加热炉讲解.ppt
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加热炉结构 ppt课件
三、加热原理
1、钢坯加热的目的： （1）提高钢坯的塑性，以降低钢坯在热加工
时的变形抗力，从而减少轧制中轧辊的磨损和断 辊等机械设备事故。
（2）使坯料内外温度均匀，以避免由于温度 应力过大造成成品的严重缺陷或废品。
（3）改善金属的结晶组织或消除加工时所形 成的内应力。
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2、钢坯的加热工艺： （1）加热温度：加热终了时钢坯出炉前的表
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烟道布置时要尽量缩短长度和减少烟气流动 阻力损失，要与厂房柱基、设备基础和电缆等保 持一定的距离，以免它们受烟道温度的影响。为 了控制排烟量以调节炉膛压力，烟道上必须设置 烟道闸板。 （3）烟囱：烟囱是通常用的一种排烟装置。烟囱 结构有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和金属烟囱。绝 大多数的烟囱采用钢筋混凝土烟囱修建。
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6.余热回收系统
（1）换热器：换热器是余热回收装置的一种， 主要用于回收烟气余热，以提高炉子的热利用效 率。
换热器按材质可分为金属换热器和陶瓷换热 器，金属换热器导热系数高、体积小、气密性好 等；陶瓷换热器可以承受很高的烟气温度，可将 空气预热到800～1000℃，且寿命长。
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砌筑的炉墙，主墙厚度为1.5～2块砖厚（464～ 580mm)。用耐火浇注料砌筑的炉墙，主墙厚度一 般为250～300mm。其余部分为绝热耐火材料，构 成复合炉墙。为提高炉子强度和气密性，炉墙外 面包上4～10mm厚的钢板。
Page 8
炉顶：按结构形式分为拱顶和吊顶两种。拱 顶可用楔形砖砌筑或不定形耐火材料捣制而成， 吊顶是由一些特制的异形砖组成，异形砖用金属 吊杆单独地或成组的吊在钢结构上。
（2）加热炉余热回收的途径: ①利用排出炉外的烟气来预热空气和煤气，
加热炉的操作、常见故障及处理PPT
(5) 因停循环水、停电、仪表风长时间中断等。 紧急停炉步骤： (1) 切断燃料油和燃料气。迅速关闭燃料油和燃
料气调节阀的上游阀、副线阀，加热炉熄火后 打开炉膛消防蒸汽和各火嘴的扫线蒸汽，然后 再逐个关闭各火嘴前的燃料气、燃料油小手阀， 防止停炉后燃料后燃料油或燃料气漏入炉膛内。
6
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
2
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
(6) 炉管不烧焦时，则停止燃料油循环，联系相关单 位进行燃料油扫线。
(7) 扫线结束后，炉膛温度降至150℃以下时。可全 开烟道挡板和自然通风门，使炉膛通风冷却。
(8) 根据需要适时对燃料气、燃料油系统进行蒸汽吹 扫。注意加热炉全部熄火后严禁将燃料气吹入炉 膛。
大量的水分，造成燃烧器熄火。 (2) 将燃料油加热，使油的黏度降低到足以保证燃油在燃烧
器中完全雾化。加热的温度根据燃烧器的技术条件确定。 加热温度过高，易使燃油分解，产生积炭现象而增加泵 的吸入损失。雾化蒸汽过热使火嘴易产生积炭，部分燃 油在燃烧器中气化还可导致熄火。
10
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
证与设计相符。
8
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
(3) 先用空气或蒸汽将炉管和燃烧器管系清扫干净。 (4) 对新建或修理过炉衬的旧炉子需先进行烘炉作业。 (5) 烘炉过程中，要严格按照加热炉烘炉曲线进行，
