加热炉综合知识培训

加热炉2025/3/192加热炉加热炉及热风系统简介加热炉的主要结构部件加热炉的主要指标及热效率计算提高加热炉热效率加热炉低温露点腐蚀加热炉常见的问题2025/3/193加热炉简介估算一下一台热负荷30MW左右的加热炉，优化操作好差，燃烧的好坏，燃料气波动100NM3/H是正常的，如果每小时节省100NM3，目前使用燃料气约1.1KG/NM3，算一下每小时节100KG燃料气，一天节约24×100=2400KG〔2.4吨〕，一年节约365×2.4=876吨，一吨按3500元算，一台加热炉每年燃料节约：876×3500=3066000元=306.6万元2025/3/194加热炉简介加热炉的主要特点：2025/3/195加热炉简介加热炉应满足的工艺要求：2025/3/196按用途分类1、单纯加热炉2、反响加热炉〔管内有催化剂〕按传热方式分类1、纯对流式炉2、辐射对流式炉3、辐射式炉按炉型结构分类1、方箱式炉2、圆筒式炉按燃烧形式分类1、底烧式炉2、侧烧式炉3、顶烧式炉按供风形式分类1、强制供风炉2、自然供风炉加热炉常见分类2025/3/197常见加热炉底烧卧管方箱加热炉辐射对流炉2025/3/198常见加热炉底烧立管方箱加热炉侧烧卧管方箱加热炉辐射对流炉2025/3/199常见加热炉立管双室阶梯加热炉

立管圆筒炉辐射对流炉2025/3/1910常见加热炉无对流段螺旋管加热炉无对流段立管纯辐射炉带反射锥炉带对流段立管加热炉辐射式炉2025/3/1911加热炉的传热及传热方式传热：不同温度的两个物体放在一起，高温物体的温度降低，低温物体的温度升高，热量从高温物体传到了低温物体,这种现象称为传热。传热方式：分对流传热、传导传热、辐射传热三种方式对流传热:依靠流体〔液体或气体〕本身流动而实现的热传递叫做对流传热。分自然对流和强制对流。传导传热:物体通过接触，并没有发生物质的相互转移而传递热量的方式叫传导传热。传导传热需要介质，受介质的导热系数影响。辐射传热:物体间依靠电磁波互相辐射传导热量的方式叫辐射传热。辐射传热无需中间介质。2025/3/1912加热炉的传热方式加热炉内的传热：热量从炉膛到炉管外壁：辐射传热+对流传热热量从炉管外壁到炉管内物料：传导传热2025/3/1913加热炉的主要构成2025/3/1914加热炉的结构简图辐射室炉管炉墙板烟囱人孔挡板燃烧器衬里炉管2025/3/1915加热炉的结构简图烟囱烟道挡板负压接口对流炉管对流段取样口物料进口转油线炉膛辐射炉管辐射段燃烧器物料出口2025/3/1916加热炉物料流程简图空气、烟气被加热介质燃料2025/3/1917加热炉控制流程简图燃料的控制调节物料流量控制调节物料温度控制调节2025/3/1918常见余热回收系统水热媒余热回收：泵强制循环〔锅炉水液相〕水泵水作为热载体预热助燃空气锅炉水鼓风机水-空气换热器水-烟气换热器补充水气相排放2025/3/1919常见余热回收系统2025/3/1920常见余热回收系统单热管余热回收热管安装位置不同单一热管适用烟气温度较低2025/3/1921常见余热回收系统热管换热器与扰流子换热器组合串联余热回收系统1-加热炉2-扰流子翅片管空气预热器3-热管空气预热器4-鼓风机5-引风机6-烟囱组适宜用烟气温度较高2025/3/1922余热回收热管换热器及扰流子换热器

热管工作原理翅片扰流子管管内真空产生湍流破坏边界层改变换热效果2025/3/1923常见余热回收系统热管换热器2025/3/1924常见余热回收系统两相流水热媒：锅炉水气液两相2025/3/1925常见余热回收系统2025/3/1926炉管及附属部件1、炉管：辐射室炉管、对流室炉管辐射室炉管通常采用光管；对流室炉管通常采用钉头管和翅片管，遮蔽管应采用光管；2、回弯头：把炉管与炉管连接成连续蛇管3、炉管吊架〔吊钩〕4、导向杆5、管板6、管架加热炉主要部件2025/3/1927加热炉主要部件简图

