些技術(shù)的共同之處是滿足乙烯生產(chǎn)所需的高溫、短停留時間及低烴分壓，不同之處在于爐管構(gòu)型、急冷鍋爐的配置、燃燒器的選擇、稀釋蒸汽的注入方式等方面。第三十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日35第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)36SRT型裂解爐的對流段設(shè)置在輻射室上部的一側(cè)，對流段頂部設(shè)置煙道和引風(fēng)機(jī)。對流段內(nèi)設(shè)置進(jìn)料、稀釋蒸汽和鍋爐給水的預(yù)熱。從SRT-Ⅵ型爐開始，對流段還設(shè)置高壓蒸汽過熱，由此取消了高壓蒸汽過熱爐。在對流段預(yù)熱原料和稀釋蒸汽過程中，一般采用一次注入蒸汽的方式，當(dāng)裂解重質(zhì)原料時，也采用二次注汽。①魯姆斯公司的SRT型裂解爐魯姆斯公司的SRT型裂解爐(短停留時間裂解爐)為單排雙輻射立管式裂解爐，已從早期的SRT-I型發(fā)展為近期的SRT-Ⅵ型。第三十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日早期SRT型裂解爐多采用側(cè)壁無焰燒嘴燒燃料氣，為適應(yīng)裂解爐燒油的需要，目前多采用側(cè)壁燒嘴和底部燒嘴聯(lián)合的布置方案。底部燒嘴最大供熱量可占總熱負(fù)荷的70％。SRT-Ⅲ型爐的熱效率達(dá)93.5％。圖1—21為SRT型裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)37第三十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-21魯姆斯SRT-Ⅱ型裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)38第三十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日②斯通-偉伯斯特(S.W)公司的USC型裂解爐S.W的USC裂解爐(超選擇性裂解爐)為單排雙輻射立管式裂解爐，輻射盤管為W型或U型盤管。由于采用的爐管管徑較小，因而單臺裂解爐盤管組數(shù)較多(16-48組)。每2組或4組輻射盤管配一臺USX型(套管式)一級廢熱鍋爐，多臺USX廢熱鍋爐出口裂解氣再匯總送入一臺二級廢熱鍋爐。近期開始采用雙程套管式廢熱鍋爐(SLE)，將兩級廢熱鍋爐合并為一級。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)39第三十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日USC型裂解爐對流段設(shè)置在輻射室上部一側(cè)，對流段頂部設(shè)置煙道和引風(fēng)機(jī)。對流段內(nèi)設(shè)有原料和稀釋蒸汽預(yù)熱、鍋爐給水預(yù)熱及高壓蒸汽過熱等熱量回收段。大多數(shù)USC型裂解爐為一個對流段對應(yīng)一個輻射室，也有兩個輻射室共用一個對流段的情況。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)40第四十頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-22USC型裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)41第四十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日當(dāng)裝置燃料全部為氣體燃料時，USC型裂解爐多采用側(cè)壁無焰燒嘴；如裝置需要使用部分液體燃料時，則采用側(cè)壁燒嘴和底部燒嘴聯(lián)合布置的方案。底部燒嘴可燒氣也可燒油，其供熱量可占總熱負(fù)荷的60％-70％。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)42第四十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日由于USC型裂解爐輻射盤管為小管徑短管長爐管，單管處理能力低，每臺裂解爐盤管數(shù)較多。為保證對流段進(jìn)料能均勻地分配到每根輻射盤管，在輻射盤管入口設(shè)置了文丘里噴管。圖1-22是USC型裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)43第四十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日③凱洛格(Kellogg)公司的毫秒爐凱洛格公司的毫秒爐為立管式裂解爐，其輻射盤管為單程直管。對流段在輻射室上側(cè)，原料和稀釋蒸汽在對流段預(yù)熱至橫跨溫度后，通過橫跨管和豬尾管由裂解爐底部送入輻射管，物料由下向上流動，由輻射室頂部出輻射管而進(jìn)入第一廢熱鍋爐。裂解輕烴時，常設(shè)三級廢熱鍋爐；裂解餾分油時，只設(shè)兩級廢熱鍋爐。對流段還預(yù)熱鍋爐給水并過熱高壓蒸汽。熱效率為93％。