严禁升降温速度过快。
9
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
1.3.2 点火步骤 用油作燃料时 (1) 注意切水及换罐。因罐底水分较多，将会使燃料油混入
(2) 打开自然通风门和烟道挡板，停鼓风机和引风机。 (3) 听候车间指令以作进一步的处理。 1.3 加热炉的开工操作 加热炉及其附属系统所有检修项目结束，炉内检修杂物
料气调节阀的上游阀、副线阀，加热炉熄火后 打开炉膛消防蒸汽和各火嘴的扫线蒸汽，然后 再逐个关闭各火嘴前的燃料气、燃料油小手阀， 防止停炉后燃料后燃料油或燃料气漏入炉膛内。
6
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
2
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
(6) 炉管不烧焦时，则停止燃料油循环，联系相关单 位进行燃料油扫线。
(7) 扫线结束后，炉膛温度降至150℃以下时。可全 开烟道挡板和自然通风门，使炉膛通风冷却。
(8) 根据需要适时对燃料气、燃料油系统进行蒸汽吹 扫。注意加热炉全部熄火后严禁将燃料气吹入炉 膛。
大量的水分，造成燃烧器熄火。 (2) 将燃料油加热，使油的黏度降低到足以保证燃油在燃烧
器中完全雾化。加热的温度根据燃烧器的技术条件确定。 加热温度过高，易使燃油分解，产生积炭现象而增加泵 的吸入损失。雾化蒸汽过热使火嘴易产生积炭，部分燃 油在燃烧器中气化还可导致熄火。
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加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
证与设计相符。
8
加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
(3) 先用空气或蒸汽将炉管和燃烧器管系清扫干净。 (4) 对新建或修理过炉衬的旧炉子需先进行烘炉作业。 (5) 烘炉过程中，要严格按照加热炉烘炉曲线进行，
严禁升降温速度过快。
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加热炉的操作、常见故障处理和管理维护
1.3.2 点火步骤 用油作燃料时 (1) 注意切水及换罐。因罐底水分较多，将会使燃料油混入
(2) 打开自然通风门和烟道挡板，停鼓风机和引风机。 (3) 听候车间指令以作进一步的处理。 1.3 加热炉的开工操作 加热炉及其附属系统所有检修项目结束，炉内检修杂物
加热炉操作PPT课件
返回
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20
装置加热炉设计与 实际热效率对比表
返回
92 90 88 86 84 82 80
H101
H102
H103
H204 三合一炉
.
21
目前存在的主要问题
• 三合一炉对流室堵塞 • 三合一炉排烟温度过高 • E151供风量不足 • 三合一炉火嘴
返回
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22
下一步工作思路
• 三合一炉对流室清灰 • 对流室炉管检查、清焦 • E151更新 • 三合一炉火嘴改造 • 根据需要对三合一炉的瓦斯控制进一步
优化
返回
.
23
.
4
本装置各加热炉的设计 与实际热效率对比
• 经过长期的工作，在全车间职工的共同 努力下，我车间八台加热炉的热效率一 直保持在较高的水平，尤其是三合一炉， 在分公司和总部的多次检查中，一直处 于分公司第一名。
• 装置加热炉设计与实际热效率对比表
.
5
目前车间加热炉情况
1、存在的问题 2、下一步工作思路
.
6
谢谢大家
.
7
正平衡法
热效率=(热负荷/燃料发热量)×100%
返回
.
8
反平衡法
热效率=(1-各种热损失热量/燃料发热量)×100%
●在实际计算中，由于反平衡法的误差较小，因而 多采用反平衡法进行计算。
返回
.
