石油化工加热炉的种类用途和主要指标概论共38页
加热炉
第三章炉类第一节加热炉炉型加热炉是石油化工生产装置的关键设备之一,具有高温换热和燃料燃烧火焰传热等特点。
目前国内外已广泛采用和推荐的炉型较多,每一种炉型都有各自不同的特点和不同的适用范围。
本章仅对石油化学工业广泛使用的加热炉炉型作一介绍。
加热炉主要由辐射室、对流室、燃烧器、废热锅炉和通风系统五大部分组成。
除石油化工所用的特殊的高温高压炉外,一般按炉体外形结构型式可分为圆筒加热炉,立式加热炉、箱式加热炉、梯台加热炉、斜顶加热炉等。
还可按工艺用途、炉管排列和燃烧方式等方法进行分类。
一、圆筒加热炉圆筒加热炉具有炉体紧凑,结构简单, 占地面积小, 施工方便和投资省等特点, 广泛用于中小型石油化工厂的加热操作单元中,除此还常用于医药、石油、国防、纺织和冶金等行业。
圆筒加热炉是由圆筒体的辐射室, 对流室(小型圆筒加热炉不设置对流室), 燃烧器和烟囱等四大部分组成, 如图3-1-1所示。
图3-1-1 圆筒加热炉结构1—烟囱；2—对流管；3—吊架；4—辐射管；5—炉墙；6—看火孔；7—燃烧器；8—支脚1．辐射室辐射室内设有炉管,燃烧器,风道, 管拉钩,吊架,导向管,定位管,看火门,防爆门等。
当烧嘴设置在炉底时, 在炉底设有支脚,支承炉,形成炉底操作空间,炉底支脚高度为1.8~2.3m,一般由型钢组成,常用类型有两种。
一种为每根支脚长2.5m 左右,设有防火保护措施, 即外包混凝土；另一种为每根支脚长0.5m左右,以下为钢筋混凝土立柱,无需防火保护措施,具体尺寸大小由钢结构计算决定。
对于烧嘴设置在侧部或底部的炉子,炉底可紧贴地面或有500~700mm的高度。
辐射室外壁是钢板卷制而成的圆筒体,其直径由热负荷及炉管排列方式决定,钢板厚度根据结构计算确定,一般为4~6mm。
钢板外设有若干根筒体立柱,数量一般选4个或4个以上偶数, 钢板圆筒体内衬耐热混凝土或耐火砖结构(外层为保温砖或其他隔热材料, 内层为耐火砖或耐火纤维)。
加热炉种类、主要部件和技术指标
择 抗氧化和耐腐蚀性能良好；
材 高温组织稳定性符合操作条件的要求；
料 原 则
热加工工艺性能良好； 经济性合理； 管子供应方便。
优质碳钢、铬钼合金钢和铬镍不锈钢
新型 以钴为主体的高温合金钢
炉管 内壁渗铝的钢管 材料 炉管陶瓷涂料
炉管接件
箱式铸钢回弯头
U
型
弯
拔
头
制
集
合
管
急 弯 弯 管
炉管拉钩
1-4-3 燃烧器（火嘴） 由燃料喷嘴、调风器和火道（也称燃烧道）组成 燃烧器的类型：气体火嘴、油火嘴和油气联合火嘴
17、空山新雨后，天气晚来秋。。上午1时15分19秒上午1时15分01:15:1921.2.24 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。21.2.2421.2.24Wednesday, February 24, 2021
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分级用能式压缩燃烧炉
b将炉上部的 高温高压排 烟引入烟气 轮机做功， 输出电力， 烟气轮机排 出的热烟气 再导入对流 段预热被加 热介质。
压缩式燃烧炉的特点
高速对流传热，排烟温度较低，可降低燃料消耗，易于 设置较完善的热回收系统。
炉体尺寸小,占地面积小，投资费用低。
废气有较高的压缩能，可回收利用，例如用来驱动 烟气轮机做功发电。
射管、 底排遮蔽管的受热状况，管壁被氧化 的情况，炉管的弯曲程度等。 防爆门 负压自重式防爆门，平时靠自重关闭， 当炉内压力增高时，防爆门即被打开。 人孔门 进行安装及检修等工作。
第一章目录
表-2 常用炉管规格
石油化工管式工艺加热炉简介
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石油化工管式工艺加热炉简介郑战利管式加热炉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很高流速通过，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；这类设备统称为管式加热炉。