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)44第四十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日毫秒爐采用底部大燒嘴，可燒氣也可燒油。由于毫秒爐管徑小，單臺爐爐管數(shù)量大，為保證輻射管流量均勻，在輻射管入口設(shè)置豬尾管控制流量分配。圖1-23是毫秒爐結(jié)構(gòu)示意圖。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)45第四十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-23毫秒裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)46第四十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日早期的GK—I型裂解爐為雙排立管式裂解爐，20世紀(jì)70年代開發(fā)的GK一Ⅱ型裂解爐為混排(入口段為雙排，出口段為單排)分支變徑管。在此基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)了GK一Ⅲ型、GK一Ⅳ型和GK—V型裂解爐。GK—V型裂解爐為雙程分支變徑管，由于管程減少，管長縮短，停留時間可控制在O.2秒以內(nèi)。GK型裂解爐一般采用一級廢熱鍋爐。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)47④KTI公司的GK型裂解爐第四十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-24GK型裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)48第四十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日對流段設(shè)置在輻射室上側(cè)。對流段除預(yù)熱原料、稀釋蒸汽、鍋爐給水外，還進(jìn)行高壓蒸汽的過熱。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)49GK型裂解爐采用側(cè)壁燒嘴和底部燒嘴聯(lián)合布置的方案。底部燒嘴可燒油也可燒氣，其最大供熱量可占總熱負(fù)荷的70％。側(cè)壁燒嘴為燒氣的無焰燒嘴。圖1-24為GK型裂解爐結(jié)構(gòu)示意圖。第四十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日⑤CBL型裂解爐由我國自行設(shè)計、開發(fā)的CBL型裂解爐，即北方爐已從I型發(fā)展到IV型，單爐生產(chǎn)能力從20kt／a發(fā)展到100kt／a。

CBL裂解爐的對流段設(shè)置在輻射室上部的一側(cè)，對流段頂部設(shè)置煙道和引風(fēng)機(jī)。對流段內(nèi)設(shè)置原料、稀釋蒸汽、鍋爐給水預(yù)熱、原料過熱、稀釋蒸汽過熱、高壓蒸汽過熱段。稀釋蒸汽的注入：二次注汽的為I、Ⅱ型，一次注汽的為Ⅲ型。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)50第五十頁，共七十八頁，2022年，8月28日主要特點是將對流段中稀釋蒸汽與烴類傳統(tǒng)方式的一次混合改為二次混合新工藝。一次蒸汽與二次蒸汽比例應(yīng)控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。采用二次混合新工藝后，物料進(jìn)入輻射段的溫度可提高50℃以上。這樣，當(dāng)裂解深度不變時，裂解溫度可降低5℃-6℃，輻射段煙氣溫度可相應(yīng)降低20℃-25℃，最高管壁溫度下降14℃-20℃，全爐供熱量可降低約10％。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)51供熱采用側(cè)壁燒嘴與底部燒嘴聯(lián)合布置方案,側(cè)壁燒嘴為無焰燒嘴，底部燒嘴為油氣聯(lián)合燒嘴。第五十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)521.3.2熱媒爐熱媒爐具有低壓高溫的工作特性，其工作壓力一般低于lMPa，供熱溫度可達(dá)液相350℃或汽相400℃。凡是需要均勻穩(wěn)定地加熱，且不允許火焰直接加熱，而工藝加熱溫度在150℃-380℃之間的各種生產(chǎn)場合，均可采用熱媒爐供熱。某些生活用熱也可由熱媒爐供給。第五十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日其工作原理為：燃料通過燃燒器在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量，熱量通過爐管以對流和輻射的形式傳熱給導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油在循環(huán)泵的驅(qū)動下通過加熱爐出口進(jìn)入換熱器管程內(nèi)將走殼程的原油加熱后回到循環(huán)泵，通過加熱爐再吸收熱量，如此周而復(fù)始，以導(dǎo)熱油為熱載體(或稱熱媒)實現(xiàn)熱量的連續(xù)傳遞。