管板管架吊架导向杆炉管及弯头2025/3/1928对流段炉管钉头管及翅片管2025/3/1929加热炉主要部件2025/3/1930燃料喷咀、配风口和燃烧道燃料喷咀:是供给燃料并使燃料完成燃烧前准备的部件。燃料喷咀的主要任务：是使燃料形成便于与空气混合的雾化炬，外混式燃料气喷咀将燃料气分散成细流，并以适当的角度导人燃烧道，以便与空气良好混合。预混式燃料气喷咀那么是将燃料气和空气均匀混合后供给燃烧。2025/3/1931燃料喷咀、配风口和燃烧道2025/3/1932燃料喷咀、配风口和燃烧道2025/3/1933加热炉主要部件燃烧器结构图

四配风油气枪同轴燃烧器进风口配风口燃烧道喷嘴底烧式2025/3/1934加热炉主要部件二次配风油气枪不同轴燃烧器底烧式2025/3/1935加热炉主要部件顶烧式燃烧器2025/3/1936加热炉主要部件侧烧式燃烧器2025/3/1937加热炉主要部件油枪喷头2025/3/1938加热炉主要部件2025/3/1939加热炉主要部件衬里部件：快速夹---和L型保温钉配合使用2025/3/1940加热炉主要部件2025/3/1941加热炉主要部件保温钉材质的选择：根据使用温度要求选择2025/3/1942加热炉主要部件保温钉的布置：拼花布置A指保温钉间距2025/3/1943加热炉主要部件保温钉的布置间距：2025/3/1944加热炉主要部件加热炉衬里：纤维衬里材料的选择根据温度选择2025/3/1945加热炉主要部件加热炉衬里：纤维衬里材料的用途2025/3/1946加热炉主要部件常见衬里型式：平铺毯结构〔施工方法、优缺点〕2025/3/1947加热炉主要部件常见衬里型式：平铺毯结构平铺毯直衬里搭接阴角衬里结构2025/3/1948加热炉主要部件常见衬里型式：平铺毯结构阳角衬里结构2025/3/1949加热炉主要部件常见衬里型式：模块结构〔施工方法、优缺点〕中心孔吊装模块结构2025/3/1950加热炉主要部件常见衬里型式：模块结构滑槽式模块结构2025/3/1951加热炉主要部件模块衬里拼图：〔拼完后的处理〕模块的地板式拼花结构2025/3/1952加热炉主要部件常见衬里型式：复合衬里结构〔施工方法优缺点〕2025/3/1953加热炉主要部件常见衬里型式：复合衬里结构1-普铝可塑料；2-高铝可塑料1-浇注料；2-高铝纤维喷涂2025/3/1954加热炉主要部件衬里结构形式:不同形式衬里的结合使用2025/3/1955加热炉主要部件衬里结构形式：不同形式衬里的结合使用2025/3/1956加热炉主要部件衬里结构形式：2025/3/1957加热炉主要部件2025/3/1958加热炉主要部件2025/3/1959加热炉主要部件2025/3/1960加热炉主要部件防爆门人孔2025/3/1961加热炉的主要工艺指标2025/3/1962管式加热炉的主要工艺指标(2)炉管外表热强度：指每平方米炉管外表积每小时的传热量，以q表示，单位为kJ/(m2*h)或W/m2。此值越大，完成相同的传热任务所需要的传热面积越小；传热面积相同时，此值越大，传递的热量越多。一般希望炉管具有较高的平均外表热强度，但过大时，受热最强的局部炉管易被烧穿。所以，q值不是越大越好，要依具体情况而定。由于辐射管和对流管的外表热强度相差较大，故应分别计算。目前国内常用的管式加热炉，辐射管的外表热强度一般在23260-46520W/m2；对流管的外表热强度在9300-23260W/m2。2025/3/1963管式加热炉的主要工艺指标2025/3/1964管式加热炉的主要工艺指标(5)全炉热效率：是指被加热流体吸收的有效热量与供给炉子的能量之比值，以η〔%〕表示。热效率的上下说明向炉子提供的能量被有效利用的程度。在加热任务一定时，热效率越高，燃料用量越省。可见，它是一个经济指标。为了节约燃料、减少操作费用，应尽量提高炉子热效率。有些加热炉在采用了回收废热的措施之后，可使热效率有70%-80%提高到90%左右。2025/3/1965管式加热炉的主要工艺指标(6)冷油流速和全炉压力降：按20℃的油品比重计算的油品线速度，称为冷油流速，以w表示，单位为m/s。油品经过对流管与辐射管总的压力降，成为全炉压力降，以Δp表示，单位为Pa或Mpa。管内流速越低，边界层越厚，传热系数越小，管壁温度越高，其结果越容易结焦，炉管越容易损坏。为了改善传热，强化传热，防止炉管结焦，希望油品流速大一些；但流速过大，会使压力降升高，动力消耗增加。所以，一般冷油流速取1-2m/s为宜。2025/3/1966管式加热炉的主要工艺指标2025/3/1967炉子的操作范围2025/3/1968炉子的操作范围2025/3/1969炉子的操作范围2025/3/1970炉子的操作范围炉子操作的下限可能有人认为炉子操作只有上限没有下限，操作负荷越小越显得富裕，因而越平安可靠。这种观点是不对的。实际证明，一台大炉子在过小的负荷下操作可能损坏得更快。2025/3/1971炉子的操作范围2025/3/1972

