加熱爐結構

加熱爐結構由輻射室，對流室，余熱回收系統，燃燒器及通風系統組成。1、 輻射室：是通過火焰或高溫煙氣進行輻射傳熱的部分，溫度最高，是熱交換的主要場所。2、 對流室：是靠由輻射室出來的煙氣進行對流換熱的部分，對流室吸熱量的比例越大，全爐的熱效率越高。多采用釘頭管或翅片管。釘頭管3、 余熱回收系統：是從離開對流室的煙氣中進一步回收預熱的部分，一類是靠預熱燃燒用空氣來回收熱量，這些熱量再次返回爐中（空氣預熱方式，）另一類是采用同爐子完全無關的其它流體回收熱量，（一般用水回收，稱為廢熱鍋爐）4、 燃燒器：燃燒器產生熱量，是爐子的重要組成部分，管式加熱爐只燃燒氣體和燃料油。（考慮燃燒猛烈，應該重視火焰與爐管的間距，及燃燒器的間隔，盡量以爐膛受熱均勻，使火焰不沖刷爐管并實現低氧完全燃燒）。5、 通風系統：任務是將燃燒用空氣導入燃燒器，并將廢煙氣引出爐子，它分為自然通風方式和強制通風方式，前者依靠煙囪本身的抽力克服爐內煙氣側阻力，后者要使用風機克服阻力，消耗機械能。加熱爐分類加熱爐按外型分為四類：箱式爐，立式爐，圓筒爐，大型方爐1)箱式爐：（頂燒爐：制氫）2)立式爐：低燒橫管式、附墻燃燒式（焦化爐）3)立式圓筒爐（反應爐）4)大型方型爐：環形管立式爐（重整）

燃料氣：組成包括可燃物質：氫氣，一氧化碳，硫化氫和c1-c5的烴類氣體等。燃燒器：按燃料不同分為燃料油燃燒器，燃料氣燃燒器和油氣聯合燃燒器。通常包括燃料噴嘴、配風器和燃燒道。燃燒器1.燃燒噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準備的部件。主要說一下預混式燃料氣噴嘴則是將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒的。2.配風器的作用是使燃燒空氣與燃料良好混合并形成穩定而符合要求的火焰形狀。尤其是在火焰根部必須保證有足夠的空氣供應，以避免燃料受熱時因缺氧而裂解，產生黑煙。配風器配風通常分為自然通風和強制通風，配風器是分配和輸送燃燒空氣的機構，其作用是供給燃料適量的空氣，并使空氣和燃料迅速的完善的混合。一次風解決著火和穩焰和減少碳黑生成等問題，二次風進一步供給較大量的空氣，以保證完全燃燒。燃燒道：也稱火道它的作用是燃燒道耐火材料蓄積的熱量為火焰根部提供了熱源，有助于形成穩定的燃燒還可以約束空氣，迫使其與燃料混合而不致散溢，并且與配風器一起使氣流形成理想的流型。爐墻：作用耐火和隔熱1、結構分為：耐火磚結構（高鋁制隔熱耐火磚,成分Al2O3，,高溫爐墻常用莫來石制隔熱耐火磚，耐溫達到1500℃），襯里（莫來石澆注料，成分CaO+MgO+Na2O+K2O+Fe2O3，或莫來石纖維,耐溫達到1400-1500℃）結構，耐火陶瓷纖維結構2、爐墻分耐火和保溫兩層由外往里一般結構為表面鋼板，保溫釘，保溫層（一般為微孔硅酸鈣板或其他輕質材料），耐火磚（澆注料莫來石澆注料）耐火纖維氈（莫來石纖維）新型輕質爐墻一般襯里總厚度只有200mm其中80mm的改性輕質澆注料層，120mm致密型纖維噴涂層，不考慮鋼板，保溫釘、防銹漆、節能涂料涂層等因素對傳熱的影響，在環境溫度20℃，無風條件下外壁溫度為70℃。3、新建加熱爐檢查剛砌好的爐墻檢查耐火磚縫要求為2-3mm，上下層磚縫必須錯開，不允許出現貫通縫，縫內禁止填塞泥漿，只能填塞石棉繩或耐火纖維。爐墻噴涂耐火纖維應覆蓋保溫釘，使其表面與保溫釘頂端距離控制在20-30mm，最小不得小于20mm。