加热炉手册完整版本

加热炉手册1管式加热炉简介管式加热炉是石油炼制、石油化工、化肥、化纤工业中使用的重要加热设备，在乙烯、加氢精制等生产过程中已成为进行裂解、转化反应的心脏设备，对整个装置的生产质量、产品收率、能耗、长周期安全运行起着重要作用。它在生产工艺过程中的作用，是利用燃料在炉内燃烧时产生高温火焰与烟气的热能加热炉管中高速流动的物料，使其达到后续工艺过程所要求的温度或在炉管中进行化学反应。管式加热炉与其它工业炉相比：在炉管内流动的液体或气体通常是高温、高压、易燃、易爆的烃类物质；大多数被加热介质易在炉管内结焦；炉膛温度和物料温度的控制要求精；加热方式为直接受火式；主要燃料为易燃易爆的液体或气体燃料；危险性大且操作条件苛刻；长周期连续运转（一般3年左右才允许停工检修）。所以，管式加热炉在石油化工生产中占有举足轻重的地位。1.1管式加热炉的分类及结构特点管式加热炉的分类一般按用途、炉内传热方式、燃烧方式和炉型结构分类。(1)按用途分四类a管内进行化学反应的加热炉：它不仅要求从炉内吸热，而且要满足各段炉管的化学反应和正常运行的温度、压力、流量、热量等条件，管内发生复杂的吸热化学反应，代表了目前加热炉技术的最高水平。它分两种：炉管内装催化剂的烃类蒸汽转化炉等；炉管内不装催化剂的乙烯裂解炉等。b加热液体的加热炉，它分三种：管内无相变的单纯液体加热炉（把液体加热到沸点以下，加热终温低，管内结焦和腐蚀小，易操作）；炉管入口为液相，出口为气液混相的加热炉；炉管入口为液相而出口为气相的加热炉（易裂解结焦，温度压力须随反应器工艺条件而变，不易操作）。c加热气体的加热炉：炉管内介质出入口为纯的气相，温度高，常用于气体预热及蒸汽过热。d加热混相流体的加热炉：常用于加氢精制、裂化等装置反应器进料加热，因炉管的出、入口均为气、液混相，很难保证各路流量均匀，设计上要合理选取管径、流速、分叉配管，合理操作调节。(2)按炉内传热方式分为三类：辐射式；对流式；辐射对流式。(3)按燃烧方式分为直火焰式、附墙火焰式、无焰燃烧式。(4)按燃烧器布置方式分为底烧、顶烧、侧烧、顶侧烧式。(5)按炉型结构分类：圆筒炉（分纯辐射式、无反射锥的辐射-对流式、有反射锥的辐射-对流式三种）；箱式或立箱式炉（分底烧横管、底烧立管、底烧横管双室、底烧立管双室、顶烧立管、顶侧烧立管、附墙火焰单排管双面辐射阶梯式、无焰燃烧单排管双面辐射、底烧门形管等）；大型方炉。1.2常用加热炉的结构特点大部分采用立管，少部分采用横卧管。因卧式炉管要使用大量的铬镍高合金钢托架支撑炉管，而立式炉管支撑采用自由悬挂，顶部吊架可以放在炉外，少用高合金钢材，所以立管加热炉是目前使用最多的炉型。但炉膛内的立管沿高度方向受热不均，在一定流速内气液混流介质沿炉管下行时，气相容易走外侧，使炉管超温烧坏，一般在热负荷较大（如29MW以上）时采用立式炉管。(1)圆筒炉：与其它炉型比有七个优点，一是辐射炉管垂直悬挂于炉内，温度变化时可自由伸缩且无自重弯曲影响，不易变形。二是顶部吊架可放炉外，少用高合金钢材。三是炉管沿圆周排列，在同一水平面上的各炉管受热均匀。四是炉用配件少。五是炉壁外表面积小，金属耗量小，散热损失小。六是占地面积小。七是容易建设节省投资。但其缺点是不宜大型化，热负荷较大时热效率低，目前大型设计较少采用圆筒炉。a纯辐射式圆筒炉：无对流室，一般采用螺旋盘管炉管，管内压降小，易排空，钢结构简单重量轻投资小。但炉管沿长度方向受热不均，且热效率低。b有反射锥的辐射-对流圆筒炉：一种是无对流室而在辐射室顶部装耐热钢材质的反射锥，增加了炉膛反射面积，强化了炉膛辐射，烟气自锥尖沿锥面向锥柱面上行，增加了上部炉管对流传热，比纯辐射炉提高了热效率且改善了炉管延长度方向的受热不均。另一种是在有对流室基础上，辐射室顶部装反射锥，强化了炉膛炉管辐射及对流传热，降低了进入对流室的烟温及排烟温度，进一步提高热效率。但火焰容易舔到反射锥使其烧坏，采用高合金耐热钢费用高。c无反射锥的辐射-对流式圆筒炉：该型炉的制造与施工简单投资小，热效率较高，是圆筒炉的主流。该型炉分为上中下三部分。下部为辐射室，辐射炉管沿炉膛的圆周立式排列，底部装火焰燃烧器，燃烧器与自然或强制通风道相连，风道装设供风挡板调节入炉空气量。中部为对流室，内装水平布置的光管、钉头管或翅片炉管。对流室上部为烟筒，内装烟道挡板调节排烟量。(2)箱式或立箱式炉加热炉辐射室两侧墙间距大于高度为箱式，反之为立箱式。最早期设计的侧烧横管、底烧立管及斜顶箱式炉结构落后、占地面积大造价高，已被立箱式炉型取代。a底烧横管立箱式炉：炉体呈长方形，两侧墙间距与高度之比为1：2，该型炉分为上中下三部分。下部为辐射室，辐射炉管靠炉膛两侧卧式排列，炉膛前后为弯头箱，底部装设热负荷较小的许多个火焰燃烧器，火焰在炉膛中央形成火焰膜以提高辐射传热，其烟气由辐射室上行流经对流室排出，燃烧器与自然或强制通风道相连，风道装供风挡板调节入炉空气量。辐射室顶为斜顶，中部为对流室，内装水平布置的蛇行光管、钉头或翅片炉管及固定隔板，对流室前后为弯头箱。对流室上部为烟筒，内装烟道挡板调节排烟量。b底烧立管立箱式炉：除辐射炉管采用立管布置外，其余结构特点与底烧横管立箱式炉相同。c底烧U形管立箱式炉：U形炉管在辐射室自前而后倒U形布置，U形炉管将火焰罩住，随热负荷加大可多个U形连接，U形炉管下的炉底布置燃烧器。，其余结构特点与底烧横管立箱式炉相同。d底烧横管双室立箱式炉：双室即两个辐射室，每个室两侧均布置卧式炉管，共用一个对流室，烟气分别由两个辐射室汇集流经共用对流室排出，其余结构特点与底烧横管立箱式炉相同。e底烧立管双室立箱式炉：除辐射炉管采用立管布置外，其余结构特点与底烧横管双室立箱式炉相同。f顶烧立管箱式炉及顶-侧烧立管箱式炉：在辐射室内燃烧器装与炉顶及侧墙，侧烧燃烧器在开工用或补燃，正常运行以顶烧为主；各单排立管间装一排燃烧器，炉管双面辐射，传热均匀；辐射室内设耐火烟道，将烟气从炉后引入对流室。对流室和烟筒在炉后的地面布置，对流室内装蒸汽过热管及空气预热器等。采用送、引风机强制供风、排烟。此种炉型常用于烃汽转化炉，并与余锅联合使用降低能耗。g附墙火焰单面辐射立箱式炉：在炉中间砌一道火墙，火焰贴墙而上，把墙烧红，成为良好热辐射体，提高辐射传热，同时避免两排燃烧器的火焰互相干扰，传热均匀。炉管可以立式也可卧式布置。其余结构特点与底烧横管立箱式炉相同。h附墙火焰双面辐射立箱式炉：一般为辐射双室共用一个对流室，每个辐射室中间布置单排炉管，两侧墙做成2~3个台阶，每阶底部装一排扁平附墙火焰燃烧器，火焰贴墙而上，把墙烧红，成为良好热辐射体，提高辐射传热，炉管双面辐射，受热均匀。因阶梯炉结构复杂多用于高温加热的裂解炉等，也有不做台阶而采用直墙，在底部装扁平附墙火焰燃烧器的炉型。j无焰燃烧双面辐射立箱式炉：一般为辐射双室共用一个对流室，每个辐射室中间布置单排炉管，侧壁装有许多小型的气体无焰燃烧器，无焰燃烧使整个侧壁形成均匀的热辐射面，传热均匀，炉管表面热强度大是乙烯裂解炉、转化最合适的炉型其缺点是燃烧器及炉墙结构复杂造价高且只能烧气体燃料。（3）大型方炉两排炉管沿两个方向“十字型”交叉分割，把炉膛分成多个小间，每间装设一两个较大热负荷的高强燃烧器。对流室通常放地面，还可将多个炉的烟气集中送入共用对流室或废热锅炉。此炉型结构简单，便于回收余热，炉群集中排烟，常用于超大型加热炉。1.3管式加热炉的一般构成主要由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧系统、供风排烟系统五大部分组成。其主要附属设备有送风机、引风机、预热器。主要部件炉管、弯头、管架、管板、衬里、炉架壁板、燃烧器、吹灰器、烟风道及调节挡板、防爆门等各类门孔配件、温度压力流量氧量等测量控制元件。辐射室是加热炉进行辐射热交换的主要空间，热负荷约占全炉的70~80%。烃类蒸气转化炉、乙烯裂解炉的反应和裂解过程全部由辐射室内完成。辐射室内的炉管通过火焰或高温烟气进行传热，以辐射为主，故称为辐射管，它直接受高温火焰辐射冲刷，炉管及其支托架材料要有足够的高温强度和高温化学稳定性。