【正文】 且其撓度足以適應加熱爐爐管的膨脹。同理，如果一個公共的煙囪用于幾個加熱爐，每一個加熱爐的煙道尾部都應有溫度測量點。從材質(zhì)要求來講，溫度偏高，可能導致使用年限降低，甚至可能直接導致爐管破裂；溫度如果在露點以下，由于煙囪里有二氧化硫與三氧化硫等酸性氣體，則會引起嚴重腐蝕。煙氣離開對流段溫度通常在300～450℃以下，盡管對流段的溫度沒有輻射段高，但許多煉油廠仍在對流段采用與輻射段相同材質(zhì)的熱電偶。為了能準確反應爐膛溫度，測量元件安裝時應避免受燃燒器火焰舔燒，也不應安裝在煙氣流動的死區(qū)，根據(jù)石化行業(yè)的規(guī)定，加熱爐爐膛測溫元件，水平安裝時熱電偶插人深度如過長，懸臂長度過大，保護管會受熱變形下垂，甚至燒壞，因此最大懸臂長度不超過600mm：測量元件超過爐管50～100mm就能夠測出爐管靠近火焰?zhèn)鹊臒煔鉁囟?，太長會把保護管燒壞。 溫度監(jiān)控 加熱爐的溫度監(jiān)控點 加熱爐溫度控制實質(zhì)上是一個傳熱的控制問題。 c. 保證加熱爐操作的安全。 （4）～ Kg/m2單面輻射，單管排輻射管表面平均設計熱強度管式爐名稱平均設計強度W/m2所有立管爐立式爐或水平管箱式爐常壓蒸餾爐30000～3700026000～44000減壓蒸餾爐24000～3100029000～37000催化裂化爐24000～3100029000～37000焦化爐29000～32000催化重整爐25000～3200029000～37000預加氫爐24000～35000減粘加熱爐23000～2700028000～31000加氫精制爐23000～27000脫蠟油爐23000～31000丙烷脫瀝青爐8000～23000氧化瀝青爐16000～20000酚精致爐17000～23000糠醛精致爐17000～23000蒸汽過熱爐28000～35000冷油管流速和結(jié)垢熱阻管式爐名稱冷油流速Kg/m2工藝流體可以冷卻爐管，保持爐管一定的溫度，如果流體的流量接近設計流量，可以避免發(fā)生爐管過熱問題，當加熱爐進料負荷超過75%時，流經(jīng)各段爐管的流量幾乎相等，變化不超過10%。由于爐管內(nèi)部結(jié)垢而造成爐管局部高溫，在爐管上出現(xiàn)紅色或銀色的小塊，表示爐管局部過熱，很容易被肉眼觀察到。一般情況下，自然通風式加熱爐空氣的溫度為環(huán)境溫度。通常燃料氣的溫度為25℃到82℃?！?，～，～～。制造商應提供火嘴在給定的燃料組成下燃料壓力對應的放熱量曲線，即火嘴特性曲線。利用氧化鋯在線連續(xù)分析時，因煙氣中含有水蒸氣，稱之為濕煙氣?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)過剩氧含量來控制燃燒效率。由于火焰不穩(wěn)定，儀表導壓管漏或堵塞，導致管內(nèi)存有燃燒生成的水，都會使負壓表讀數(shù)產(chǎn)生誤差，所以要定期對負壓表進行檢查和校驗。此處要安裝負壓表，隨時檢測加熱爐運行參數(shù)。爐膛負壓是由于爐內(nèi)煙氣密度與大氣的密度差而引起的，是爐內(nèi)任一點的實測值。 利用煙氣余熱預熱空氣的方案可分為間接預熱空氣和直接預熱空氣兩種。常用于余熱回收的設備為空氣預熱器和余熱鍋爐。 耐火襯里保護鋼殼體不被燒壞，并提供絕熱減少熱損失。 爐殼體和耐火襯里 加熱爐有鋼梁結(jié)構(gòu)支撐的鋼板外殼，鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部有耐火襯里。 吹灰器 加熱爐爐管表面沉積灰垢之后，熱阻將明顯增大，使熱效率和經(jīng)濟性隨之降低。按供風方式的不同，可分為自然通風燃燒器和強制通風燃燒器。預混式燃料氣噴嘴是將燃料氣和空氣均勻混合后供給燃燒的。燃燒器通常包括噴嘴、配風器和燃燒道三個部分。通風方式分為自然通風和強制通風兩種。燃燒器產(chǎn)生熱量，是爐子的重要組成部分。輻射室擔負全爐熱負荷的70%～80%，主要傳熱方式是熱輻射，是加熱爐的主體部分。 編制本范圍規(guī)范的目的是規(guī)范煉化企業(yè)加熱爐設計、操作、維護，確保加熱爐安全運行，提高效率。 本范圍規(guī)范適用于中國石油天然氣股份公司煉化企業(yè)加熱爐管理。對流室包括遮蔽管，對流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對流。余熱回收系統(tǒng)是從離開對流室的煙氣中進一步回收余熱的部分。