2.局部过热问题:

由于降量操作时炉子热负荷也按比例减少了，仅上一点就足以引起炉管的局部过热与损坏、管内流量减小以后，管内介质的传热系数有可能大幅度下降，管内介质的流动状态有可能突变，炉管各路之间也更容易发生偏流而造成低负荷下的炉管局部过热损坏。当管内介质为高粘度流体或低压气体时，因在设计负荷下其管内介质传热系数本来就偏低或管内流态本来就不理想，降量操作时尤应加以注意。炉子的操作范围2025/3/1973加热炉的燃料热值及效率计算2025/3/1974燃料的种类燃烧是可燃物质剧烈的氧化过程。燃料的种类的不同，燃烧的难易程度也不同。燃料有固、液、气之分，但管式加热炉所用的燃料是气体和液体两种燃料。燃烧产物都是各可燃成分的氧化物。大局部是：二氧化碳、水、硫化物、氮化物。2025/3/1975燃料的种类液体燃料

燃料油来源很广泛，如常压重油、减压渣油和裂化渣油等。比重越小，雾化越好，越容易燃烧完全。燃料油的主要特征可以用它的元素组成和热值来表示。燃料油的元素组成通常用油中所含的碳、氢、硫、氧、氮、水分和灰分的重量百分数来表示。其中主要是碳和氢，而氧、氮和灰分的含量很少。2025/3/1976燃料的种类和组成元素组成的数据可用元素分析法测定。假设无实测数据，可用以下经验式估算：H=26-15d20C=100-〔H+S〕式中H、C、S-燃料油中氢、碳、硫的质量百分数；d20—20℃时燃料油的比重。

2025/3/1977燃料的种类气体燃料气体燃料的来源较复杂，有催化干气，焦化干气、裂化干气、不凝气、液化石油气、天然气和液态轻烃。气体燃料的组成一般都用各个组分的体积百分比数来表示。气体燃烧的特点气体燃料的燃烧最容易控制，容易实现自动控制；气体燃料容易与空气混合，可以到完全燃烧的要求；气体燃料相对煤和重油属清洁能源，有利于生产环境的改善。2025/3/19781.重量热值：1Kg燃料完全燃烧时所放出的热量，叫做燃料的重量热值，单位为Kj/Kg。液体燃料都用重量热值表示。体积热值：1Nm3(特指0℃、101325Pa下的体积)燃料完全燃烧时所放出的热量，叫做燃料的体积热值，单位Kj/Nm3。气体燃料多用体积热值表示。燃料热值的分类2025/3/1979燃料热值的分类高热值：燃料完全燃烧后所生成的水已冷凝为液态时计算出的热值，称为高热值，以Qh表示。低热值。燃料完全燃烧后所生成的水为气态时计算出的热值，称为低热值，以Ql表示。在加热炉的正常操作中，水都是处于气态的情况，所以多用低热值计算。