炉衬里材料要有一定的耐火度、高温强度和绝热保温性能。看火门、防爆门等要求密封严密且开关灵活。炉壁板极其构架要能安全承重和防腐。对流室对流室是由辐射室高速排出的高温烟气与对流炉管内物料进行对流传热（亦有少部分辐射传热）的空间，对流室一般布置在辐射室之上，部分炉将其单独放地面。为提高传热效果，对流炉管大多采用钉头管和翅片管来增大传热面积。为防止受热面结灰影响传热，常在对流室安装吹灰器。因烟气高速冲刷，对流室衬里采用有一定强度的耐火浇注或纤维可塑材料，为使烟气更有效与对流管传热，衬里外形常随布置对流管的形状做折流角（折流砖），衬里材料耐火度比辐射室要求稍低，但高温强度和绝热保温性能要好。对流炉管支架为耐热材料的隔板。余热回收系统其作用是利用排烟余热加热燃烧用空气或其他物料。加热空气主要采用管式、热管式、板式、回转式预热器和热载体分体式预热器，另外有些加热炉利用需要冷却的高温油品加热空气，装设前置式热油或乏气余热预热器。转化炉、裂解炉等大型高温炉则采用余热锅炉回收余热，用水吸收烟气余热产出蒸汽。通过余热回收，可使加热炉排出的最终烟气温度降低到120~140℃，总热效率达到88~90%。为防止受热面结灰垢影响热效率，预热器等处装设吹灰器。燃烧器作用是完成燃料的燃烧过程，为加热炉提供热量。燃烧器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。燃烧器按所用燃料不同分为三类：燃油燃烧器、燃气燃烧器和油－气联合燃烧器。燃烧器性能的好坏，直接影响燃烧质量及炉子的热效率。操作时，特别注意火焰要保持刚直有力，调整火嘴尽可能使炉膛受热均匀，避免火焰舔炉管，并实现低氧燃烧。要保证燃烧质量和热效率，还必须有可靠的燃料供应系统和良好的空气预热系统。通风系统通风系统的作用是把燃烧用空气导入燃烧器，将废烟气引出炉子。它分为自然通风和强制通风两种方式。前者依靠烟囱本身的抽力，后者使用风机。过去，绝大多数炉子都采用自然通风方式，烟囱通常安装在炉顶。为了提高加热炉热效率的需要，近年来随着加热炉结构的复杂化，供风和排烟阻力增大，采用强制通风方式日趋普遍。（6）主要结构a钢结构：钢结构是管式炉的承载骨架。管式炉的其它构件依附于钢结构，其基本元件是各种型钢，通过焊接或螺栓连接构成管式炉的骨架。老式管式炉，如方箱炉、斜顶炉等，其钢结构与整个管式炉投资的比重较小，近代管式炉其钢结构的投资比例越来越大。b炉墙：管式炉的炉墙结构主要有三种类型：耐火砖结构、耐火混凝土结构和耐火纤维结构。其中耐火砖结构又分为：砌砖炉墙和拉砖炉墙。拉砖炉墙是目前应用比较广泛的炉墙，尤其是温度较高的管式加热炉，如裂解炉和转化炉。c炉管：管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。按受热方式不同可分为辐射炉管和对流炉管，前者设置于辐射室内，后者设置于对流室内。为强化传热，对流管往往采用翅片管或钉头管，其安装方式多采用水平安装。d炉管吊挂支承及其它配件：管式炉配件较多，主要有耐热隔板、炉内耐热支承吊挂件、看火孔、点火孔、炉用人孔、防爆门、吹灰器、烟囱挡板等。1.4主要技术指标（1）热负荷：每台管式加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称热负荷，单位为kW。管内介质所吸收的热量用于升温、汽化或化学反应。热负荷的理论值，可根据介质在管内的工艺过程进行计算。对于介质入炉状态为液相，出炉状态为汽液混相的加热炉热负荷计算公式为：Q′=w（eIq+(1-e)Ic-Ir）+Q〃式中：W—管内介质流量Kg/h,e—管内介质在炉出口的汽化率Iq—炉出口温度下介质汽相热焓kw/KgIc—炉出口温度下介质液相热焓kw/KgIr—炉入口温度下介质液相热焓kw/KgQ〃—其它热负荷Kw加热炉的设计热负荷Q通常取计算热负荷Q′的1.15~1.2倍。其热负荷的大小表示加热炉生产能力的大小。（2）炉膛体积热强度：炉膛单位体积在单位时间内燃料燃烧的放热量，称为炉膛体积热强度。其单位为kW/m3，即：gv=BQ1/3600V式中gv＿炉膛体积热强度，kW/m3；B＿燃料用量，kW/h；Q1＿燃料低热值，kW/kg；V＿炉膛（辐射室）体积，m3；gv越大炉膛温度越高，不利于长周期安全运行，因此炉膛体积热强度不允许过大，一般控制在1.16×102kW/m3以下。（3）辐射炉管表面热强度：辐射炉管单位表面积（一般炉管外径计算表面积），单位时间内所传递的热量称为炉管的辐射表面热强度gR，亦称为辐射热通量或热流率，其单位为kW/m2。gR表示辐射室炉管传热强度的大小。gR值越大，完成一定加热任务所需的辐射炉管应越少，辐射室体积越紧凑，投资也可降低，所以要尽可能提高炉管表面热强度，但须增加对流受热面积以免降低加热炉热效率。各种炉子辐射管表面热强度、冷油流速、结垢热阻推荐经验值见下表。序号加热炉名称辐射管平均表面热强度（kW/m2）冷油流速结垢热阻圆筒炉或立管立式炉卧管立式炉Kg/m2.sm2.℃/W1234567891011121314常压蒸馏炉减压蒸馏炉催化裂解炉焦化炉催化重整炉预加氢炉减粘炉加氢精制炉脱蜡油炉丙烷脱沥表炉氧化沥青炉酚精制炉糠醛精制炉蒸汽过热炉25.582~37.21023.256~34.88426.744~34.884/23.256~32.55824.419~34.88423.256~29.07023.256~31.39623.256~31.39618.605~23.26516.279~19.76817.442~23.25617.442~23.25628.00~35.0037.210~48.83834.884~44.18638.372~46.51232.558~38.37226.744~38.372/25.582~37.210///////1000~15001000~15001000~15001200~180090~200250~5001400~2000250~5001200~15001200~15001200~15001200~15001200~18000.00050.0007~0.00120.00050.0007~0.00120.000260.00026~0.000520.0007~0.00120.00017~0.000340.000340.000340.0007~0.00120.000340.0007~0.0008(4)对流表面热强度：对流炉管单位面积（应含钉头、翅片面积）在单位时间内所传递的热量称为炉管的对流表面热强度。其单位为kW/m2。（5）热效率：加热炉有效利用的热量与燃料燃烧所放出的总热量之比称为热效率，此即为正平衡热效率。反平衡热效率为燃料燃烧所放出的总热量减去各项热损失后与总热量之比，燃油、气的加热炉一般只有排烟热损失、化学不完全燃烧损失和炉壁与环境空气之间的散热损失，反平衡热效率计算可参考炼油工程师手册第506~511页。热效率是衡量燃料利用情况，评价加热炉设计和操作水平，标定加热炉经济性能的重要指标。（6）火墙温度（炉膛温度）：火墙温度亦称炉膛温度，是指烟气离开辐射室进入对流室前的温度，是加热炉操作控制的重要指标。温度越高辐射室热强度越高，炉管越易结焦或过热损坏。一般加热炉炉膛温度控制在850℃以下，转化炉、裂解炉炉膛温度要高于900℃。2管式加热炉的日常维护及注意事项日常维护对加热炉的安全环保、节能经济、长周期运行具有十分重要意义。其内容主要为检查、调整、运行中出现的问题处理。2.1检查检查分点火前的检查、运行中检查、停炉检查。点火前的检查应由技术人员和操作工共同进行，一般是在加热炉安装或检修后，各管线系统的压力试验、吹扫和通蒸汽热紧验收合格后，开工点火前进行，主要检查要求如下。a检查燃烧器调风门应开关灵活；各接管经试压无漏且接管螺纹无损；各喷头连接紧固位置正确；火道砖无变形损坏且火道及燃烧器内无焦灰杂物。b检查烟风挡板叶片无缺陷、开关自如、仪表控制与现场位置应一致。