9
排烟温度的影响
排烟温度的升高意味着热效率的降低，当 炉子热效率较高时(90%以上)，排烟损失占总 损失的70～80%。
为什么 要提高加热炉热效率？
• 提高加热炉热效率可以大量的节约燃料气用量， 减少能源消耗；
• 降低装置能耗是提高装置经济效益的重要手段 之一，本装置加热炉的瓦斯消耗占装置总输入 能耗的74.98%；
加热炉新版ppt课件
202019/3/17
1
装置操作工技师培训班
加 热 炉
天津石化培训中心
装置上能耗最多的是 什么设备？ 衡量加热炉能耗大小 的参数是什么？ 制约热效率提高的因素 有哪些？
202019/3/17
加热炉
热效率
3
管式加热炉工作原理
利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气 作为热源，来加热炉管中流动的介质，使其达 到规定的工艺温度。
202019/3/17 27
（三）辐射室
辐射室又称燃烧室或称炉膛，是管式加热炉的核心， 位于炉体的下部，为圆柱形的简体，其外层是由钢板卷 成的圆筒体，内层是隔热层即炉墙。隔热层主要有减少 热量损失的作用 在辐射室内，沿炉墙一周是排成一圈的炉管，炉底有 燃烧器呈圆形分布，加热炉供风系统的风道设置在炉底， 由中心呈放射状通向每一个燃烧器。
烧油时，火焰黄白色； 烧气时，火焰兰白色。
202019/3/17
43
燃 料 油 残炭：燃料油的粘度越大，胶质和沥青质越多，一般残炭
越高。残炭易在燃烧器喷口积炭结焦，产生雾化不良，严重 时造成火焰偏烧和流淌燃料油。 硫分：含硫量高，会造成露点腐蚀、大气污染等。 灰分：燃料油的灰分主要是金属化合物。其能造成积灰
202019/3/17
35
1
预热炉用燃烧空气
空气预热器热源两种：一是常减压侧线，一般为翅 片管换热器。二是加热炉烟道气为热源，它是将烟 气经集烟管通过引风机引入空气预热器中热交换后， 烟气经排烟管排入大气中。此类型的空气预热器目 前主要有管束式、回转蓄热式和热管式三种形式。 利用烟气余热来加热空气，可 降低排烟温度 ， 提高热效率； 同时空气温度高，又可 提高燃烧效率 ，强化传热效果。
作用: 火焰和高温烟气通过辐射将热量
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装置操作工技师培训班
加 热 炉
天津石化培训中心
装置上能耗最多的是 什么设备？ 衡量加热炉能耗大小 的参数是什么？ 制约热效率提高的因素 有哪些？
202019/3/17
加热炉
热效率
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管式加热炉工作原理
利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气 作为热源，来加热炉管中流动的介质，使其达 到规定的工艺温度。
202019/3/17 27
（三）辐射室
辐射室又称燃烧室或称炉膛，是管式加热炉的核心， 位于炉体的下部，为圆柱形的简体，其外层是由钢板卷 成的圆筒体，内层是隔热层即炉墙。隔热层主要有减少 热量损失的作用 在辐射室内，沿炉墙一周是排成一圈的炉管，炉底有 燃烧器呈圆形分布，加热炉供风系统的风道设置在炉底， 由中心呈放射状通向每一个燃烧器。
烧油时，火焰黄白色； 烧气时，火焰兰白色。
202019/3/17
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燃 料 油 残炭：燃料油的粘度越大，胶质和沥青质越多，一般残炭
越高。残炭易在燃烧器喷口积炭结焦，产生雾化不良，严重 时造成火焰偏烧和流淌燃料油。 硫分：含硫量高，会造成露点腐蚀、大气污染等。 灰分：燃料油的灰分主要是金属化合物。其能造成积灰
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1
预热炉用燃烧空气
空气预热器热源两种：一是常减压侧线，一般为翅 片管换热器。二是加热炉烟道气为热源，它是将烟 气经集烟管通过引风机引入空气预热器中热交换后， 烟气经排烟管排入大气中。此类型的空气预热器目 前主要有管束式、回转蓄热式和热管式三种形式。 利用烟气余热来加热空气，可 降低排烟温度 ， 提高热效率； 同时空气温度高，又可 提高燃烧效率 ，强化传热效果。