2025/3/1980液体燃料的理论空气用量元素分析：燃料完全燃烧时所需要的空气量为理论空气用量，可根据燃烧反响程式求得：由C+O2——CO21232可知燃烧1kg的碳，需2.67kg的氧；由2H2+O2——2H2O432可知燃烧1kg的氢，需8kg的氧；由S+O2——SO23232可知燃烧1kg的硫，需1kg的氧。上述反响的需氧量，扣除燃料中的含氧量〔也参加反响〕，即为空气的供氧量。所以由空气供给的理论用氧量为K0=2.67*C%+8*H%+1*S%-O%K0=0.0267C+0.08H+0.01(S–O)kg氧/kg燃料式中符号同前。因为空气中氧的重量含量为23%，所以1kg燃料油完全燃烧时所需的理论空气量为L0=[0.0267C+0.08H+0.01(S-O)]/0.23Lo=0.116C+0.348H+0.0435(S-O)kg空气/kg燃料在没有元素分析的情况下，可按比重d20估算出燃料油完全燃烧时所需理论空气量为Lo=17.48-3.45d20-0.072S理论空气用量的计算2025/3/1981理论空气用量的计算气体燃料的理论空气用量气体燃料完全燃烧时所需要的理论空气用量，也可根据反响方程式求得：由2H2+O2——2H2O21可知燃烧1单位体积的H2，需要0.5单位体积的O2。由2CO+O2——2CO221可知燃烧1单位体积的CO，需要0.5单位体积的O2。由CH4+2O2——CO2+2H2OC2H4+3O2——2CO2+2H2O从上面烷烃和烯烃的氧化反响产物中可知：一局部氧气的体积数跟与其相化合的C原子数相同；一局部氧气的体积数为与其相化合的H原子数的1/4。假设以m表示C原子数，以n表示H原子数，那么每个烃组分CmHn需氧的体积数为〔m+n/4〕CmHn，多个烃组分所需氧的体积数为Σ〔m+n/4〕CmHn。由2H2S+3O2——2SO2+2H2O23可知燃烧1单位体积的H2S，需1.5单位体积的O2。因为空气中氧的体积含量为21%，在扣除燃料气中的含氧量以外，所需的理论空气用量为V0=[0.5H2+0.5CO+Σ(m+n/4)CmHn+1.5H2S-O2]/0.21Nm3空气/Nm3燃料式中，H2、CO、CmHn、H2S、O2、——各组分在燃料气中的体积百分数。2025/3/1982由于空气与燃料的混合总是不很完善的，所以要想燃料完全燃烧，实际空气用量必须多于理论空气用量。实际空气用量于理论空气用量之比值，称为过剩空气系数，以a表示，即a=L/L0=V/V0式中，L、V——实际空气用量的重量〔kg空气/