c检查各部炉管及管支承件无异常、炉内各测量点应完好；防爆门卸压正常且关闭严密；看火门开闭正常且能关严；检查对流管、预热器管等受热面应清洁；检查吹灰喷管应无堵塞、吹灰系统调试应正常；检查辐射室、对流室、炉顶空间、烟筒和烟风道内无人、无杂物后封闭检修孔。d检查送引风机轴承润滑油合格、油位正常；启动试运振动、轴承温度应正常。e检查校对仪表检测和控制系统接线正确、指示准确、控制灵敏。f再次通蒸汽吹扫燃料油、燃料气至各燃烧器接管处10分钟以上，确保管内清洁无杂物。并对燃料系统螺栓进行热紧后检查应无渗漏。g检测炉内应无爆炸气体方可允许送燃料气点火。h点火后现场必须有专人监视防止出现灭火爆燃事故。j其余未提到之处按操作规程要求执行。（2）加热炉运行检查目的是及时发现缺陷，采取有效处理措施，防止事故，同时也为了停炉检修提供依据。运行中的检查为定期巡回检查，操作工每1小时检查一次，技术人员每天检查一次（技术人员检查还应包括停炉检查的部分内容）。检查的主要内容如下：a燃料油、气、蒸汽、物料系统应正常、密封点无渗漏。b燃烧器配风应合适、燃料分配应均匀合理、喷头应无松动和结焦、长明喷头不灭火且够高度，炉膛火焰和烟筒烟色应正常。c炉管无异常振动、变形和渗漏，颜色应正常；炉管拉钩托架应无变形损坏，热膨胀正常无卡限。d通过看火孔窥视检查炉内耐火混凝土衬里有无坍落征兆，防止衬里坍落打灭火嘴；炉墙垂直度情况，有无向炉内鼓胀现象；陶纤工作状态冲刷程度，为软炉墙结构改进提供依据。耐火衬里应无鼓包、裂纹、脱落；弯头箱隔热保温处无漏风、漏烟、流水、冒汽等现象。e检查钢板应无超过设计温度的过热处；在无风环境温度为27℃条件下辐射室、对流室炉墙和烟气热风道外壁温度不应高于82℃，辐射段底部外壁温度不应高于91℃f防爆门、窥视孔（看火孔）等应关闭严密无变形。g空气预热器漏风小、积灰少、出口风温无异常降低、排烟温度无异常升高；吹灰器及管线、控制系统无故障。h送、引风机应无异常振动、轴承温度、润滑油位与颜色应正常；烟、风挡板极其控制系统应灵敏无故障。j检查加热炉进出物料等系统的流量、压力、温度控制指标应满足生产要求又安全、环保、能耗低。k检查加热炉的连锁报警系统应正常投用。（3）停炉检查停炉检查分内、外部检查，外部检查最好从炉子的土建基础开始，逐层检查整个炉子。内部检查则在辐射室、对流室、烟风道和烟筒内对炉管及其它受热面、炉内吊挂支承件、耐火衬里等进行检查。a外部检查=1\*GB3①同炉子保持一定距离，从测量的基准观察下列部位的偏移情况：炉出口上方的对流室和烟筒的垂直度；柱子的垂直度；烟道的垂直度；炉墙的变形情况；梁的不直度；清焦管的走向，看是否有过分的下垂。=2\*GB3②对加热炉的钢结构作如下检查：柱子灌浆层和废热锅炉下部的砂浆层是否剥落或裂纹；检查端墙板同炉梁底的交界面，确定是否有过分膨胀现象；检查检修门的框架是否有裂缝，结构四周炉板是否严重变形；检查炉板，看是否有局部过热现象；炉体四壁钢板的的翘曲应不大于30mm；检查炉墙板上的工字梁或槽钢是否垂直、有无变形和裂纹。看火门、防爆门框架有无裂纹和弯曲；门的保温层有无损坏，间隙是否过大；门应启闭灵活；门周围炉体钢板有无翘曲或裂纹。=3\*GB3③炉管上下部位检查：炉管支吊架受力应正常；炉管导向及加热炉炉两端出口的位置不能有明显阻碍滑动的现象，不能有严重角度变化和任何卡死不动的形式；注意炉管从冷态到热态时移动量，移动量过大时表明吊架强度不够，当加热炉处于冷态时，炉管应恢复原位，若出现较大的偏差时应查明原因；要确保无杂物阻碍管子的移动，对出口在上部的加热炉炉管的位移量较大，对出口在下部的加热炉，从冷态到热态时，炉管向上移动，但移动量较小。=4\*GB3④检查炉外各物料管线是否互相干扰管线的膨胀间隙；检查承压部件、热电偶和法兰；检查物料输送管道保温层的损坏情况；检查热电偶周围是否有焊缝裂纹，热电偶套管的鼓泡和磨损、严重弯曲以及穿入辐射炉壁的间隙；支架的固定螺栓处支架膨胀应正确。=5\*GB3⑤检查所有气体、油和蒸汽管线的连接在热膨胀时是否有足够的柔性，有无泄露。⑥检查燃烧器的空气调节门应控制灵活；检查燃烧器安装应完好，燃烧器零件有无局部过热或烧坏，长明喷嘴应正常。检查烟风道支承及保温是否正常；烟筒支承结构、防雷接地及外壁腐蚀情况。b炉内部检查=1\*GB3①加热炉辐射炉管检查：炉管、弯头或底部汇集管及焊缝，应无裂纹、渗漏、过度氧化、腐蚀斑点、鼓包和结焦，并检测径向膨胀和弯曲度；导向管是否有过大的弯曲或保温层的松脱；耐火砖砌体是否有掉角砖，是否有妨碍炉管膨胀的耐火砖和其它障碍物；炉管测温元件及套管的焊缝应无缺陷。对流管、弯头及焊缝，应无裂纹、渗漏、过度氧化、腐蚀斑点、结垢积灰，并检测径向膨胀和弯曲度。=2\*GB3②检查管板、吊挂件和导向杆应无损坏、裂纹、变形和卡死缺陷。炉管支耳和吊架等应无裂纹、变形、缺损和过热迹象。=3\*GB3③临氢炉管、易结焦介质炉管、表面氧化剥皮严重的炉管、连续运行3年以上的炉管，焊缝应做射线检查，必要时做金相检查；炉管、对流管应测厚；加热炉试压。=4\*GB3④检查燃烧器喷头是否结焦、过热损坏、检测喷枪与火道同心度垂直度。⑤炉内衬里的检查对带拱顶的炉内应注意检查炉底是否有脱落的耐火砖；炉底是否有翘曲或过度的裂缝，在浇铸的炉底中，裂纹应小于6mm；检查所有穿过炉底板处的所有导向管贯穿处耐火材料。注意有无间隙不合适的地方或碎片等掉入间隙的地方。炉墙耐火砖有无脱落、裂缝和收缩变形；离火嘴较近的耐火砖有无烧损现象。所有烧嘴的耐火砖，有无烧损和龟裂。炉墙耐火混凝土衬里有无较大面积脱落或成网状裂纹、松动；有无过大缝隙（10mm以上）；有无表面粉化和分层剥壳。炉墙（包括砌砖、衬里）有无向炉内鼓胀现象，目测炉墙的垂直状况。陶纤衬里有无脱落（指旧炉改造后粘贴陶纤）；保温钉端部陶纤覆盖块有无脱落；陶瓷螺帽是否损坏（指锚固陶纤炉衬）。炉顶吊砖有无断落；炉顶耐火混凝土衬里有无坍落；炉顶陶纤有无较严重的冲刷损坏（尤其是转角处）。检查炉顶及支柱的耐火衬里应无脱落、表面粉化和分层剥壳；⑥检查烟道及烟筒衬里应无脱落及严重粉化；烟道挡板应无变形和卡死。⑦检查空气预热器受热面腐蚀和积灰情况；管板及密封件腐蚀损坏、漏风漏烟情况。吹灰器喷管腐蚀损坏和积灰堵塞情况。检查装在送风机入口或出口的热油或乏汽式空气加热器是否有介质渗漏和漏风；管外表面应无灰尘杂物堵塞以防影响供风量。⑧检查引风机叶轮、导流入口、壳体和烟挡板叶片腐蚀冲刷及变形卡涩情况；轴、轴承等转动损坏及润滑情况。2.2运行调整控制运行调整是加热炉安全环保、高质量低能耗长周期运行的关键。如果被加热物料温度控制不好将影响产品质量、流量过低将使炉管结焦烧坏；燃烧控制不好将造成热效率下降能耗增高或环境污染，甚至造成事故。所有调整控制的重点是燃烧调整，也是对加热炉影响最大和最难作好的一项工作，需要操作人员有较高的技术水平和责任心、各级管理人员的精细管理才能作好。(1)热炉温度调整为保证产品质量和加热炉安全，一般要求物料出口温度波动小于1~2℃。进料和燃料的组成、流量、压力、温度等变化都会造成加热炉被加热物料出口温度波动，应选用合理的控制方案并精心调整。在有干扰的情况下设法使加热炉温度达到工艺指标是温度调整的任务。a单回路温度控制：变送器将控制参数（温度或流量）检测结果按比例转换成风压或电信号送到显示表及调节器，调节器将其与给定值比较后按一定规律发给燃料执行机构动作指令，调节进炉燃料使炉温维持在给定值附近。单回路控制反应慢，实际生产较少应用。b串级调节温度控制：常见三种，加热炉物料出口温度与燃料量串级调节温度控制、加热炉物料出口温度与燃料压力串级调节温度控制、加热炉物料出口温度与炉膛（火墙）温度串级调节温度控制。串级控制是用温度变送器将温度检测结果按比例转换送给主调节器，主调节器的输出作副调节器的给定值，而炉膛温度或燃料压力、流量变送器将其检测结果送给副调节器串级控制燃料量，主回路给定变化后使燃料变化再引起温度变化比较滞后但副回路及时检测到燃料波动的干扰并加以控制，这样调节和反馈通道缩短了，加热炉出口温度超调量减小，改善了对象动态特性，加快调节过程减少了动态偏差。