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)53第五十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日熱媒爐工藝流程如圖1-25所示。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)54圖1-25第五十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.3.3烴類蒸氣轉(zhuǎn)化爐以烴類為原料，用蒸汽轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)合成氨原料氣和氫氣，在合成氨、煉油、石油化工、冶金等工業(yè)部門具有特定的地位。煉油廠的制氫爐、甲醇廠的制氫轉(zhuǎn)化爐和合成氨廠的一段轉(zhuǎn)化爐等都屬于烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)55第五十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐的工作條件比較苛刻，使用的都是耐高溫的含高鎳鉻的合金材料，因此在爐子設(shè)計時要求合理使用爐管及盡量降低對爐管的要求，防止局部過熱，使周向和軸向溫度分布均勻。注意設(shè)計時所選用的爐型、原料、催化劑和操作條件是一個整體。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)56第五十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日1-出口總管2-保溫箱3-出口豬尾管4-懸吊爐頂5-懸掛爐墻6-絕熱耐火墻7-煙道8-燒嘴9-天然氣預(yù)熱器10-廢熱鍋爐11-蒸汽過熱器12-天然氣蒸汽加熱器13-工藝空氣加熱器14-廢熱鍋爐保護(hù)管第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)57圖1-26轉(zhuǎn)化爐結(jié)構(gòu)示意圖第五十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)58烴類蒸汽轉(zhuǎn)化是伴有傳熱、傳質(zhì)、動量傳遞和復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的綜合過程，要求傳熱與反應(yīng)必須相適應(yīng)，對于并行的復(fù)雜反應(yīng)，能夠控制其反應(yīng)的進(jìn)程。第五十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.4管式加熱爐的基本構(gòu)成與組成管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器和通風(fēng)系統(tǒng)等五部分組成，如圖1-27所示。其結(jié)構(gòu)通常包括：鋼結(jié)構(gòu)、爐管、爐墻（內(nèi)襯）、燃燒器、孔類配件等。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)59第五十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-27管式加熱爐的一般結(jié)構(gòu)第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)60第六十頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.4.1基本結(jié)構(gòu)、爐膛與部件1.4.1.1爐膛與爐墻（爐襯）爐膛是由爐墻、爐頂和爐底圍成的空間，是對物質(zhì)進(jìn)行加熱的地方。爐墻、爐頂和爐底通稱為爐襯，爐襯是加熱爐的關(guān)鍵技術(shù)條件之一。在加熱爐的運(yùn)行過程中，不僅要求爐襯能夠在高溫和荷載條件下保持足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，要求爐襯能夠耐受煙氣的沖刷和侵蝕，而且要求有足夠的絕熱保溫和氣密性能。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)61第六十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日為此，爐襯通常由耐火層、保溫層、防護(hù)層和鋼結(jié)構(gòu)幾部分組成。其中耐火層直接承受爐膛內(nèi)的高溫氣流沖刷和侵蝕，通常采用各種耐火材料經(jīng)砌筑、搗打或澆注形成；保溫層通常采用各種多孔的保溫材料經(jīng)砌筑、敷設(shè)、充填或粘貼形成，其功能在于最大限度地減少爐襯的散熱損失，改善現(xiàn)場操作條件；防護(hù)層通常采用建筑磚或鋼板，其功能在于保持爐襯的氣密性，保護(hù)多孔保溫材料形成的保溫層免于損壞；鋼結(jié)構(gòu)是位于爐襯最外層的由各種鋼材拼焊、裝配成的承載框架，其功能在于承擔(dān)爐襯、燃燒設(shè)施、檢測儀器、爐門、爐前管道以及檢修、操作人員所形成的載荷，提供有關(guān)設(shè)施的安裝框架。