管式加热炉的范畴包含热水和蒸汽锅炉、热载体加热炉、油田水套炉、输油管道加热炉、炼油和石化生产装置的工艺加热炉等。
今天我们所讲的管式加热炉是炼油和石油化工生产装置的工艺加热炉，简称为石化工艺加热炉。
石化工艺加热炉的主要特点是1.被加热介质为易燃、易爆的液体或气体，且温度和压力较高。
操作条件苛刻。
安全运行要求高。
2. 加热方式为明火加热。
3. 长周期连续生产。
4. 所用燃料为液体或气体燃料。
管式加热炉应满足的要求1. 完成一定的传热任务，燃料耗量少、需要的传热面积小。
2. 被加热介质不受局部过热。
3. 在纯加热型管式加热炉中，被加热介质无分解或仅有极少量分解。
4. 在加热—反应型管式加热炉中，保证被加热介质的反应深度达到生产工艺要求，且炉管中结焦量最少。
5. 安全、稳定、连续运行周期在3~5年。
6. 排烟中的有害物含量和噪声必须符合国家标准规定。
管式加热炉的主要操作参数1、有效热负荷：为各种被加热介质从体系入口状态到出口状态所吸收的能量之和，它等于供给能量与损失能量之差， Kw2、排烟损失热量：排出体系的烟气带走的热量。
Kw3、燃料不完全燃烧损失热量：由于燃烧设备及燃烧工况等原因造成燃料没有完全燃烧而未能释放出的反应热。
Kw4、散热损失热量：体系内所有设备及管线表面向周围环境中散失的热量。
Kw5、附属设备能耗：鼓风机、引风机、吹灰器、热载体循环泵等辅助设备所耗掉的能量，按供给这些设备的能量计算。
油田水套加热炉简介
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油田水套加热炉 简介
2011年7月20日
目录
一、水套加热炉的作用 二、水套加热炉的结构组成 三、水套加热炉的加热原理及分类 四、采油常见两种水套加热炉 五、水套加热炉的优缺点
一、水套加热炉的作用
水套加热炉是为满足油田特殊需要而设计的一种专用加热设 备,主要用于油气集输系统过程中,将原油天然气加热到工艺要求的 温度,以便进行输送、沉降、分离、脱水和初加工。
③其它分类：按燃料分（天然气、煤气、煤粉、燃油水套炉）
四、采油常见两种水套加热炉
1、橇装式水套加热炉（微正压） 优点：①露天摆放，安装配套自动燃烧控制系统，结构简单紧凑， 占地面积小、可整体搬迁，安装投产迅速；②具有自动点火，熄火， 自动切断气源，水温自动调节功能，操作维护方便； ③使用燃烧器微正压燃烧，热效率较高；④燃烧器点火前强制通风 2~3分钟，熄火后自动切断气源，杜绝了危险的爆燃，安全系数高。 缺点：冬季计量站配水撬、多通撬、计量撬、操作间均采用电暖气 保温，由于电暖气使用寿命较短，形成浪费；
四、采油常见两种水套加热炉
常压热水锅炉自然循环原理 水随温度升高而其密度变小，故导致供暖系统中热水上升冷水
下降形成一个循环系统。（膨胀水箱：容纳因加热膨胀的体积，起 到排气，定压的作用）。
五、水套加热炉的优缺点
优点：相比管式加热炉和火筒式加热炉，水套加热炉由于采用受热 火筒对水加热，热水再对走油盘管进行加热，避免了因为直接加热 造成的结垢、腐蚀以及焦化作用，如果走油盘管发生穿管，油气泄 漏时水套加热炉更为安全，能有效避免因盘管穿管后油气直接和明 火接触，引发着火爆炸。 缺点：①和更先进的相变加热炉相比，水套加热炉传热效率偏低， 仅70~85%，而相变加热炉能达90%以上。②水套加热炉运行中水容 易蒸发，水套炉需要及时进行补水。
油田常用火筒式加热炉简介
油田常用火筒式加热炉简介一、火筒式加热炉的概念1. 火筒式加热炉在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种加热炉，称为火筒式加热炉。
火筒式加热炉分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉。