c加热炉的前馈-反馈控制：当加热炉进料流量、温度变化平繁且干扰幅度较大串级调节无法满足要求时，应采用前馈控制，前馈部分克服进料干扰，反馈克服其它干扰。(2)加热炉压力调整加热炉的一般设有炉膛压力（负压）、长明燃气压力、燃气压力、燃油压力、雾化蒸汽压力调整控制系统。a炉膛压力：负压是保证燃料燃烧良好的主要控制参数，一般通过手动或自动调节烟道挡板、风道挡板的开度来控制炉膛压力。为检测炉膛负压，常分别在烟筒（有引风机的则在引风机入口烟道）、对流段、辐射室安装负压测点，在送风机出口风道、空气预热器出口风道安装风压（微压）测点。b常明燃气的压力：使用燃料气的加热炉通常设置常明灯，常明灯燃料气的压力由自力式压力调节阀维持正常。此方案的优点在于节省了接线及控制室二次表等，简化了控制系统并节省投资。c燃料压力：在燃料总管设置压力开关或压力变送器，对燃料系统压力过低进行联锁，防止燃料压力低回火；同时防止燃料气压力过高，引起喷嘴脱火或灭火，此方缺点为不能正确反应燃烧器入口压力。在燃烧器前设置压力开关能正确反应燃烧器压力，缺点为在开工时必须将此开关“旁路掉”，才能正常开工。d燃料油及雾化蒸汽压力：为保证燃料油被充分雾化，必须控制好燃料油与雾化介质之间的流量比，由于重油流量测量比较困难，此问题转化为控制它们的压力比。从加热炉燃烧要求来说，如雾化介质压力过高，会浪费燃料和蒸汽，使加热炉效率降低；而雾化介质压力过低，雾化效果不好，燃烧不完全，也将降低炉子热效率。在燃油压力变化不大的情况下，采用雾化蒸汽压力控制将不能保证燃料油得到良好的雾化，可采用如下控制方案：根据燃料油阀后压力与雾化蒸汽（空气）压力差来调节雾化介质；采用燃料油阀后压力与雾化蒸汽（空气）压力比值控制。上述两种方案，只能保证近似的流量比，只有保持喷嘴、管道等通道的畅通，防止喷嘴堵塞及管道局部阻力发生变化，才能实现有效的控制。(3)加热炉流量调整a进料流量单参数控制：冷油流速大，有利于传热和防止炉管内结焦，但油料通过加热炉的压降大；冷油流速小，不但影响传热，还易造成炉管结焦，缩短开工周期，即应确定合适的进料量。对于能够测量进料流量且上游装置出料没有限制的加热炉，为稳定加热炉的工况，设置单参数控制。当加热炉采用多路进料时，为保证各路流量均匀，各路免炉管结焦。一般选用孔板加差压变送器进行流量测量，对于管径临界较大的管道，孔板造价较高，可采用插入式流量计（阿扭巴、靶等）进行测量。从安全角度考虑，为避免流体在炉管内结焦，调节阀一般选用事故开阀（FO）。b上游设备液位与进料流量均匀控制:石油化工工业具有连续性，往往既要操持加热炉进料稳定，还要保持上游设备液位稳定。在此情况下，通常希望上游设备液位与加热炉进料流量组成串级均匀控制。具体作法为上游设备的液位调节器一般采用纯比例控制，有时可用比例积分控制，比例度要大于100%，并且积分时间也要放得相当大，不能加正微分作用，同时在控制区间规定一死区，当液位在设备允许范围内波动时，调节器输出不变，加热炉进料可视为简单定流量控制器进一步缓慢改变调节阀的开度，使液位与流量两变量都在规定范围内缓慢均匀的变化。（4）加热炉的燃烧调整加热炉燃烧调整的任务是通过调整燃料油、雾化蒸汽、燃烧空气和烟气量使被加热物料达到生产所需温度。其目标是实现加热炉安全环保、高质量低能耗长周期运行。目前，新设计的较大型加热炉已实现燃烧优化自动控制，但大部分过去设计的加热炉仍为人工或人工加部分自控的燃烧调整方式。a人工调整人工调节燃烧，就是定期对炉子进行人工检测，根据检测结果（一般检测对流室下方负压值和烟气含氧量），手动调节烟道挡板和燃烧器风门，使之供给合适的空气量。人工调节燃烧需要的检测点有两个烟气取样点，一个在对流室的下方，一个在对流室的上方。为排除对流室漏风的干扰，应从对流室的下方抽取烟气作含氧量分析，以获得燃烧过程过剩空气量的真实数据，从而依此数据控制燃烧。对流室上方的烟气取样点只供计算热效率用。烟气取样管应伸入炉墙内壁0.6m以上，一般用Φ25mm不锈钢制作。负压测点也有两个。应根据对流室下方的负压读数调节烟道挡板，把该处的烟气负压控制在-20Pa左右。①自然通风加热炉人工调节燃烧的步骤如下：所有燃烧器都要尽量投入使用，而且把到每个去燃烧器的燃料阀先全开，以保证相同的燃烧能量；烟道挡板全开，每个燃烧器的风门都开一半左右，以保证进入每个燃烧器的空气量相等；选择烟气含氧量，对流室下方可取3~6%；选择负压值，对流室下方可取-20Pa；关小烟道挡板以实现合适的含氧量。②如果在关小挡板的过程中还未达到合适的含氧量，对流室下方就已经出现正压，则说明进风太多，这时应把燃烧器风门关小，即可以减少流向各燃烧器的空气量，使负压增加。b人工调整加负压自控调整根据烟气在辐射室顶部的负压值自动调节烟道挡板的开度（PIC），同时监视辐射室顶的含氧量。其操作方法是给负压调节定出合理的给定值，这样该调节器就自动改变烟道挡板开度来维持给定的负压值，从而保持一定的过剩空气量。而负压的给定值取多少合适则主要参考含氧量的实测结果来决定。因此，本系统必须用含氧量随时进行手动调整。本系统适用于不具备连续在线测氧仪器条件的自然通风加热炉。c含氧量自控调整近年来，以氧化锆为代表的连续在线测氧仪器日趋完善，从而推动了含氧量自控系统的发展。无论自然通风还是强制送风加热炉都可采用它。烟气含氧量将直接与通风机入口挡板串级，烟气负压将直接与引风机入口挡板串级。d含氧量加CO含量自控调整生产中发现，由于炉体漏风的干扰，使得氧化锆测出的氧含量，不能真实反映燃烧过程的氧含量，因而无法正确调节空气供给量，使燃烧完全。针对氧含量自控系统的弊病，以O2含量作为主调节参数，CO作为副调节参数的O2/CO自控系统，开始得到广泛应用。众所周知，空气中的CO含量极小，炉内CO的含量主要取决于燃烧完全与否，而炉体漏入空气对炉内CO含量影响很小，这样，测量CO含量要比测量O2含量更能准确反映燃烧状况。任何加热炉的含CO量与含氧量都有类似关系。经验认为，当CO含量在50~150ppm之间时，炉子效率一般为最高值，这个区域通常称为灵敏区，当炉子控制在这一区域时，燃烧状况良好。炉子的其它工艺参数（如辐射室负压、炉管温度、燃料量变化等）也同时输入该计算机，以便对有影响做全面分析、处理。e“三门一板”调节方法“三门一板”是指油门、汽门、风门和烟囱挡板。即精心调节燃油量及雾化蒸汽量、风门开度，匹配合理，使燃烧器火焰均匀，燃烧完全，雾化良好。燃烧器风门及烟囱挡板的调节要相互配合，烟囱挡板开得过大，燃烧器风门关得过小，会使炉内负压过大，漏入空气量增多；挡板关得过小，风门开得过大，可能使炉同形成正压，使高温烟气漏出炉外。①火焰过长或过短时的调节：火焰过长是因雾化蒸汽量小或燃料量大、供风量小而造成，应适当开大雾化蒸汽或关小燃料门、加大供风量；若因处理量增大而造成火焰过长则应多投入燃烧器来解决。火焰过短则应采取与上述相反的方法进行调节。②火焰颜色发红或发白的调节：火焰发红是因供风量不足或燃料量过大、雾化蒸汽量小而造成，应适当开大调风门或开大雾化蒸汽门或关小燃料门，若负压过小可适当调大烟道挡板开度；火焰发白则应与上述相反方法进行调节。③火焰发生回火或缩火时的调节：缩火是因燃油或蒸汽含水或气体燃料含液、雾化蒸汽量过大或油温、油压、气压、汽压低且波动所至，应对燃料、蒸汽脱水和对燃料加温及稳定燃料、蒸汽压力。回火是因炉膛正压或炉膛有未燃的可燃气体瞬间爆燃或燃料气压力过低所至，特别在加热炉刚开工点火及低负荷、低炉温是最易发生回火，其操作调整应严格按操作规定执行。④炉膛发暗时的调节：因烟道挡板开度小、负压偏小或供风不足、雾化不好而燃烧不完全所至，应调大烟道挡板或风门开度或调小燃料门或开大雾化蒸汽门或对燃烧器喷头进行检修。⑤炉膛出现正压或负压过大时的调节：负压过大易使排烟温度过高且漏风增大热效率降低、炉管氧化损坏，在低负荷时还易抽灭火造成事故，应据燃烧情况适当关小烟道挡板或开大供风门。出现正压易发生闷烧损坏或人身伤害事故，应据燃烧情况适当开大烟道挡板或关小供风门；对流受热面积灰堵塞也易出现正压，应采取吹灰和清灰措施。一般应保持炉膛负压-10~-30Pa。