作用: 火焰和高温烟气通过辐射将热量
加热炉的原理及操作规程(终)PPT课件
26
2 风门，使母火燃烧稳定，当控制器中的气源压力表指示＞0.05MPa时，关闭气源调节阀。
调试火焰探测器，当火焰探测器压力表有显示后（10-15psi）关闭母火阀门，观
3 察火焰探测器压力表是否落零，否则调节火焰探测器使其缓慢落零。
再次点燃母火，观察火焰探测器压力表是否显示在10-15psi，如显示正常，关
5
长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
二、加热炉主要结构 燃烧器
B
加热炉本体 A
结构
C 供气管路
监控器
E
D 温度控制
6
长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
二、加热炉主要结构
1、加 热 炉 本 体
烟囱 防爆门
加水包
炉体 炉胆 高压盘管
液位计
7
长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
18
长庆油田公司采气一厂
三、负压式加热炉启停操作规程
4、点主火操作
全开气量调节阀，打开主火截止阀，使主火压力表指示为0.06MPa左
1
右，主火即被点燃，调节燃烧器风门使火焰充分稳定燃烧；
调节气量调节阀使主火压力显示为0.02Mpa，调节温度控制器到所 需温度。
2
3
待加热炉内水温符合站内要求后，缓慢依次打开盘管进口各阀门 ，使被加热天然气温度逐渐升高；
3、加热炉防爆门能自由开启，加热炉运行时严禁操作人员 靠近防爆门。
22
长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
五、操作练习与巩固
操作 练习与巩固
操作练习与巩固 学员通过教师演示后， 进行操作练习。
要求：操作按顺序进行
23
长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
2 风门，使母火燃烧稳定，当控制器中的气源压力表指示＞0.05MPa时，关闭气源调节阀。
调试火焰探测器，当火焰探测器压力表有显示后（10-15psi）关闭母火阀门，观
3 察火焰探测器压力表是否落零，否则调节火焰探测器使其缓慢落零。
再次点燃母火，观察火焰探测器压力表是否显示在10-15psi，如显示正常，关
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
二、加热炉主要结构 燃烧器
B
加热炉本体 A
结构
C 供气管路
监控器
E
D 温度控制
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
二、加热炉主要结构
1、加 热 炉 本 体
烟囱 防爆门
加水包
炉体 炉胆 高压盘管
液位计
7
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长庆油田公司采气一厂
三、负压式加热炉启停操作规程
4、点主火操作
全开气量调节阀，打开主火截止阀，使主火压力表指示为0.06MPa左
1
右，主火即被点燃，调节燃烧器风门使火焰充分稳定燃烧；
调节气量调节阀使主火压力显示为0.02Mpa，调节温度控制器到所 需温度。
2
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待加热炉内水温符合站内要求后，缓慢依次打开盘管进口各阀门 ，使被加热天然气温度逐渐升高；
3、加热炉防爆门能自由开启，加热炉运行时严禁操作人员 靠近防爆门。
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长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
五、操作练习与巩固
操作 练习与巩固
操作练习与巩固 学员通过教师演示后， 进行操作练习。
要求：操作按顺序进行
23
长庆油田公长庆司油采田气公一司厂采：气杨一玲厂
加热炉PPT课件