2. 火筒式直接加热炉被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉，称为火筒式直接加热炉，简称火筒炉（包括具有加热和其他功能的合一装置）。
可抽式微正压加热炉（含第一代产品微正压加热炉），实际从大的概念上说都是属于火筒式直接加热炉。
他与传统火筒炉相比，一个是负压燃烧，一个是微压燃烧。
传统火筒炉所需的动力是靠烟囱的抽力来实现的，而且烟囱提供的抽力又有限，所以烟囱一方面要做得很高，且烟气通道还要截面大，以最大限度地降低烟气阻力，这样炉子才好烧，这就是为什么火筒炉烟火管很粗，炉子负荷大时不得不做成双火筒结构的原因，这种烟型在满足烟气的露点腐蚀时，热效率低（85%），耗钢量大，不易实现燃烧的自动控制，因为两个火筒的燃烧互相影响。
微正压加热炉所需的动力是靠鼓风机提供的，烟囱不需要很高，烟气流速快，可以采用组烟管束，在同样满足烟气露点腐蚀的情况下，热效率高（90%），耗钢量小，且一般为单火筒结构，容易实现燃烧的自动控制。
3. 火筒式间接加热炉被加热介质在壳体内的盘管(由钢管和管件组焊制成的传热元件)中，由中间载热体加热，而中间载热体由火筒直接加热的火筒式加热炉，称为火筒式间接加热炉。
壳体中间载热介质为水（水不发生相变）的火筒式间接加热炉，简称水套炉。
壳体内的压力小于1个大气压（具有一定的真空度）中间载热介质也为水，水受火筒加热后变为水蒸汽（水发生相变，水蒸汽温度小于100度）的火筒式间接加热炉，简称真空炉。
壳体中间载热介质为其它易发生相变的介质时的火筒式间接加热炉，简称热媒炉。
二、火筒式加热炉的结构1．火筒式加热炉（含二合一装置）1—烟气取样口；2—烟囱；3—烟囱附件；4—介质出口；5—壳体；6—安全阀；7—压力表；8—火筒；9—检查孔；10—介质进口分配管；11—排污口；12—燃烧器；13—阻火器；14—防爆门图1 火筒炉结构示意图2. 水套炉1—烟气取样口；2—烟囱；3—烟囱附件；4-—壳体；5—花板；6—盘管；7—安全阀；8—压力表；9—测温口；10—检查孔；11—排污口；12—火筒；13—液位计；14—燃烧器；15—阻火器；16—防爆门图2 水套炉结构示意图3. 真空炉真空炉在结构上与水套炉很相似，热媒一个是水一个是水蒸汽，一个热效率高一个热效率低，一个结构大一个结构小。
采油PPT课件：真空加热炉的结构与原理
三、真 空 加 热 炉
主要规格有ZS-Y原油加热炉，ZS-SY含 油污水加热炉，ZS-SH采暖加热炉，ZSSL热水加热炉。
型号：ZS1600—Y/2.5—Q
（一）真空加热炉的主要参数 （二）真空加热炉的结构 （三）真空加热炉的工作原理 （四）燃烧器 （五）真空加热炉的运行操作 （六）真空加热炉的维护保养 （七）真空加热炉的故障处理
2、操作间着火
操作间着火时，应在远距离的地点将燃料输 送管道阀门关闭，切断电源，并用灭火器进 行灭火。
3、加热炉汇管穿孔跑油着火
关闭事故炉天然气阀门； 改通流程开旁通阀； 关闭事故炉进油、出油阀门； 用蒸汽或干粉灭火机灭火； 通风扫线。 查清穿孔位置及故障原因进行处理。
4、燃烧器的故障
停止燃烧器运行。将介质进口阀门打开，重新设置 XMT-100柜面板上锅筒温度上限、下限、回差值。
待温度降至工艺要求值后，重新使燃烧器启动、投 入自动运行。
3、加热炉的停止操作
在任何情况下，只要把燃烧器运行开关扳至 停运状态，即可停机。
加热炉在冬季长时间停运，必须将筒体内的 水彻底排出，以防冻结。
2、加热炉的排气、启动操作
将介质进口管道阀门关闭；
将XMT-100柜上的锅筒温度设定值提高：
上限值110℃、上限回差3 ℃，下限值95 ℃，下限 回差5 ℃。
启动燃烧器，调整燃料/空气比值达到一个良好的燃 烧状态，使锅筒内水温急剧上升。
当温度升至95 ℃以上时，自动推动真空阀排气，连 续排气5—8分钟，以排尽筒内空气。
（1）利用程控盒透明窗口闭锁指示符号来判断：
▲：因为打开讯号没有由限制开关A供给端子8；查找线路。（电机不 转，大风）
▇：由火焰监测回路故障引起；检查游离探针系统绝缘、游离电流 ▼：由于低火焰位置的位置寻好没有由辅助开关“M”提供给端子8；