⑥烟气中含氧量过高或CO含量过高时的调节：此两项对加热炉热效率影响较大，是燃烧调节的重点和难点。含氧量和CO含量在调节中互相制约，含氧量大则过剩空气多燃烧完全CO少但烟气排量大排烟损失大，CO含量大则含氧量小过剩空气少燃烧不完全化学不完全燃烧损失大，不完全燃烧时还有氢和少量甲烷也未燃烧而损失，严重时烟筒冒黑烟污染环境，只有当二者均最小时表明燃烧效果最好，热效率最高。集团公司对加热炉定的指标：含氧量≯4.5%；CO含量≯80PPm。降低含氧量和CO含量的措施主要是对“三门一板”精细调节、精心维护，合理配风和合理调节炉膛负压，自然通风炉的过剩空气系数：燃油时1.3；燃气时1.25；强制通风炉的过剩空气系数：燃油时1.2；燃气时1.15。要加强管理，随时关严看火孔和炉门，对炉体漏风采取有效的堵漏措施。加强燃烧器维护，特别应及时检修松动结焦或雾化混合不好的喷头。选用低氮高燃烧效率的环保节能型燃烧器。炼油企业工艺加热炉管理规范大气污染物排放极限要求：烟气CO尘浓度<13mg/m3；氮氧化物浓度<240mg/m3。⑦加热炉负荷变化时的调节：在保证炉出口温度指标的前提下逐渐改变燃料量及供风量并应使整个炉膛温度均匀而缓慢变化，严禁急骤变化。增减燃料量不能满足要求时应增减燃烧器投入数量，严禁燃烧器过高或过低负荷运行。⑧烟筒冒黑烟时的调节：当燃料量突增或雾化介质量突降或喷头松动结焦或烟风挡板失灵或炉管损坏物料泄漏等都会燃烧不完全产生CO黑烟。应采取相应处理措施，如调节“三门一板”、清理结焦和修复喷头、仪表失灵时改手动调节并修复仪表，炉管泄漏严重时应紧急停炉处理。加热炉的安全设施a气动自控快开风门：以电信号为控制手段，以压缩空气为动力，配置在强制通风燃烧器前的热风道上，在直形风道上全方位安装，在环形风道上宜为顶面与底面（指开孔位置）安装。b火焰检测器的设置：在石油化工企业，加热炉如果点火不成功或在正常燃烧时发生某种阶跃干扰，可造成突然熄火或火焰减弱，在熄火若不及时切断燃料，就可能造成爆炸事故；而火焰减弱，应该及时调整燃料与风量的配比，才能有效节约能源、保护环境。为了解决上述问题，在加热炉上常采用火焰检测器来准确反应加热炉火焰的状况。火焰检测器的的原理为：当燃料燃烧时，会产生一定强度的红外线、可见光、紫外线，根据火焰的光谱分布情况采用不同的检测器，可以接收光及火焰闪烁的牲征频率信号，并输出发生相应的变化。选用方法见下表，紫外火焰检测稳定性好、灵敏度高、抗干扰能力强，一般情况下推荐选用，但考虑到投资等其他因素，也可采用可见光检测与红外检测器。当火焰检测器参与联锁时，应选用双向确认火焰检测器，提高联锁系统的安全度及可用度。各类燃料燃烧时产生光谱对比表序号燃料红外线可见光紫外线123天然气炼厂气炼厂油低低高中高高高高中c炉膛火焰电视监视装置:其装置通过一套伸到炉内并且能耐高温的光学镜头，提取炉内火焰信号，经过一系列输像系统传输到摄像机靶面，再经输像电缆传到控制室内的监视器，运行操作人员可在控制室内通过电视荧屏清晰地看到加热炉内燃料燃烧的真实情况。火焰检测器在安装时应注意以下几点：①火焰检测器应对准火焰的1/3处；②在多火嘴燃烧炉每个火焰检测监视一个火焰的情况下，火焰检测器在安装时一般应带有引导管（引导管越短越好），防止各火嘴火焰之间的干扰；③应带冷却装置、风冷采用净化风、无净化风可采用夹套水冷装置。d加热炉的报警联锁：对于有多个燃烧器或多种燃料或在工艺流程中处于关键地位的加热炉；为确保加热炉安全地运转、点火或熄火，应该设置报警，联锁等保护仪表。可以由操作人员纠正的接近极限的一次仪表执行报警的仪表分开，尽管有时测量点相同；为了保证联锁系统的高度可靠性，设计时应充分考虑如下几点：系统应为事故安全型（失电动作）.系统的安全等级与装置的安全等级相匹配.合理考虑输入/输出卡件的冗余配置和现场一次动作元件的冗余设置.有足够的操作员接口.有自动/半自动（手动）灵活的操作手段.有足够的旁路维修。e加热炉的常规联锁项：①燃料压力低：燃料压力低于能使燃烧器保持稳定的压力。②进料量低：最好切换到最低限度的燃烧速率，或在某此情况下，设置自动停车。③燃烧器熄火：对既没有可靠的燃料气压力低联锁，又不能经常监视的小型加热炉，应考虑使用双各确认型火焰检测器，在确认燃烧器熄火时，自动联锁停车，避免单火焰检测器失灵所引发的误动作，增加系统安全度和可靠度。④雾化蒸汽压力低：当使用燃料油时，雾化蒸汽压力低会引起火焰减弱甚至熄火状况。⑤烟风系统失灵：对带有强制通风设备、空气预热器的加热炉，除非加热炉可以在自然通风或炉膛正压下操作，否则在风机故障时需要停车熄火。如果允许自然通风操作，则可以通过打开设置在强制通风燃烧器前热风道上的快开风门，改强制通风为自然通风，保证加热炉继续操作。如果上述情况发生，减少燃料量将燃料管路的调节阀关至最小允许开度，而停车一般要切断燃料。对于电动执行机构，直接输出切断信号至电动切断阀，切断燃料；对于气动执行机构，当产生切断信号时，三通电磁阀线圈失电，净化风放空，执行机构闭断燃料、气动切断阀可选用气动调节阀，对于泄漏量要求严格的场合，可选用气动切断球阀或气动切断闸阀。f加热炉常规报警项：①燃料压力低：当燃料压力下降到接近将使燃烧器操作不稳定的工况时应报警。对燃料气管线，一般在燃料气调节阀与燃烧器之间设置压力开关，以便检测出燃料气源的低压情况②燃料压力高：燃料压力太高会引起过渡燃烧。③排烟温度高：排烟温度高一般是由不良操作引起，也可能由加热炉管泄漏、空气预热装置损坏造成。④火焰减弱：可以用能紫外辐设敏感的火焰检测器检测。⑤被加热物料出口温度高：物料出口温度过高会引起或预示运行、操作中有不当之处。⑥炉管表面温度高：过高温度将使炉管材质损坏。如果刀刃式表面热电偶和炉管表面脱开，也会导致温度读数高。⑦炉膛压力高：炉膛压力升高导致火焰外泄危险，别外，炉膛压力高往往也反应出引风机故障、调节挡板失灵。⑧进料量低：加热炉的进料量低，会导致炉管过热，加速炉管事故的发生。⑨雾化蒸汽压力低：在使用燃料油时，如果雾化蒸汽压力低，会引起燃料油雾化效果降低，导致火焰减弱、不稳定或不完全燃烧。2.3加热炉的运行维护及故障处理2.3.1运行维护燃烧器维护由于结垢、堵塞和部件的磨损，燃烧器的性能一般承随操作周期的延长而降低。结垢、堵塞和磨损的燃烧器降低了燃料与空气的混合效率，从而降低加热炉的加热能力和炉效率。为延长燃烧器的使用寿命，保证安全生产，需要经常维护燃烧器各部件，包括燃气火嘴和燃烧道以及配风器和调节风门。a日常维护：在加热炉运行中，根据燃烧器的结构，除二次火道外，其它部件都可进行拆卸维护。要经常拆下主油枪、主气嘴、长明灯来清洗。b停工检修：加热炉停工检修包括脱落耐火材料、损坏的火道砖、无法工作配风器调节风门、损坏的喷头和竖管、损坏的扩散管（火焰稳定器）和烧坏的整个燃烧器及风箱。c维护注意事项：日常维护时必须保持加热炉稳定运行，保持炉膛处于负压状态；为操作人员提供必备工作服和防护器材并使用防爆工具；将燃烧器开口处临时封上；更换的部件应从原制造商处订购，以保持燃烧器良好的质量和耐久性。d气体燃烧器的清洁：燃气喷头上钻有均匀的孔，这些口必须保持无杂质，因杂质会降低气孔的有效尺寸。如果气口被部分或完全堵塞，进入燃烧区的燃料量和分布就与设计不同，并会发生燃烧问题。堵塞喷头的杂质来源：①来自燃料气管线中管道的结垢和胶质；②来自燃料气硫化物燃烧过程中产生的胺化合物；③燃料气中冷凝的重质或不饱合的碳氢化合物的结焦物；④热的竖管或燃烧喷头中汽化或反应的碳氢化合物或聚合物。e根据堵塞管口杂质种类决定应如何清理燃烧器的部件：①如果这种杂质是管垢或胶质，使用与喷头孔径相同的尺寸的螺纹钻手动进行清理。如果杂质不容易去除，在溶剂中浸泡燃烧器部件使积垢松动，然后再用螺纹钻手动将孔内异物清除。②如果杂质来源是胺化合物，因为易溶于水，可用蒸气或热水清洗。如果胺堵塞频繁发生，可以不用拆卸燃烧器，将燃料气阀门关闭后，把蒸汽通入到火嘴中清洗管口。蒸汽注入时间的长短取决于器火嘴以及相关管线中的积垢量。③如果杂质来源是碳氢化合物，轻度的结焦可如上述用螺纹钻手动去除，严重必须更换喷头。