kg燃料〕和体积〔Nm3空气/Nm3燃料〕L0、V0——理论空气用量的重量〔kg空气/

kg燃料〕和体积〔Nm3空气/Nm3燃料〕所以L=aL0kg空气/kg燃料V=aV0Nm3空气/Nm3燃料过剩空气系数是加热炉的一个重要操作指标，对全炉热效率的影响很大，直接关系到加热炉的燃料消耗和经济效益。在保证完全燃烧的情况下，尽量使空气剩过系数的值尽量趋近于1.过剩空气系数2025/3/1983燃气、产物2025/3/1984空气过剩系数计算2025/3/1985空气过剩系数计算2025/3/1986空气过剩系数计算2025/3/1987过剩空气系数对全炉热效率的影响2025/3/1988影响过剩空气系数a的因素2025/3/1989影响过剩空气系数a的因素4.测控水平：假设能用计算机自动调节燃料与空气的比例，对a进行自动测控，不但能使燃烧过程到达最正确化而节约燃料，还可减少热量损失，并使大气污染减到最低限度。5.操作水平：操作好坏对a的影响也很大。为了使a适中，必须控制好“四门〞、“一板〞。“四门〞是指油门、气门、汽门、风门等四种阀门；“一板〞是指烟道挡板。如果这四种阀门和烟道挡板调节好，即可使a适中，又可保证完全燃烧、热效率高。6.需要注意的是：辐射室与对流室的过剩空气系数并不相同，随着烟气的流动和炉体部位的升高，a也随之加大。对于微正压操作的炉子，二者的a值根本上是相同的。2025/3/1990过剩空气系数a的估算对于正在生产中的炉子，在实际操作中，为了进行加热炉标定、核算或控制加热炉燃烧过程，可由烟气组成分析结果，按下简易算式求出过剩空气系数：燃料完全燃烧时:a=21/(21-79O2/N2)a=21/[21-79O2/〔100-CO2-O2)]a=(100-CO2-O2)/(100-CO2-4.76O2)燃料不完全燃烧时:a=21/{21-79*[O2-0.5(CO+H2)-2CH4]/[100-(RO2+O2+CO+H2+CH4)]}式中，O2、N2、CO、H2、CH4——干烟气中各组分的体积百分数；RO2——干烟气中CO2和SO2的体积百分数之和。2025/3/1991根据加热炉的热平衡，供给热量Qi与支出热量Q0相等，即Qi=Q0供给热量供给热量包括燃料燃烧放出的热量以及燃料、空气、雾化蒸汽带入炉内的显热。通常对燃料油1kg为基准，对燃料气以1kg为基准进行热平衡计算。那么供给热量为Qi=QL+Qf+Qa+QskJ/kgA.燃料的低热值QL：前面已经说到。B.燃料入炉显热Qf：如果燃料常温入炉，那么其显热可忽略不计；否那么，可按下式计算：Qf=cftfkJ/kg式中，tf——燃料入炉温度cf——燃料比热燃料油的比热按下式估算：cf=〔0.415+0.0006tf〕*4.187燃料气的比热按下式估算：c’f=0.01[0.31(CO+H2+O2+N2)+0.38(CH4+CO2+H2S+H2O)+0.5ΣCmHn]*4.187式中各符号分别为各组分的体积百分数。热效率计算2025/3/1992C.空气入炉显热Qa：如果空气不预热，那么其显热可忽略不计：预热，按下式计算：Qa=aL0IakJ/kg式中，L0——理论空气用量,Ia——入炉温度下空气的热焓空气的热焓值除查表外，还可用分析法进行计算。当基准温度为tb℃时，ta℃时的空气各组分的热焓可用下式计算：Ii={10-2A(ta-tb)+1.8B*10-4[ta+273]2-(tb+273)2}+3.24C*10-6[(ta+273)3-(tb+273)3]+30.87D[1/(ta+273)-1/(tb-273)]}*4.187kJ/kg式中，系数A、B、C、D之值可查表。求出了空气各组分的热焓后，可用下式计算空气的热焓：Ia=(0.232IO2+0.768IN2)*4.187kJ/kgD.雾化蒸汽入炉显热Qs:没有雾化蒸汽时，此项显热可忽略不计Qs=IsWskJ/kg式中Ws——雾化蒸汽量，由所选用的燃烧器形式而定，一般取Ws=0.5kg/kg油Is——雾化蒸汽的热焓，由有关图表可查得。热效率计算2025/3/1993

支出热量包括：传给被加热介质的有效利用热量、烟气带出热量、燃料的化学和机械不完全燃烧损失热量、炉壁散热量等，即Q0=Qe+Q1+Q2+Q3+Q4kJ/kg(或Kj/Nm3)A.烟气带走热量Q1：Q1=Σ〔GiLi〕+600Ws*4.187kJ/kg(或Kj/Nm3)式中Gi—1Kg燃料生成的烟气各组分的重量〔Kg/KgLi—在排烟温度tg下烟气中各组分的热焓查表〔kJ/kg〕烟气中各组分的重量Gi按以下各式计算GCO2=0.0367CKg/Kg燃料GSO2=0.02SKg/Kg燃料GH2O=0.09H+0.01W+WsKg/Kg燃料GO2=0.232L0〔a-1〕Kg/Kg燃料GN2=0.768aL0+0.01NKg/Kg燃料烟气总重量为Gg=ΣGi=GCO2+GSO2+GH2O+GO2+GN2Kg烟气/Kg燃料烟气中各组分的热焓Ii可按公式计算出来，但式中的ta应代换为tg。也可以查表得到热效率计算2025/3/1994热效率计算B.燃料的化学不完全燃烧损失热量Q2：在设计加热炉时，此项可忽略；在标定时，应根据烟气分析，按下式计算：