爐墻加熱爐附件設計要求，檢查1.看火門：第一層平臺上不少于3個看火門，每兩個燃燒器配置一個看火門，一般第二層平臺上看火門為第一層平臺的一半。為了觀察爐頂襯里和遮蔽管，爐底還設有球形看火門。（φ200-230）加熱爐附件2.人孔：圓筒爐爐膛人孔一般設計在爐底（φ460-520），對流室兩側開檢修孔，大小能滿足一次抽出或送入兩根（焊好一個彎頭）輻射管的要求。3.防爆門:保護爐墻，泄壓裝置，屬安全附件，一般安裝在輻射室上部。（φ660-720）4.滅火蒸汽管：輻射室底部，開點爐吹掃或爐膛失火用5.對流室：與輻射室出口的煙氣對流換熱對流管材質一般現在都由20#鋼升級為Cr5Mo為光管時，燃料氣干凈下，只需設置清掃孔而不必用吹灰器。為翅片管或釘頭管，燃油時，對流室必須設置吹灰器。6.吹灰器：型式蒸汽吹灰器，聲波吹灰器，激聲波吹灰器，瓦斯爆燃吹灰器。煙氣超過550℃時，采用伸縮式，低于550℃時采用固定旋轉式24小時一次電動或程控操作。7.護欄：按設計要求當平臺距地面的高度大于20m時，欄桿的高度宜為1.2m，在20m以下為1m，欄桿立柱的間距為1.5m，輻射室和對流室上的直梯，其高度大于2.5m時，應設保護圈。護欄8.空氣預熱器：鋼管式（上置式，下置式），熱管式（傾斜式，垂直式）材質一般使用碳鋼-中溫熱管，煙氣溫度范圍320-250℃從管板強度考慮，預熱器入口煙氣溫度不宜超過450℃，空氣被預熱溫度一般不超過350℃，對燃燒器通常采用的材質和結構也不會產生太大影響。鋼管上置式臥式預熱器，煙氣走管程，空氣走殼程，優點：占地面積小，一般布置在加熱爐上部。鋼管下置式立式預熱器，煙氣走殼程，空氣走管程，優點預熱器的管壁溫度較高，故可改善低溫腐蝕。熱管式空氣預熱器原理：熱管是一根兩端密封，內部抽真空并充有工質的管子。其一端（熱端）被加熱時，工質吸熱蒸發并流向另一端（冷端），在那里將熱量釋放給管外的冷介質而冷凝，冷凝液流回熱端，在吸熱蒸發，如此循環，完成熱量傳遞。由于汽化潛熱大，所以在極小的溫差下就能把大量的熱量從管子的一端傳至另一端。結構：煙氣與空氣間密封有隔板。臥式一般安裝在爐子上部，節省投資，立式一般地面布置。9.爐管：材質碳鋼管，一般不超過480℃，如果長期在500℃以上使用，則會發生嚴重的脫碳，石墨化（變脆）材質Cr-Mo鋼管如Cr5Mo，可使用到565℃，更高的溫度下使用，會產生嚴重的珠光體球化，脫碳。奧氏體不銹鋼管，比如18-8，25-20，可在不超過816℃下使用，但當在600℃左右長期使用，反而容易產生敏化，晶間腐蝕，奧氏體不銹鋼的爐管，耐熱，抗氫，抗碳都沒問題，但是對于氯離子，連多硫酸敏感，如TP321，TP304都可以做爐管，但焊接要求太高，現在一般使用的為316L材質的不銹鋼可以充作爐管（18-8Mo2Ti）廣石化S-Zorb裝置爐管材質為執行標準：ASTMA335TP304H、TP347H高溫用無縫鐵素體合金鋼管---壓力容器用無縫鋼管爐管損壞原因：安裝損壞，傳熱惡化，局部過熱，火焰舔管，管內結焦，管內介質含有不良雜質（如過量的鹽分或有機鈉）管內外腐蝕。爐管10.調節閥：入爐流量控制，為避免流體在爐管內結焦，調節閥一般選用事故開（F.O），燃料調節閥為了保證加熱爐事故狀態下不要超溫一般選用事故關（F.C）.11.氧分析儀：氧化鋯分析儀（量程1%-25%）12.氣動自動快開風門：一般配置在強制通風燃燒器前的