④如果杂质来源是聚合物或碳氢化合物，将喷头浸泡在碳氢化合物溶剂中来去除，接下来用螺纹钻手动清理，严重的需要更换喷头或火嘴。⑤使用轻质燃料油的喷头在表面积有一层象碳一样的轻微的积垢，可以用钢丝刷去除；⑥使用重质燃料油的喷头会在表面上或管口中有一层粘着力很强的坚硬的积垢。清洗作业时，应将这些喷头从燃烧器上拆下并放入石脑油或柴油池中软化积垢，用钢丝刷刷或用蒸汽清洗，同时用螺纹钻手动配合清理，可有效地去除积垢。⑦注意不能使用机械钻头清理管口或喷头表面，油喷头表面上的刻痕或凹槽会成为集油区并加速产生喷头结焦问题；注意不能使用机械钻头，因为可能扩大喷头口，导致燃气量增大和火焰变形。⑧使用石脑油或柴油清洗时必须符合安全生产法律法规，严格按照工厂安全规程进行操作。f长明灯火嘴：长明灯火嘴主要部件包括喷头、气体混合器、混合管和气体喷嘴，气体喷嘴直径通常为1.6mm。如果检查发现喷嘴被管垢堵塞，按照前文所述用螺纹钻手动清理；如果发现损坏的长明灯喷头，应更换喷头；如果长明灯配备电子点火装置，应检查点火柱是否正确定位，电气接地是否正确，否则它将影响正常点火。g火焰稳定器：火焰稳定器的设计用于在燃烧器的燃烧区中保持稳定的火焰。这些设计包括雏形扩散管，旋转扩散管，火道砖的凸起边沿，以及自然通风燃烧器设计中得雏形火道砖。损坏的火焰稳定器，将破坏火焰形状，导致火焰偏离燃烧区域，使炉膛热量分布不平衡。如果发现火焰稳定器损坏，要及时进行该部件修理或更换。h配风器和调节风门：配风器和调节风门用于改变和控制通过燃烧器的空气量。如果配风器和调节风门不可调，将导致氧气不足或过剩，都会降低燃烧效率，产生安全隐患。所以应定期检查配风器和调节风门。如果调节风门不工作，检查执行机构，对其进行修理；如果配风器内存在杂质影响正常使用，应清除配风器内杂质；如果配风器操作部件损坏变形了，应修理或更换部件。j火道砖的维护：燃烧器火道砖的维护主要是进行火道砖状态的检查和确认，对出现较大破裂或破碎损坏的火道砖进行更换。尤其要注意壁装式和顶装式火道砖的检查，这里的火道砖块容易掉到炉底板上；火道砖可能发生严重下凹或破碎，使空气流分布发生变化，导致油从燃烧器滴落或泄漏而产生结焦，如果发生这种情况，必须拆下火道砖清洗。仪表维护a加热炉仪表常见问题是温度、压力、流量、氧含量表偏差或失灵。b原因有：仪表信号线松动；仪表卡件损坏；仪表线老化；仪表引压管堵塞；氧化锆探老化，吸气管堵塞；调节阀卡死等。c仪表维护时应根据以上具体情况，分析原因进行处理。d烟气取样管口、负压测量管口、氧化锆连接管口要定期清理，在线氧分析仪至少要三个月标定一次，在线可燃气体（一氧化碳）分析仪应一个月标定一次。挡板、风门机构维护a烟道（风机）挡板在20%~80%的开度范围内进行调节时，能够对炉膛抽力、氧含量进行充分控制，因此在加热炉运行中，应随时检查烟道挡板是否转动灵活，是否有卡涩，检查挡板箭头显示的位置是否与控制室指示开度一致。b对于手动调节的挡板要维护好钢丝绳和传动链条，避免链条脱落；c对于仪表自控挡板，执行机构应每月进行一次全面的检查和润滑，确保现场挡板的实际开度与仪表信号一致并控制灵活，在日常检查中发现挡板有机械问题应随时进行修理。d挡板应安装高、低位的机械和仪表限位器，避免仪表控制失灵时产生不安全因素。e加热炉停工检修时，应对烟道挡板进行全面检查，若有耐火材料从烟道上脱落，则清除。看火门维护看火门的作用是观看炉膛内所有火嘴的火焰燃烧情况，辐射管、对流室底排遮蔽管的受热情况，管壁被氧化的情况以及炉管的过热程度和弯曲程度等。看火门的数量决定于不同的加热炉型式和燃烧器数量。由于在加热炉运行中看火门经常开关，所以容易造成看火门的损坏，影响加热炉正常运行。看火门常出现的问题有：手柄脱落，保温材料脱落，固定销子损坏脱落，看火门密封不严等。看火门使用时要注意轻开轻关，延长其使用周期，对于脱落的手柄、保温材料和销子要及时维修处理；对发生变形，关闭不严的看火门要更换以减少漏风的热损失。2.3.2常见故障分析与排除火焰脉动a脉动火焰表现为火焰上下跳动，并伴有犬声或者呼吸声等低频噪音，加热炉局部振动。b对于气体燃烧器原因有：烟囱抽力过小；瓦斯压力波动；空气量不足。c对于油燃烧器原因有：喷头结垢；燃料油中存在水分或异物；每个燃烧器所烧的燃料过少；燃料油中含有较多轻质组分而被过度预热，形成蒸汽层。d脉动火焰可导致耐火材料的破裂并脱落，火道砖的损坏和局部脱落，炉管和仪表的破裂。e脉动火焰出现后，应根据上述原因采取相应的措施进行处理，操作时应注意先降低燃料量，使氧含量逐步上升，建立稳定火焰后，再调整风门和烟道挡板，使氧含量达到要求。f在建立稳定火焰之前，严禁增加空气量，如果增加空气量，在炉内可能充满大量的燃料和空气的混合物，会导致爆燃而损坏加热炉。如果通过调整问题无法解决，只能停炉处理。(2)火焰冲击炉管a火焰冲击和是燃烧室内火焰直接接触炉管外表面，使炉管局部形成焦炭，工艺介质压降升高，辐射传热效率下降，对应部位炉膛温度上升。b炉管颜色呈现红色或橙色或者管壁呈现凹凸不平，炉管产生局部过热点，最终导致炉管的破裂。c火焰冲击的原因有：①燃烧过程中燃烧空气不足，致使火焰在燃烧室内寻找额外的空气；②空气泄漏造成局部过度燃烧；③火嘴喷嘴安装位置和方向有误；④火嘴喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，改变了火焰方向；⑤火道砖的损坏改变了火焰方向；⑥烟道气的循环可能将火嘴火焰推向管路表面。d发生火焰冲击炉管后，操作人员应按上述可能性查找出原因，并及时处理，排除火焰冲击炉管。(3)回火或脱火a回火的原因是气体燃料和预混空气的混合物流出火孔的速度小于火焰传播速度。回火时火焰在文氏管或混合器内燃烧，造成火嘴混合器或文氏管损坏，加热能力下降，产生安全隐患。处理措施：提高燃料气压力以保证混合物喷出速度或及时清理喷嘴，降低混合物中空气含量以降低火焰燃烧速度，都可有效避免回火的发生。b脱火的原因为气体燃料与预混空气的混合物喷出火孔的速度大于脱火极限使混合气离开火孔较大距离才着火甚至火焰熄灭，严重时燃料聚集炉内产生爆炸。处理措施：发现脱火应立即降低燃料和雾化汽量并调小空气量使火焰贴近火孔，如无效应停止火嘴并检查修理燃烧器。(4)火焰不规则a在单个火嘴上，火焰不规则表现为火焰焰形不对称，在多火嘴上，当每个火嘴在相同燃料压力和相同空气量时，火焰大小不齐，不规则火焰会使炉管产生局部过热点。b火焰不规则的原因有：①燃烧过程中燃烧空气不足，致使火焰在燃烧室内寻找额外的空气；②火嘴喷嘴安装位置和方向有误；③火嘴喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，改变了火焰方向；④火道砖损坏改变了火焰方向；⑤各火嘴的燃料压力或空气压力不同。c不规则火焰出现后，操作人员应充分考虑寻找大原因，及时调整，使问题得到解决。(5)油枪漏油a燃料油在雾化效果不好或燃料油直接喷到火道砖的侧面时易造成油枪漏油。b造成油枪漏油的原因有：①喷嘴安装位置偏低或长度不够，燃料油喷到火道上；②喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，使燃料油喷出角度过大，喷到火道砖上；③燃料油油温低，粘度高、油汽比不合理，造成燃料油雾化效果不佳，喷出油滴过大；④油枪枪头密封不严，漏油。c发现油枪漏油后，应首选检查油枪的安装位置、燃料油在火嘴处的温度和油汽比。d调整处理后，问题得不到解决，可停下油枪，检查油枪孔口的清洁度，检查油枪的尺寸和孔口的腐蚀情况，如有问题及时更换新油枪。(6)发烟的长火焰a是由于不完全燃烧造成的，会使加热炉炉膛温度上升，传热效果下降，燃料消耗增加、对流段积灰加快。造成的原因有：①火嘴的空气供应不足；②火盆和火道损坏或一次、二次风比例不当、火嘴的安装位置不标准；③燃料油温度低、粘度高、油气比不合理而使雾化不好；④油枪喷头磨损、堵塞或松动；⑤燃烧器与燃料不适应。b其处理方法：应先检查喷头安装位置，调整油气比和一、二次风门使燃烧速度加快火焰高度降低；如仍未好转则检查维修燃烧器喷头。