介质在管式炉的炉管内吸收足够的热量后到后续设备中 进行传热、传质、分馏和化学反应等。这类管式炉在石 油化工厂中占的数量最多，如常压炉、减压炉和各种分 馏塔进料加热炉；各种塔底重沸炉、热载体炉；焦化炉、 重整炉和加氢炉等各种反应器（塔）进料加热炉。
管内介质的状态可以是：纯液相、纯气相、气—液两 相流和产生相变化的等。作为特例，仅润滑油装置中的 白土炉管内介质中，含有一定量的固体颗粒。
➢ 石油化工装置中，有许多装置需要加热炉（严格地说，应该叫“火 焰加热炉”）。按照加热炉的不同属性及功用等，工程上从不同的 角度对加热炉进行分类。
➢ 首先，从基本定义的属性上分，可分为两大类：管式炉和非管式炉 ●管式炉：顾名思义，就是炉内有炉管的加热炉。我们石油化工装 置的绝大多数炉子，都是管式炉。 ●非管式炉：炉膛内没有炉管，用于特殊的功用。如：催化裂化装 置用的辅助燃烧室，硫磺装置用的制硫炉，焚烧炉等。这类炉子的 外形，安装方式，甚至连筒体的设计制造，一般都与卧式容器及其 相似，因此，也有人称之为“卧式炉”。
当然，目前在炼油行业内，只有制氢炉。
8
第1章 目前常用的加热炉炉型
➢ 1.2管式炉还可按外形分类，即按炉体的几何形状来分类，可分为 圆筒炉和立式炉。
➢ 1.2.1圆筒炉 辐射室为圆筒形的管式炉叫圆筒炉。圆筒炉的标准学名,应该
叫“立式圆筒型加热炉”，这里的“立式”主要是区别于前面说的 “卧式炉”。 ➢ 1.2.2立式炉
类蒸汽转化炉，各装置加热炉的结构特点，设计 时应注意的有关加热炉安全方面的问题。 第6章 目前常用的耐火材料 第7章 新型耐火材料 第8章 加热炉热效率计算方法 第9章 提高加热炉热效率的途径及方法 第10章 加热炉烟气余热回收的改进
3
第1章 目前常用的加热炉炉型
管内介质的状态可以是：纯液相、纯气相、气—液两 相流和产生相变化的等。作为特例，仅润滑油装置中的 白土炉管内介质中，含有一定量的固体颗粒。
➢ 石油化工装置中，有许多装置需要加热炉（严格地说，应该叫“火 焰加热炉”）。按照加热炉的不同属性及功用等，工程上从不同的 角度对加热炉进行分类。
➢ 首先，从基本定义的属性上分，可分为两大类：管式炉和非管式炉 ●管式炉：顾名思义，就是炉内有炉管的加热炉。我们石油化工装 置的绝大多数炉子，都是管式炉。 ●非管式炉：炉膛内没有炉管，用于特殊的功用。如：催化裂化装 置用的辅助燃烧室，硫磺装置用的制硫炉，焚烧炉等。这类炉子的 外形，安装方式，甚至连筒体的设计制造，一般都与卧式容器及其 相似，因此，也有人称之为“卧式炉”。
当然，目前在炼油行业内，只有制氢炉。
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第1章 目前常用的加热炉炉型
➢ 1.2管式炉还可按外形分类，即按炉体的几何形状来分类，可分为 圆筒炉和立式炉。
➢ 1.2.1圆筒炉 辐射室为圆筒形的管式炉叫圆筒炉。圆筒炉的标准学名,应该
叫“立式圆筒型加热炉”，这里的“立式”主要是区别于前面说的 “卧式炉”。 ➢ 1.2.2立式炉
类蒸汽转化炉，各装置加热炉的结构特点，设计 时应注意的有关加热炉安全方面的问题。 第6章 目前常用的耐火材料 第7章 新型耐火材料 第8章 加热炉热效率计算方法 第9章 提高加热炉热效率的途径及方法 第10章 加热炉烟气余热回收的改进
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第1章 目前常用的加热炉炉型
加热炉ppt解析
2014年5月
1.管式加热炉的概念和基本原理 2.管式加热炉的分类 3.管式加热炉的结构 4.管式加热炉的技术指标 5.管式加热炉的节能优化 6.管式加热炉炉管的结焦损坏
管式加热炉是石油炼制、石油化工、煤化工、焦 油加工、原油输送等工业中广泛使用的工艺加热 炉，是一种有燃烧的加热设备。
当排烟温度过低，会在低温换热面上造成低温
露点腐蚀，即当排烟温度低于烟气的露点温度时在 换热面上将产生硫酸腐蚀[15]。目前低温露点腐蚀已 成为降低管式加热炉排烟温度和提高管式加热炉热 效率的主要障碍。而低温露点腐蚀，不仅与管式加 热炉的排烟温度有关，还与燃料中的含硫量有关， 其含硫量越高，露点温度就越高，为防止低温露点 腐蚀，选择的排烟温度必须高于烟气的露点温度。 因此，在确定管式加热炉的排烟温度时必须充分考 虑炉管的腐蚀问题