Q2=(30.2CO+25.8H2+85.5CH4)V*4.187kJ/kg燃料式中，CO、H2、CH4——干烟气中一氧化碳、氢气、甲烷的体积百分数；

V——干烟气体积。C.燃料的机械不完全燃烧热损失Q3：在设计加热炉时，此项可忽略。在标定时，根据烟气中游离碳含量，按下式计算：

Q3=7830Vn*10-6*4.187=0.0328VnkJ/kg燃料式中，n——干烟气中游离碳浓度

V——干烟气体积D.炉墙散热损失热量Q4:圆筒炉及四壁排管的加热炉，

Q4=0.03Qi；其他炉型，Q4=0.04Qi

散热损失在计算时取3-4%2025/3/1995根据加热炉的热平衡，有效利用热量Qe为Qe=Qi-Q1-Q2-Q3-Q4=QL+Qf+Qa+Qs-Q1-Q2-Q3-Q4如果空气不预热和不考虑不完全燃烧，那么Qf、Qa、Qs、Q2、Q3不予考虑时，那么有效利用热量可简化为Qe=QL-Q1-Q4由于加热炉的热效率为其有效利用热量Qe占供给热量Qi的百分数，故热效率为η=Qe/Qi*100%=〔QL-Q1-Q4〕/QL*100%Qf、Qa、Qs不予考虑时,供给热量Qi就是燃料的低热值QL热效率也可按下式计算η=〔1-Q1/Qi-Q2/Qi-Q3/Qi-Q4/Qi〕*100%一般在加热炉设计中，取Q2/Qi=0;Q3/Qi=0;Q4/Qi=(3或4)%；那么η=[〔0.96或0.97〕-Q1/Qi]*100%式中，Q1/Qi——烟气损失热量的百分数，可根据对流室出口处的烟气温度t2及对流室的过剩空气系数ae.热效率计算2025/3/1996热效率计算

2025/3/1997提高加热炉热效率提高加热炉热效率可以节约燃料加热炉是炼油厂消耗燃料的主要设备，其能耗约占炼油厂能耗的一半以上。因此，提高加热炉的热效率，对降低炼油厂总能耗具有重要的意义。提高加热炉热效率的手段较多，涉及的因素也较广泛。燃料不含硫的加热炉自身热效率设计到达要求(不含余热回收〕炉别一般管式加热炉设计热负荷MW裂解炉或转化炉《1>1-2>2-3>3-6>6-12>12-24>24效率55657580848890912025/3/1998提高热效率措施提高热效率与节约燃料的关系意义:提高加热炉热效率可以减少燃料用量，但加热炉热效率提高的百分比与节约燃料的百分比并不成等值关系。加热炉原来的热效率越低，燃料的用量就愈多，提高热效率后节约燃料的收效就越大。2025/3/1999提高热效率措施A.选用合理的热负荷，加热炉热负荷与热效率关系:减少加热炉的热负荷是通过装置换热系统优化，提高入炉油温和改进工艺流程等措施来实现的。热负荷减少后的加热炉，即使热效率较低，仍可能比热负荷大热效率高的加热炉所消耗的燃料还要少。而且如加热炉热负荷越高，相应地减少热负荷后原来炉子的热效率提高值将越大。所以，当加热炉热负荷比较高时，节能措施应以降低热负荷为主；反之，应以提高加热炉热负荷为主。在减少炉子热负荷的根底上，进一步提高炉子的热效率是最理想，最有收效的方法。热负荷小且高效运行较理想2025/3/19100提高热效率措施2025/3/19101提高热效率措施2025/3/19102提高热效率措施:C.合理选用过剩空气系数控制氧含量:过剩空气系数如果过小，会使燃料燃烧不完全，热效率下降.