石油化工加热炉的种类用途和主要指标概论
1.4.3 对流室
对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来 加热物料。烟气以较高的速度冲刷炉管管壁，进行有效 的对流传热，其热负荷约占全炉的20％-30％。对流室 一般布置在辐射室之上，有的单独放在地面。为了提高 传热效果，炉管多采用钉头管或翅片管。
1.4.4 余热回收系统
余热回收系统用以回收加热炉的排烟余热。回收 方法有两类：一类是靠预热燃烧空气来回收，使回收 的热量再次返回炉中；另一类是采用另外的回收系统 回收热量。前者称为空气预热方式，后者通常用水回 收称为废热锅炉方式。空气预热方式有直接安装在对 流室上面的固定管式空气预热器，还有单独放在地面 上的管式空气预热器等型式。
第一章 •1.1 概述
石油化工加热炉的种类、用途和主要
一个设备，具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃
产生的热量将物质(固体或流体)加热，这样的设备叫做“
”。工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、热处理炉、窑
焚烧炉和蒸汽锅炉等。石油化工加热炉是其生产过程中的
反应设备和高温加热设备。
石油化工加热炉主要特征有四点。
1.2加热炉分类（按外形和按用途分）
1.2.1 按外形分类 按外形大致上分为以下四类（16类）：箱式 类）、立式炉（6类） 、圆筒炉（3类） 、大型 （1类） 。这种划分法系按辐射室的外观形状， 对流室无关。所谓箱式炉，顾名思义其辐射室为 箱子状”的六面体。与它相比，立式炉的辐射室 要窄一些，其两侧墙的间距与炉膛高度之比约为 。圆筒炉、大型方炉的称呼也按同理而来。
(3)气体加热炉
如水蒸气的过热、工艺气体的预热就使用这种炉子。 在较高温度下操作，但因为是纯气相，结焦的可能性不大 该注意的是当气体量很大时，炉管的路数很多，必须从结 保证各路均匀，防止偏流。
加热炉的分类及工作参数
加热炉输出有效热量与供给热量之比的百分数。
单位：%
ห้องสมุดไป่ตู้
二、加热炉的工作参数教学内容
单位时间内通过加热炉的被加热介质的量。 单位：t／h或m3／h
被加热介质通过加热炉所造成的压力损失。
二、加热炉的工作参数教学内容
加热炉的温度指标主要有被加热介质进 出口温度、炉膛温度和排烟温度。
一、加热炉的分类教学内容
管式加热炉 火筒式加热炉
水套式加热炉
一、加热炉的分类教学内容
一、加热炉的分类教学内容
直接式加热炉 间接式加热炉
一、加热炉的分类教学内容
圆筒形直接式加热炉 卧式方箱形直接加热炉
二、加热炉的工作参数教学内容
单位时间炉内介质吸收有效热量的能力。 单位：kW。
二、加热炉的工作参数教学内容
责任心、真功夫、好习惯
油气集输工艺技术
加热炉的分类及工作参数
开发系集输教研室
彭
朋
一、加热炉的分类教学内容
加热炉(Heating furnace)是将燃料
产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的
一种加热设备。
一、加热炉的分类教学内容
加热炉燃料完全燃烧应具备4个条件
应供给足够的空气； 应使燃料化学组成符合规定； 应使燃料与空气充分地混合； 要有足够的燃烧时间。
二、加热炉的工作参数教学内容
1.1～1.3
实际空气量与理论空气量之比。
单位燃料完全燃烧所需要的空气量。
二、加热炉的工作参数教学内容
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
1第一章石油化工加热炉的种类(2011。11)解析
1.2.3 炉型选择的基本原则 如何正确选择上述各种炉型没有绝对不变的标准，对具体 情况要作具体分析。对于圆筒炉、横管立式炉和立管箱式炉等 三种基本炉型，其技术指标的对比如表1一1所示。
22
第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