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)62第六十二頁，共七十八頁，2022年，8月28日管式爐的爐墻結(jié)構(gòu)主要有耐火磚結(jié)構(gòu)、耐火混凝土結(jié)構(gòu)和耐火纖維結(jié)構(gòu)。其中耐火磚結(jié)構(gòu)又分為砌磚爐墻、掛磚爐墻和拉磚爐墻。拉磚爐墻是目前應(yīng)用比較廣泛的爐墻，尤其是溫度較高的管式加熱爐，如裂解爐和轉(zhuǎn)化爐。典型的拉磚結(jié)構(gòu)如圖1-28所示。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)63第六十三頁，共七十八頁，2022年，8月28日圖1-28拉磚爐墻第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)64第六十四頁，共七十八頁，2022年，8月28日

1.4.1.2爐管管式爐爐管是物料攝取熱量的媒介。按受熱方式不同可分為輻射爐管和對流爐管，前者設(shè)置于輻射室內(nèi)，后者設(shè)置于對流室內(nèi)。為強(qiáng)化傳熱，對流管圖1-28拉磚爐墻往往采用翅片管或釘頭管，其安裝方式多采用水平安裝。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)65第六十五頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.4.1.3鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)是管式爐的承載骨架。管式爐的其它構(gòu)件依附于鋼結(jié)構(gòu)，其基本元件是各種型鋼，通過焊接或螺栓連接構(gòu)成管式爐的骨架。老式管式爐，如方箱爐、斜頂爐等，其鋼結(jié)構(gòu)占整個管式爐投資的比重較小，近代管式爐其鋼結(jié)構(gòu)的投資比例越來越大。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)66第六十六頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.4.1.4其它部件管式爐配件較多，主要有看火孔、點火孔、測試孔、爐用人孔、防爆門、吹灰器、煙囪擋板等。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)67第六十七頁，共七十八頁，2022年，8月28日輻射室內(nèi)的爐管，通過火焰或高溫?zé)煔膺M(jìn)行傳熱，以輻射熱為主，故稱之為輻射管。它直接受火焰輻射沖刷，溫度高，其材料要具有足夠的高溫強(qiáng)度和高溫化學(xué)穩(wěn)定性。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)681.4.2輻射室輻射室是加熱爐進(jìn)行熱交換的主要場所，其熱負(fù)荷約占全爐的70％-80％。烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐、乙烯裂解爐的反應(yīng)和裂解過程全部由輻射室來完成。第六十八頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.4.3對流室對流室是靠輻射室排出的高溫?zé)煔膺M(jìn)行對流傳熱來加熱物料。煙氣以較高的速度沖刷爐管管壁，進(jìn)行有效的對流傳熱，其熱負(fù)荷約占全爐的20％-30％。對流室一般布置在輻射室之上，有的單獨放在地面。為了提高傳熱效果，爐管多采用釘頭管或翅片管。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)69第六十九頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.4.4余熱回收系統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)用以回收加熱爐的排煙余熱?；厥辗椒ㄓ袃深悾阂活愂强款A(yù)熱燃燒空氣來回收，使回收的熱量再次返回爐中；另一類是采用另外的回收系統(tǒng)回收熱量。前者稱為空氣預(yù)熱方式，后者通常用水回收稱為廢熱鍋爐方式。空氣預(yù)熱方式有直接安裝在對流室上面的固定管式空氣預(yù)熱器，還有單獨放在地面上的管式空氣預(yù)熱器等型式。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)70第七十頁，共七十八頁，2022年，8月28日目前，爐子的余熱回收系統(tǒng)多采用空氣預(yù)熱方式，只有高溫管式爐(烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐、乙烯裂解爐)和純輻射爐才使用余熱鍋爐，這類高溫管式爐的排煙溫度較高，安裝余熱回收系統(tǒng)后，爐子的總效率大大提高。第一章

石油化工加熱爐的種類、用途和主要指標(biāo)71第七十一頁，共七十八頁，2022年，8月28日1.4.5燃燒器燃燒器的作用是完成燃料的燃燒，為熱交換提供熱量。燃燒器由燃料噴嘴、配風(fēng)器、燃燒道三部分組成。燃燒器按所用燃料的不同可分為燃油燃燒器、燃?xì)馊紵骱陀?氣聯(lián)合燃燒器。燃燒器性能的好壞，直接影響燃燒質(zhì)量及爐