(7)火嘴点火失败或熄灭a原因及处理:①长明枪与主枪位置有误则调整位置；②燃料系统有惰性气体则清除；③工艺流程不通或管内堵塞使燃料、空气、蒸气未到喷头则用蒸汽吹扫；④燃料气带液或雾化汽带水则脱液；⑤空气中断或空气过多则调整风门并采用限位；⑥燃料油温度、压力或雾化汽压力不足则调整温度和压力。b长明火嘴一般不允许熄灭并要有足够高的火焰以保证随时点燃主火嘴，应特别注意点火前的检查确保系统正常和按规程操作监督，防止爆燃事故。（8）燃料压力过高当燃料压力过高时可能引起火焰不稳冲击炉管而使炉管局部过热，还可出现燃烧不好现象。其原因有控制失灵或部分喷头堵塞致使单个火嘴燃料增多。应作好控制系统维护工作，注意燃料过滤，尽量多投用火嘴并作到每个火嘴燃料量均匀。（9）排烟温度高a在正常操作情况下排烟温度应接近设计值，排烟温度高则加热炉效率低、燃料消耗高、对流段过热。排烟温度过高时有可能燃烧不完全在漏入空气的对流段产生了二次燃烧。b排烟温度升高时应先调整烟风挡板降低过剩空气量，有吹灰器的应进行吹灰，正常情况下，应每天进行一次彻底的吹灰以保证受热面清洁传热效果好，要加强吹灰器维护管理保证随时好用。c当排烟温度过高产生二次燃烧时应立即给对流段通消防蒸汽灭火然后调整燃烧。d当出现炉管泄露或炉内件严重损坏时应紧急停炉。e平时应加强燃烧调节和对燃烧器维护管理，防止出现不完全燃烧冒黑烟故障。(10)烟筒冒黑烟a燃烧不完全时应及时调节燃料与空气配比或调节燃油与雾化汽配比.b当燃烧器损坏时检修燃烧器，当燃气带液时及时脱液，使燃烧正常。c炉管破裂时紧急停炉并对炉膛通蒸汽冷却防止爆燃和损坏炉管。(11)对流段炉板过热对流室正压漏出烟气易使对流段过热，应合理调节防止正压并加强对流段堵漏、保温工作。另外，火焰中心上移和未燃的可燃物在对流段燃烧（二次燃烧），也可造成对流段过热，应加强燃烧调节。当出现二次燃烧时应立即采用消防蒸汽灭火冷却或视情况紧急停炉。(12)排烟的氮氧化物高燃烧器设计问题、入炉空气温度高、燃烧速率快使火焰温度高和过剩空气量大、燃料中氮元素含量高等可造成排烟的氮氧化物高。应首先采用低氮燃烧技术、低氧燃烧技术的燃烧器，运行中加强燃烧调节，实现低氧、低一氧化碳和低氮氧化物燃烧。（13）炉管的烧焦结焦较轻的加热炉一般在装置停工检修时进行烧焦工作，结焦较重的加热炉则据运行情况定期烧焦，通常采用蒸汽-空气烧焦法。a烧焦前的准备工作：①把油出口转油线加盲板断开并同烧焦系统连接好；②准备压力大于0.6MPa蒸汽和压力大于0.4MPa压缩空气及点火材料；③清净热电偶上的焦及堵头积垢并校验热电偶；④蒸汽管路疏水引蒸汽；⑤从炉管入口通入蒸汽吹扫20~30分钟贯通炉管使管内无残油碎焦；⑥点火前向炉膛吹气10分钟以上清除可燃物后在炉膛取样做可燃气体分析，合格后方可点火。b点火升温烧焦：①时间要求：350~450℃一小时，450~525℃一小时，525~600℃一小时。②应尽量将全部火嘴投入，保证炉膛各部温度均匀，但要合理控制炉膛负压，防止灭火。③炉膛温度升到500℃、炉管温度升到400℃时开始向炉管内逐渐通入空气烧焦，④注意：碳钢炉管出口温度不得超过550℃，合金钢炉管出口温度不得超过c调节气、汽阀开度严格控制蒸汽与空气的比例空气量不得大于汽气总量的50%。d烧焦期间炉前不得离人，随时监视烧焦情况并密切观察炉管颜色，以夜间观察呈暗红色为准，在同一时间内不得多于3根炉管烧焦。e每半小时记录一次炉温、炉管温度、流量和正在烧焦的炉管位置及根数。f烧焦结束后先停止空气，开始降温，降温速度不得过快，应按下面规定执行：650~600℃一小时，600~525℃一小时，525~450℃一小时，450~350g烧焦完毕后应逐段用内窥镜或光照检查，如果管内有残焦未烧净，应采取其它措施清焦。2.4加热炉完好标准（1）管式加热炉完好标准：a运行正常，效能良好：设备效能满足正常生产需要或能达到设计能力的90%以上，但不能超负荷运行；热效率达到设计值以上；各部流量、温度、压力等指示准确灵敏、调节灵活，没有严重结焦和憋压现象；炉管无局部过烧、裂纹、鼓包、管径胀大，炉管弯曲不超标；燃烧要求多火嘴、短火苗、齐火焰、喷头无结焦、烟筒无黑烟、燃烧良好；“三门一板”灵活好用；送引风机运行正常，调节灵活；余热利用设施投用正常；自动检测、控制仪表显示控制准确；b内部构件无损，质量符合要求：炉体严密无严重漏风，外壁温度符合设计要求；炉墙、衬里无严重损坏脱落现象；炉体及内件无损，吊挂、管板等受压部件无断裂和严重变形，材质符合要求；各部件和回弯头、炉管的材质、壁厚、安装等质量要求应符合规程规定。c主体整洁，零部件齐全好用：炉体、对流段、烟道与基础完整，无严重倾斜和裂纹，联接螺栓满扣、齐整、紧固，符合设备抗震要求；平台、扶梯等钢结构坚固结实；炉体及附属设施整洁。压力、温度、流量仪表应定期校验，灵敏准确；看火孔、防爆门、人孔门、消防线、紧急放空与防雷接地等安全措施齐全可靠；照明设施齐全好用；进出口管线、阀门、回弯头、焊口和燃烧系统及附属管线不堵不漏，安装合理，所有螺栓应满扣、齐整、紧固；保温及防腐完整美观。d技术资料齐全准确：应具有设备结构图、易损配件图；炉管及其它管线的材质检验鉴定；焊条焊丝质量鉴定；定期检验资料；设备档案等并符合集团公司设备管理制度要求。（2）转化炉完好标准：a运行正常，效能良好：设备效能满足正常生产需要能达到设计能力，热效率在85%以上或达到设计值；炉管变形不超标、蠕变正常、无热点、热斑和热管段；火嘴无结焦、堵塞；火嘴全部投入运行、不偏烧、不舔管、短火苗、齐火焰、烟筒无黑烟、燃烧良好；一、二次风门灵活好用；送引风机运行正常，调节灵活；余热锅炉运行正常、安全可靠、系统无泄漏；自动检测、控制仪表显示、控制准确。b内部构件无损，质量符合要求：炉体严密无严重漏风，炉墙外壁温度、热损失符合设计要求；辐射段、对流段输气总等管各部耐火衬里、烟道砖完好；集气管、发夹管、烟风道等保温完好；内部吊挂构件等质量符合要求；弹簧吊架系统齐全好用。c主体整洁，零部件齐全好用：各部梁、柱及基础完整，无严重倾斜、变形和裂纹，联接螺栓满扣、齐整、紧固，符合设备抗震要求；平台、扶梯及炉体钢结构坚固结实、防腐良好、整洁无杂物；压力、温度、流量仪表应定期校验，灵敏准确。看火孔、防爆门、人孔门、消防线、紧急放空与防雷接地等安全措施齐全可靠；照明设施齐全好用。进出口管线、燃烧系统和附属管线、阀门不堵不漏；安装合理，所有螺栓应满扣、齐整、紧固；保温及防腐完整美观；无跑、冒、滴、漏。d技术资料齐全准确：应具有设备结构图、内部构件、易损配件图；炉管及其它管线的材质检验鉴定；焊条焊丝质量鉴定；余热锅炉使用许可证；定期检验资料；设备档案等并符合集团公司设备管理制度要求。（3）气化炉完好标准a运行正常，效能良好：设备效能满足生产需要，能力达到设计要求；风油气系统调节灵活可靠；火嘴工作正常；炉体表面不报警。b内部构件无损，质量符合要求：炉内耐火衬里完整无缺，急冷环完好无损，出气管、水封筒无变形；火嘴喷头烧损不超标，冷却水管完好无泄漏。c主体整洁，另附件齐全好用：炉体完整无变形，框架、栏杆、楼梯、平台等完好整洁，防腐良好；保温、伴热完好，无跑、冒、滴、漏。各种监测控制仪表、调节阀、手动阀等完整齐全、准确好用；紧急放空系统、安全阀等安全设施齐全可靠；封头、法兰、螺栓等符合标准。d技术资料齐全准确：设备档案齐全并符合有关设备管理制度规定；应有压力容器使用许可证；应有设备结构图和内件图；应有砖砌记录和耐火砖烧损记录。（4）裂解炉完好标准a运行正常，效能良好：设备生产能力能达到设计值，热效率达到设计值；各部流量、压力稳定，温度分布均匀，无严重结焦现象；燃烧要求多火嘴、短火苗、齐火焰、喷头无结焦、烟筒无黑烟；调风装置和烟风挡板灵活好用；送引风机运行正常，调节灵活；余热锅炉运行正常、安全可靠、系统无泄漏；自动检测、控制仪表显示、控制准确。