余烧空气来回收，称为空气预热方式；
另一类是以加热水的方式回收称为废热锅炉方式。
目前，炉子多采用空气预热方式，只有高温管式炉 和纯辐射炉才使用余热锅炉。
安装余热回收系统后，炉子的总效率可达到88％-90 ％。
燃烧器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。 燃烧器可分为燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合 燃烧器。
1.优化装置的换热系统 2.降低排烟温度 3.提高空气入炉温度 4.合理控制过剩空气系数 5.减少燃烧器的不完全燃烧 6.利用全密封技术减少散热损失 7.对加热炉炉管外壁进行除垢和洗清灰
过剩空气系数对管式加热炉热效率影响很大。过剩 空气系数过大，表明管式加热炉内烟气含氧量过多 ，排烟时，过剩空气将热量带走，排入大气，使炉 子热损失增加，热效率下降；另一方面，会降低炉 膛内燃烧温度，使炉管表面热强度下降。过剩空气 系数过小，会造成燃料不完全燃烧，也会使管式加 热炉燃料耗量增加，从而使管式加热炉热效率下降 。
1.管式加热炉的概念和基本原理 2.管式加热炉的分类 3.管式加热炉的结构 4.管式加热炉的技术指标 5.管式加热炉的节能优化 6.管式加热炉炉管的结焦损坏
管式加热炉是石油炼制、石油化工、煤化工、焦 油加工、原油输送等工业中广泛使用的工艺加热 炉，是一种有燃烧的加热设备。
当排烟温度过低，会在低温换热面上造成低温
露点腐蚀，即当排烟温度低于烟气的露点温度时在 换热面上将产生硫酸腐蚀[15]。目前低温露点腐蚀已 成为降低管式加热炉排烟温度和提高管式加热炉热 效率的主要障碍。而低温露点腐蚀，不仅与管式加 热炉的排烟温度有关，还与燃料中的含硫量有关， 其含硫量越高，露点温度就越高，为防止低温露点 腐蚀，选择的排烟温度必须高于烟气的露点温度。 因此，在确定管式加热炉的排烟温度时必须充分考 虑炉管的腐蚀问题
余烧空气来回收，称为空气预热方式；
另一类是以加热水的方式回收称为废热锅炉方式。
目前，炉子多采用空气预热方式，只有高温管式炉 和纯辐射炉才使用余热锅炉。
安装余热回收系统后，炉子的总效率可达到88％-90 ％。
燃烧器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。 燃烧器可分为燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合 燃烧器。
1.优化装置的换热系统 2.降低排烟温度 3.提高空气入炉温度 4.合理控制过剩空气系数 5.减少燃烧器的不完全燃烧 6.利用全密封技术减少散热损失 7.对加热炉炉管外壁进行除垢和洗清灰
过剩空气系数对管式加热炉热效率影响很大。过剩 空气系数过大，表明管式加热炉内烟气含氧量过多 ，排烟时，过剩空气将热量带走，排入大气，使炉 子热损失增加，热效率下降；另一方面，会降低炉 膛内燃烧温度，使炉管表面热强度下降。过剩空气 系数过小，会造成燃料不完全燃烧，也会使管式加 热炉燃料耗量增加，从而使管式加热炉热效率下降 。
加热炉幻灯片1(共49张PPT)
4.按燃烧形式分类：底烧式炉、侧烧式炉。
5.按供风形式分类：强制供风炉、自然供风
共四十九页
管式加热炉的主要(zhǔyào)工艺指标 :
1.热负荷：也称有效热负荷，是指炉子每小时传给 被加热物料的总热量，以Q表示，单位为KJ/h或W 2.炉管表面热强度：指每平方米炉管表面积每小时 的传热量，以q表示，单位为kJ/(m2*h)或W/m2 3.炉膛温度：是指辐射室烟气(yān qì)出口平均温度，以tg表 示，单位为℃。
燃烧时所需的理论空气量为
L0=[0.0267C+0.08H+0.01(S-O)]/0.23
Lo=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=17.48-3.45 d20-0.072S
共四十九页
共四十九页
燃料 用量的计算 (ránliào) :
燃料(ránliào)用量按下式计算：
B=Q/Qe=Q/ηQi
共四十九页
热量 的传导方式 : (rèliàng)