但如果过大，大量过剩空气又会将热量带走排入大气，使炉子热损失增多，热效率下降。过剩空气系数取之过大，还会引起燃烧温度下降，露点温度升高，加剧炉管氧化，促使氮氧化物NOx增加，从而产生极不利的影响。2025/3/19103提高热效率措施2025/3/19104提高热效率措施2025/3/19105提高热效率措施H.集中回收烟气余热降低排烟温度:热负荷太小的加热炉，单独采用余热回收系统有困难或不够经济，可以将几个炉子的烟气集中回收余热，以提高热效率。这样做还有一个优点是集中的烟气可以通过一个高烟囱排出，从而减少对地面环境的污染。I.炉管清灰改善传热效果：辐射段炉管外表积灰松软采用铜丝刷去除炉管外表积灰；对流段钉头管积灰较多且较硬采用干冰或化学清洗去除炉管外表积灰。炉膛加清灰剂。J.控制合理的炉膛负压，减少炉体漏风。K.辐射室喷高温辐射涂料。L.燃料添加剂2025/3/19106炉管的积灰与清理积灰•燃料气根本无灰•燃料油的灰、垢：垢－燃烧后残留的不可燃组分：Nａ、K、V、Mｇ、Fｅ、Cａ、Nｉ等的硫酸盐，灰－燃料中的可燃组分－炭灰垢生成１•灰分与燃料残炭成正比；•灰分与过剩氧成反比2025/3/19107炉管的积灰与清理灰垢生成２•灰垢与雾化颗粒生成成正比；•灰垢生成量与热负荷成正比•灰垢生成量与过剩氧成反比2025/3/19108炉管的积灰与清理积灰规律•惯性沉积－与流速有关•边界层沉积－吸附、黏结•静电吸附－常见在烧气2025/3/19109炉管的积灰与清理2025/3/19110炉管的积灰与清理2025/3/19111炉管的积灰与清理停工清灰•停工：化学清洗1保护炉衬2用化学清洗液冲洗•停工：干冰清洗•停工：人工清灰2025/3/19112炉管的积灰与清理在线清灰•在线：吹灰器吹灰1蒸汽吹灰：靠能量2声波吹灰器：靠能量、共振3激波：靠能量、冲击•在线：清灰剂清灰2025/3/19113加热炉低温腐蚀随着节能要求的不断提高，要求加热炉的排烟温度越来越低，但是往往在空气预热器、余热锅炉等余热回收设备的换热面上产生强烈的低温露点腐蚀，甚至会在不到一年的运转时间内，换热面就严重腐蚀穿孔，使加热炉不能正常运行。可以说，低温露点腐蚀已成为降低加热炉排烟温度，提高热效率的主要障碍。所以要设法从改进设计，精心操作和采用新材料等方面采取各种措施，来防止和减轻低温露点腐蚀。空气中的水蒸气遇到低温冷面时就会在其上冷凝，这就是结露现象。开始冷凝的温度称为露点温度。加热炉燃料中含有单体硫、氧化硫，在燃料燃烧时，一局部硫变成三氧化硫，再生成硫酸凝结在低温受热面上，对受热面产生严重的腐蚀。因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀，故称为低温腐蚀。又因为它是在受热外表上结露后才发生这种腐蚀，所以又称为露点腐蚀。2025/3/19114加热炉低温腐蚀2025/3/19115燃料油含硫量与烟气中SO2量的关系燃料含硫量2025/3/19116过剩空气系数a与SO3转化率的关系露点腐蚀与过剩空气系数有关。当过剩空气系数α在之间时，烟气中SO2含量一般可按500ppm计算。图3为过剩空气系数α与SO3转化率的关系。一般来说，SO3转化率约为0.5-3%，其最大值也不会超过5%，通常按3%估算已足够平安。2025/3/19117