表1一1 基本炉型对比表
项 目 炉体占地面积／(m2／MW) 金属材料用量／(t/MW) 高铬镍合金钢管架用量／(kg／MW) 投资对比 适用热负荷范围／Mw 辐射室炉管表面平均热强度／(W／m2)
18
第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
③进口为液相、出口全部汽化的炉子 这种炉子是反应器的进料加热炉，它把液体完全汽化，加 热到一定温度，然后送入工艺反应器。由于反应器的操作条件( 如催化剂活性等)在运转期中是变化的，这种炉子的操作温度和 压力等往往变化很大。较之上述①、②两种，有必要掌握它的 变动范围，以防止裂解和结炭发生。
中石化加热炉测评中心长岭站
岳阳长岭设备研究所有限公司
2011年11月
第一章 •1.1 概述
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
一个设备，具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧
产生的热量将物质(固体或流体)加热，这样的设备叫做“炉子
”。工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、热处理炉、窑炉、 焚烧炉和蒸汽锅炉等。石油化工加热炉是其生产过程中的高温 反应设备和高温加热设备。 石油化工管式加热炉主要特征有四点。
6
第一章
石油化工加热炉的种类、用途和主要指标
1.2加热炉分类（按按外形和用途分） 1.2.1 按外形分类 按外形大致上分为以下四类（16类）：箱式炉（6 类）、立式炉（6类） 、圆筒炉（3类） 、大型方炉 （1类） 。这种划分法系按辐射室的外观形状，而与 对流室无关。所谓箱式炉，顾名思义其辐射室为一“ 箱子状”的六面体。与它相比，立式炉的辐射室宽度 要窄一些，其两侧墙的间距与炉膛高度之比约为1：2 。圆筒炉、大型方炉的称呼也按同理而来。
加热炉类型
一、加热炉结构型式胜利油田加热炉的主要结构型式有火筒式间接加热炉和管式加热炉两种。
水套炉属于火筒式间接加热炉，外部为金属壳体，壳内介质为水，壳体内部设置火筒、炉管，火焰加热水套中的水，通过水间接加热炉管内的原油。
管式炉在炉膛内布置炉管，直接加热炉管以达到加热管内介质的一种型式。
油田近年来推广应用的超导热管加热炉、真空加热炉、分体式相变加热炉属于火筒间接加热炉，其基本原理与水套加热炉基本相同，只是使用的传热介质和结构型式有所不同，设计热效率较高，运行热效率理想。
燃烧器主要采用进口燃烧器、并配备了控制调节系统，能够低氧燃烧，并具有一定的可调性，保证了加热炉的经济运行。
管式加热炉主要有直接加热原油的快装管式炉和间接加热的热媒炉，快装管式加热炉用于加热流量稳定的低含水原油具有较大优势；热媒炉在自动化控制方面具有优势，但运行成本和维护费用高，需要配套热媒循环动力系统、换热器、热力管网，系统配套费用高，而且热媒性质发生变化后需要更换，增加设备运行费用；适用于热源要求比较多，温度要求较高的场所。
加热炉工作过程就是将燃料的化学能转换为热能。
加热炉主要由两大部分组成。
一是燃烧系统、二是热交换系统。
热交换系统，通过各种受热面将燃料燃烧的化学能交换给工质（被加热介质）。
主要是水套、火筒、管束等。
燃烧系统是燃料的燃烧设备总称，它由给料供应系统、燃烧器、炉膛、送引风系统，尾部烟道等组成；不管何种结构型式的加热炉，其热交换系统要求有足够的传热面积，较好的传热效果，运行过程中尽量减少结垢，降低排烟温度这一运行指标。
燃烧系统要求有较好的调节性能和低氧燃烧特性，以达到控制过剩空气系数运行指标。
加热炉热效率的高低主要取决于结构设计合理，有利于燃烧系统发挥作用，同时传热面积要足以满足热负荷的要求；运行过程中要及时调整工况，经济运行。
二、油田加热炉总体运行情况胜利油田加热炉运行效率总体水平逐年提高，主要是近几年油田不断加大技术改造力度，加强加热炉的更新改造，同时也投产了部分新型加热炉。