1.辐射传热 :辐射室内炉管吸收的辐射热来自两方面：一方面来自 火焰与烟气的直接辐射；一方面来自暴露炉墙的反射热。前者约 占80-90%，后者约占10-20%。
共四十九页
热值的计算 ： (jì suàn)
（3） 已知燃料的比重指数和含氢量，可按下式计算(jìsuàn)不 含水分和杂质的石油馏分的热值
Q
0h=[4725.2+470.4K+63.84*oAPI+0.0677(0API)2-
5.5283K*0API+50.68H]*4.187 kJ/kg
5.按供风形式分类：强制供风炉、自然供风
共四十九页
管式加热炉的主要(zhǔyào)工艺指标 :
1.热负荷：也称有效热负荷，是指炉子每小时传给 被加热物料的总热量，以Q表示，单位为KJ/h或W 2.炉管表面热强度：指每平方米炉管表面积每小时 的传热量，以q表示，单位为kJ/(m2*h)或W/m2 3.炉膛温度：是指辐射室烟气(yān qì)出口平均温度，以tg表 示，单位为℃。
燃烧时所需的理论空气量为
L0=[0.0267C+0.08H+0.01(S-O)]/0.23
Lo=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=17.48-3.45 d20-0.072S
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共四十九页
燃料 用量的计算 (ránliào) :
燃料(ránliào)用量按下式计算：
B=Q/Qe=Q/ηQi
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热量 的传导方式 : (rèliàng)
1.辐射传热 :辐射室内炉管吸收的辐射热来自两方面：一方面来自 火焰与烟气的直接辐射；一方面来自暴露炉墙的反射热。前者约 占80-90%，后者约占10-20%。
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热值的计算 ： (jì suàn)
（3） 已知燃料的比重指数和含氢量，可按下式计算(jìsuàn)不 含水分和杂质的石油馏分的热值
Q
0h=[4725.2+470.4K+63.84*oAPI+0.0677(0API)2-
5.5283K*0API+50.68H]*4.187 kJ/kg
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烟气快切阀），到位显示后，再开煤气快切阀。 以此类推完成第三、第四……等各组烧嘴的动作。 换向动作完成后，轧机侧所有烧嘴排烟，非轧机 侧所有烧嘴燃烧。非轧机侧第一组烧嘴燃烧时间 到一个换向周期时，开始换向为排烟，重复上述 轧机侧动作。同时轧机侧第一组烧嘴换向为燃烧 状态，重复上述非轧机侧的动作。然后，第二、 第三……组烧嘴按时间间隔完成换向动作。换向 动作循环上述动作持续下去。
汽化冷却
软水箱水位控制
点击软水箱上的补水电磁阀，弹出补水阀门操作小 画面，手动时可点击开阀和关阀来开关补水阀；自动 时，水位低于230mm自动补水，水位高于280mm自 动停水。
当水位低于230mm时，液位数字显示将闪烁提示。 当水位低于150mm时，报警提示条及报警画面均显 示红色报警。
水泵控制
其过程:
热电LC 的模拟量输入模块SM331→通讯卡CP5611 用监控软件在上位工控机中显示→经过 CPU315模块的PID运算→模拟量输出模块 SM332→对阀门进调解，以达到控制的目 的。
数字量I/O
本站中的数字量I/O主要是对快切阀、风 机、水泵电机等的控制。
各段整体配置
名称
加热一段
空气快切阀
8套
煤气快切阀
8套
烟气快切阀
8套
加热二段 10套 10套
10套
加热三段 8套 8套
8套
现场控制设备
参与现场设控制的主要现备有：测温热电偶 及热电阻；各段煤气、空气及烟气流量测量孔 板及压差变送器；各段煤气、空气及烟气流量 调节阀；各段两侧烧嘴前煤气切断阀及空气/ 烟气三通换向阀；炉压测量微差压变送器及用 于炉压调节的烟道闸板；用于风压调节的风机 入口进风阀；煤气总管切断阀及压力调节阀； 其它安全保护连锁设备等。
IM153
SM: AI/DO
ET200M