过剩空气系数a与SO3转化率的关系2025/3/19118

硫酸浓度对碳钢腐蚀速度的影响〔钢材壁温不变〕硫酸浓度对碳钢腐蚀速度的影响

硫酸浓度对腐蚀速度的影响。从图中可以看出，浓度为50%左右的硫酸对碳钢材料的腐蚀速度最大。浓度最高或最低时，腐蚀速度均会下降。2025/3/19119腐蚀速度与壁温的关系图示出腐蚀速度与换热壁面温度的关系。温度最高时化学反响速度较快，腐蚀速度也较快。由图可知，在壁温较高而未结露时，腐蚀速度很低；开始结露时，由于结出的露中硫酸浓度过大，虽然壁温较高，腐蚀速度也还不很高；对温度再低一些的换热面，虽然壁温有所降低，但结露中硫酸的浓度变稀，腐蚀速度加快，在某处到达一极限值〔一般认为在低于露点温度10-40℃处〕；此后，由于硫酸浓度较低，温度也较低，腐蚀速度下降。最后，由于壁温很低，水蒸气大量凝结，腐蚀速度又比较强烈。2025/3/19120燃料油含硫量150100500123546燃料油含硫量与露点温度关系露点温度℃燃料含S量和露点温度的关系。根据我国燃料含S量，露点温度一般在105-150℃范围内。2025/3/19121减少低温腐蚀的措施低温腐蚀是在考虑烟气余热回收时必须解决的问题，也是提高加热炉热效率必须考虑的一个主要因素。如果无视了这个因素，宿短了受热面的使用寿命，不但会影响正常的操作周期，而且会由此产生严重的经济损失。所以，在烟气余热回收利用中，必须采取防止和减少低温腐蚀的措施。〔1〕提高受热面壁温。使管壁或加热元件的壁温高于烟气的露点温度。壁温的提高可以通过提高管内或管外流体的温度来实现。对于管内走油品，管外走烟气的对流管，提高壁温的措施主要是提高管内油品的温度。对于采用空气预热器的加热炉，主要通过提高预热器入口的空气温度，一方面可以利用装置的其他介质将入口空气温度提高到80℃左右；另一方面也可以采用热空气循环的方法，即将空气预热器出口的热空气引出一局部与预热器入口前的冷空气混合，使进入预热器的空气温度提高。〔2〕采用耐蚀材料。把空气预热器的换热元件改为硼硅酸盐玻璃管、铸铁或搪瓷材料，可以减少腐蚀。后段壁板也可用各种涂料喷涂以防腐蚀。但烟道和引风机等还应采取防腐措施。此外，减少过剩空气，低温区采用可拆卸式结构等也是常用的措施。(3)减小过剩空气系数,降低烟气氧含量。(3)采用低硫燃料。2025/3/19122加热炉常见的问题及处理2025/3/19123加热炉常见的问题及处理2025/3/19124加热炉常见的问题及处理2025/3/19125加热炉常见的问题及处理2025/3/19126加热炉常见的问题及处理2025/3/19127加热炉常见的问题及处理2025/3/19128加热炉常见的问题及处理7、加热炉炉管及炉体产生低温腐蚀的原因？燃料含硫量高，造成加热炉露点温度高。炉管管壁及其他受热元件壁温太低。炉管管壁及其他受热元件材料的耐腐蚀性能差。过剩空气系数高。烟气含水量高。如何防止低温腐蚀？提高炉管管壁及其他受热元件壁温，使管壁或加热元件的壁温高于烟气的露点温度。壁温的提高可以通过提高管内或管外流体的温度来实现。对于管内走油品，管外走烟气的对流管，提高壁温的措施主要是提高管内油品的温度。对于采用空气预热器的加热炉，主要通过提高预热器入口的空气温度。炉管管壁及其他受热元件采用耐腐蚀性能强的材料。把空气预热器的换热元件改为硼硅酸盐玻璃管、铸铁或搪瓷材料，可以减少腐蚀。此外，低温区采用可拆卸式结构等也是常用的措施。减小过剩空气系数,降低烟气氧含量。采用低硫燃料，或对燃料进行脱硫处理，降低燃料中含硫量。降低烟气水含量。2025/3/19129加热炉常见的问题及处理2025/3/19130加热炉常见的问题及处理9、炉管积灰的原因？一般来说，炉子烧气时根本无灰，烧燃料油时那么会产生灰垢，并沉积到炉管外壁。辐射管外壁结垢的现象不太严重，管外积灰主要发生在对流管上。烧油时产生的烟气中的灰垢称为油灰，其由两种固体颗粒组成，一是垢：是燃料燃烧后残留下来的不可燃的组分；二是灰：是可燃组分——碳元素在燃烧不完全的情况下残留下来的微粒。管子积灰会带来以下问题：〔1〕增加了热阻，使炉子的排烟温度升高，热效率下降；〔2〕减少了烟气的流通面积，使烟气流速升高，烟气流动的阻力增大；〔3〕在尾部低温受热面，积灰后管壁更易吸附烟气中所含硫酸蒸汽，加剧露点腐蚀。炉管积灰的处理措施？管外积灰清扫方法中，安装蒸汽吹灰器或声波吹灰器是目前应用最为广泛的方法，其吹灰效率也不错。不过吹灰器的功用主要在于保持清洁的管子始终干净，已经积落灰的脏管子要想通过它吹扫干净是十分困难的，在线清灰的方法还有添加清灰剂。其他在停炉期间还可以采用化学清洗、干冰清灰、人工清灰等方法。2025/3/19131加热炉常见的问题及处理2025/3/19132加热炉常见的问题及处理2025/3/19133加热炉常见的问题及处理12、炉管存在哪些缺陷应以更换？炉管有鼓包、裂纹〔破裂〕；卧置炉管相邻两管架间炉管弯曲度大于炉管外径2倍；炉管由于腐蚀、爆皮、冲刷，管壁壁厚小于计算允许值；炉管外径增大5%；金相组织有晶界氧化、严重球化、脱碳及晶界裂纹。炉管损坏的形态：减薄、鼓包、弯曲炉管损坏形态：裂纹、冲刷、氧化2025/3/19134加热炉常见的问题及处理2025/3/19135加热炉常见的问题及处理2025/3/19136