b内部构件无损，质量符合要求：炉管和弯头的材质、焊接、蠕胀、渗碳、腐蚀、壁厚等应符合检修规程要求；管吊架、管板等承压、受热部件应无裂纹且其变形符合要求；炉内及烟道各部耐火衬里完好；炉体严密无严重漏风，炉墙外壁温度、热损失符合设计要求；c主体整洁，零部件齐全好用：各部梁、柱及基础完整，无严重倾斜、变形和裂纹，联接螺栓满扣、齐整、紧固，符合设备抗震要求；平台、扶梯及炉体钢结构坚固结实、防腐良好、整洁无杂物；弹簧吊架受力均匀符合设计要求；压力、温度、流量仪表、安全阀、液位计、报警器等应定期校验，灵敏准确。看火孔、防爆门、人孔门、消防线、紧急放空与防雷接地等安全措施齐全可靠；照明设施齐全好用。炉体尾管、集气管无变形倾斜；进出口管线及燃烧系统等进出口管线、燃烧系统和附属管线阀门不堵、密封点不漏；安装合理，所有螺栓应满扣、齐整、紧固；保温及防腐完整美观；无跑、冒、滴、漏。d技术资料齐全准确：应具有设备结构图、内部构件、易损配件图；炉管、集气管、尾管的材质检验鉴定；焊条焊丝质量鉴定；定期检验资料；设备档案等并符合集团公司设备管理制度要求。3管式加热炉的制造、检修及质量验收标准加热炉为按设计图纸资料选购炉管及管件、炉墙衬里、钢结构、燃烧器、附属设备与配件等材料现场施工组装。一台性能优越的加热炉必须设计合理、材料过关、高质量施工维护才能达到。管式加热炉检修周期一般为2-4年，与装置同步进行检修，分为中修和大修。主要检修内容为：根据损坏修理或更换炉管、弯头、管板和吊挂支承等炉内构件；修补或更换辐射室、对流室、烟道和烟筒衬里；修理或更换燃烧器、空气预热器和吹灰器；修理或更换送、引风机及烟、风道和烟、风挡板；清洗或清扫炉管内结焦和受热面积灰；修理炉体钢结构、平台梯子及其防腐；工艺管线系统检修；检测控制系统检修；炉管检验试压等。3.1炉管系统制造及检修施工炉管是管式炉的主要组成部分，炉管系统包括炉管、急弯弯管、弯头、法兰、集合管、支管等。炉管施工前须编制施工技术方案。其施工和质量验收按SH/T3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》和JB4730-94《压力容器无损检测》执行。(1)炉管材料a用炉管材料选用表钢种国内规范最高使用温度抗氧化极限温度主要性能10、20G12CrMo15CrMoCr2Mo,Cr21/4MoGB8163、GB6479、GB9948GB9948GB9948450500525600560540560635抗低硫腐蚀、耐中温Cr5MoCr5MoSiCr9MoGB6479600600650650700700抗氢、硫腐蚀、耐中高温1Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni9Nb、1Cr18Ni12Mo2Ti0Cr19Ni13Mo3GB2270GB2270GB13296、GB/T14967650650700820870抗硫化氢腐蚀、耐高温、持久应力高HK-40,Cr25Ni20Cr25Ni32,HT-40,Cr16Ni36HP-40Cr25Ni3510001000100010501100--1200抗б相析出抗б相析出抗渗碳、耐热疲劳b常用炉管化学成分%钢号CMnSiCrMoWAlTiS≤P≤100.07~0.140.35~0.650.17~0.37≤0.15----0.040.035200.17~0.240.35~0.650.17~0.37≤0.25----0.040.0415Al3MoWTi0.13~0.181.5~2.0≤0.5-0.4~0.60.4~0.62.2~2.80.2~0.40.030.03Cr5Mo≤0.15≤0.6≤0.54.0~6.00.5~0.6---0.030.03512CrMo≤0.150.4~0.70.17~0.370.4~0.60.4~0.55---0.040.0415CrMO0.12~0.180.4~0.70.17~0.370.8~1.10.4~0.55---0.040.04Cr2Mo≤0.150.3~0.60.5~1.02.15~2.850.44~0.65---0.030.0351C18Ni9Ti≤0.121.0~1.5≤0.817~18Ni9~110.5~0.80.030.035c常用炉管常温机械性能钢号бbбsδakJ/cm2布氏硬度钢管交货状态MPa%%压痕直径HB不小于不小于不小于不大于103332062450---冷拔管退火、热扎不退火203922452050---15Al3MoWTi490314204058.84.3退火Cr5Mo3921982250111.74.4187退火12CrMo412245214568.64.8179退火或回火15CrMo441255214258.84.6170退火或回火Cr2Mo3921772250117.74.5179退火1C18Ni9Ti56040d高温炉管(奥氏体不锈钢炉管)简介钢号化学成分%最高使用温度℃CCrNiW其它2Cr25Ni20(AISI310)≤0.252520--8160Cr21Ni33TiAl(Incoloy800)0.052133-Al:0.3Ti:0.310000Cr21Ni33TiAl(Incoloy802)0.052133-Al:0.5Ti:0.710000Cr15Ni76Fe8Cu(Inconel600)0.0315.576-Fe:3Cu:0.2510004Cr25Ni20(HK-40)0.042520--10005Cr19Ni380.35~0.751938--10005Cr25Ni35(HP)0.52535--10505Cr25Ni25Nb20.52525-Nb:1.510005Cr26Ni35Mo1(KHR35)0.52635-Mo:1.211005Cr25Ni38W3(MORE1)0.525382-10005Cr25Ni33NbW0.525332Nb;211005Cr27Ni35Co15W5(SuperTherm)0.527355Co:151200e常用炉管材料膨胀系数：在下列温度下与20℃之间的平均膨胀系数cm/(cm.℃)X10200250300350400450500550600650700750800碳素、低铬钼钢12.2512.5612.913.2413.5613.9314.2214.4214.6214.7414.915.02Cr5Mo,Cr9MoCr18Ni9TiCr25Ni2015Al13MoWTi11.3917.2516.0514.2311.6617.4216.0611.917.6116.0714.2512.1517.7916.1114.312.3817.9916.1314.4212.6318.1916.1714.5312.8618.3416.3314.5813.0518.5816.5614.6213.1818.7116.6614.4813.3518.8716.9113.4818.9717.1414.515.5819.0717.219.2917.25f耐热铸钢炉管材料膨胀系数：在下列温度下与20℃之间的平均膨胀系数cm/(cm.℃)X1030040050060070080090095010001100Cr22Ni4N17.5717.718.0218.118.2618.4618.41HK25-40HT15-35HH29-40HU19-39HW12-60HX17-6617.416.2417.416.7214.8314.9117.7916.9117.7916.9115.2915.4417.8217.1117.8217.1115.6416.0217.9717.2717.9717.4415.9616.4717.8418.5718.0618.2617.7517.3417.0420.8318.0620.0017.8716.9417.5g钢管许用应力钢号钢管标准壁厚（mm）常温强度指标在下列温度（℃）下的许用应力(MPa)注бb(MPa)бs(MPa)≤20100150200250300350400425450475500525550575600碳素钢钢10GB8163≤1033520511211210810192837771696141-----10GB9948≤16335