ET200M是多通道模块化的分布式I/O， 可使用S7-300全系列模块，最多可扩展8个 模块，可以连接256个I/O通道，使用于大 点数、高性能的应用。它集成有模块诊断 功能，在运行时可以更换有源模块。
本厂加热炉S7-300站通过IM153-1接口 模块挂设四组ET200M从站，系统组态如下 图所示。
换向快切阀的操作
快切阀的换向分为两种： 自动换向 手动换向
自动换向
首先在主画面上设置换向周期及换向间 隔。均可以任意调整。
点击换向周期边上的换向选择，可以 设置参加自动的快切阀，如图所示。
选择要自动换向的快切阀相对应的编 号，点自动按钮，所有被选中的快且阀将 按照自动换向周期及间隔进行自动换向。
手动换向
三段快切阀的手动换向分别在各段画面中操 作。双击对应编号的快切阀便可以弹出操作对 话框，这里以均热段为例。
如下图所示。当均热段1、2#快切阀不被选中参 加自动时，对话框内的按钮便可以被点亮。点亮 后便可以对这组阀手动控制。对话框中有阀的开 关到位及未到位指示。开到位时对应的灰色圆圈 变为绿色，关到位时对应的灰色圆圈变为红色。 当阀开关不到位时，对应的灰色圆圈将闪烁黄色。
自动控制系统
本厂加热炉的自动化控制系统主要有： 换向控制、炉温控制、炉压控制、安全 保护系统、HMI人机对话界面、汽化冷却、 风机水泵等系统。
换向控制系统
简介
初始状态：烧嘴处于非工作状态时，均应 自动将煤气、烟气快切阀关闭，空气快切阀打 开。
某一供热段在停止换向时应自动回到初始 状态，停炉时各段均应自动回到初始状态 。
换向程序介绍
炉温控制
点击主画面上的空煤气流量调节阀弹出对话框 点击小画面中的手动按钮，就可以进行手动控制。 可以直接操作阀门开度。从而达到控制各段温度 的目的。
炉温自动控制
点击操作小画面中自动方式，就可以进行自动 控制。在点击自动按钮前要先确认：各段炉温设 定值和空气／煤气比值是所需要的控制值，否则 将会造成炉温不稳定或者偏离需要的控制值。在 自动控制状下，根据所需要的炉温设定值控制煤 气量，空气再以设定好的比值跟踪煤气量。
PLC系统
简介 全炉共设置一套S7-300PLC可编程序控制器
来实现所有信号的采集、运算和调解，以 S7300CP343与工控机的通讯接口卡，台湾研 华工控机作监控及编程调试之用， 中央处理模 块为模块CPU315，以WINCC软件进行监控。 其总系统配置图如下图所示。
PS CPU
CP
IM153 SM:AO
轧钢厂
“技术课堂我来讲”
加热炉电气
讲解人：何涛
加热炉概述
本厂采用的单蓄热推钢式新型加热炉，具有 高效燃烧、回收利用烟气及低二氧化碳排放等优 点。在工业企业中广泛应用，对节能减排工作起 着重要的促进作用。
加热炉的自动化设计以提高加热炉的控制水平、 合理燃烧并确保安全性为准则，换向采用分段分 散换向自动控制，全炉设置三个供热控制段，即 均热段；加热二段；加热一段。
模拟量I/O
因为要采集模拟量信号，如温度、压力、 流量，本S7-300PLC站用到了模拟量输入和 输出模块，其型号分别是：6ES7-3317PF01-0AB0、 6ES7-331-7PF11-0AB0、 6ES7-331-7KF02-0AB0、 6ES7-3325HF00-0AB0，它们都只有8个输入或输出 通道。
点击任何一个给水泵将弹出水泵控制小画面。 在小画面上可以控制1、2#水泵的启动及停止。
锅筒的放散阀控制
放散阀控制分三种控制方式：自动控制、就地控制 和远程手动控制 。
自动控制：将现场操作箱的转换开关打到集中， 鼠标点击画面上的放散阀，弹出小画面上鼠标左击 自动。这时放散阀将根据锅筒压力自动开关。当锅 筒压力大于0.5MPa时，放散阀打开，当锅筒压力小 于0.4MPa时，放散阀关闭。
启炉时或某一段进入工作状态时，各段都 应是轧机侧烧嘴首先由初始状态变为排烟状态。
轧机侧第一组烧嘴燃烧时间到一个换向周期时， 轧机侧第一组烧嘴煤气快切阀关闭，到位显示后： 关闭空气快切阀（同时打开烟气快切阀），与此 同时非轧机侧第一组烧嘴打开空气快切阀（同时 关闭烟气快切阀），到位显示后，再开煤气快切 阀。轧机侧第一组烧嘴煤气快切阀开始动作1s后 第二组开始关闭煤气快切阀，到位显示后：关闭 空气快切阀（同时打开烟气快切阀），与此同时 非轧机侧第二组烧嘴打开空气快切阀（同时关闭