其它的附件設備包括火嘴、風門、防爆門、觀火孔、煙囪、煙道擋板、空氣預熱器、鼓風機或引風機、吹灰器等。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準備的部件。配風器調(diào)節(jié)并引入空氣，使空氣和燃料良好混合并形成一定的火焰形狀。按燃燒器的發(fā)熱量大小，可分為小能量和大能量兩種， MW以上的屬于大能量燃燒器。爐管受熱面上的積垢還將吸收煙氣中的SO2和SO3，并在吸收水分后形成硫酸，從而加劇對爐管的腐蝕。外殼通常不是密封的結(jié)構(gòu)，有很多開口，如觀火孔，爐管開孔，火嘴開孔和人孔等。在檢查爐膛耐火襯里時，耐火襯里的顔色可以粗略衡量爐膛熱平衡分布是否均勻，耐火襯里的暗色條紋表示有空氣進入爐膛冷卻了耐火襯里。 安裝空氣預熱器是回收煙氣余熱的一個重要途徑。間接預熱空氣有工藝分支物流預熱空氣、冷進料熱油預熱空氣、開式循環(huán)或閉式循環(huán)熱載體預熱空氣等。爐膛負壓的單位可以用毫米水柱（mmH2O）或帕（Pa）表示。負壓的第二測量點在火嘴平面上，這一點能夠監(jiān)控所有的火嘴有充足的抽力，使燃燒空氣供應正常。過?？諝舛x為高于完全燃燒的化學配比供入的空氣數(shù)量，表示為百分數(shù)。另外為了計算加熱爐熱效率，應該在煙氣排入大氣前測量氧含量。由于加熱爐對流段可能漏入空氣的部位較多，因此，從輻射段爐膛出口采樣要比在對流段出口采樣更能代表燃燒的狀況，所以在線氧分析儀應設在輻射段出口。該曲線由廠家通過專用設備來測得，火嘴特性曲線指示出保證燃料穩(wěn)定燃燒的燃料壓力范圍。燃料和霧化介質(zhì)的壓力測量點應設在控制閥后到火嘴手閥之間，并在單個火嘴閥全開的情況下檢測。由于燃料氣溫度影響其密度，在相同的加熱負荷下會影響其流量和壓力。s，燃料油管線必須很好地保溫隔熱，以保持燃料加熱器與火嘴之間的溫度。有空氣預熱器的強制通風式加熱爐，空氣預熱器預熱后的空氣溫度一般在150℃以上。如果發(fā)生爐管局部過熱，應調(diào)節(jié)加熱爐的操作，降低爐管溫度，也可以考慮清洗爐管。當加熱爐低負荷時，可能造成爐管內(nèi)流體偏流，導致爐管受熱不均勻，造成爐管過熱而損壞。s結(jié)垢熱阻m2s，當采用引風或為滿足環(huán)保要求采用高煙囪時，質(zhì)量流速應選用上限。 從控制原理來分析加熱爐，主要被控變量為被加熱物料的爐出口溫度、加熱爐進料的流量、爐膛壓力等；操作變量一般為燃料的流量等。一般加熱爐溫度測量根據(jù)安裝位置分為以下五個類型： 1） 爐膛溫度 爐膛溫度一般指煙氣離開輻射室的溫度，代表了爐膛內(nèi)煙氣的溫度，是操作加熱爐的一個很重要的工藝指標。熱電偶補償導線的耐熱溫度不超過105℃，在100℃下具備溫度補償性能，因此熱電偶的接線盒應放在回彎頭箱絕熱層外。 3）排煙溫度 排煙的溫度測量能對加熱爐的總效能進行評價，同時也可根據(jù)它把溫度保持在煙囪構(gòu)質(zhì)允許的范圍之內(nèi)。測量排煙溫度的熱電偶應帶有保護套管，一般應安裝在煙道尾部或在接近與煙囪連接的位置—距爐體煙氣出口1～2m的煙道上；。 4）爐管表面溫度 加熱爐爐管表面熱強度可以從爐管溫度反應出來。保護套材料必須能耐腐蝕和抗脆裂。其安裝方法是先清除管子上的銹皮和氧化物（清除時以沙磨為優(yōu)，不應用金屬絲刷），然后在爐管表面焊接一墊板，所采用焊條應考慮爐管構(gòu)料及熱電偶材料的要求，在焊接時應保證熱電偶的刀刃平行緊貼墊板，表面式熱電偶安裝見下圖。溫度過高，會使物料在加熱爐爐管內(nèi)分解，甚至造成結(jié)焦而燒壞爐管。 加熱爐的溫度控制方案 在溫度控制回路中，對象為多容過程，對于加熱爐溫度控制，應根據(jù)其特性選用合適的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 針對干擾種類及干擾程度的不同，具有多種控制方案，常見的加熱爐溫度控制方案有以下幾種： 1）溫度單參數(shù)控制 對于被加熱物料出口溫度要求不高，而且燃料總管壓力比較穩(wěn)定的情況，可采用此方案，根據(jù)加熱爐物料出口溫度直接調(diào)節(jié)燃料量。從控制理論來說，串級控制系統(tǒng)副回路克服干擾的能力比單回路克服干擾的能力提高較多，對于主回路的干擾，雖然副回路不能直接克服它，但由于副回路減小了時間常數(shù)，改善了對象動態(tài)特性，加快了調(diào)節(jié)過程，因而也減少了動態(tài)偏差。 3）加熱爐物料出口溫度—爐膛溫度串級控制 燃料油熱值、進料流量，進料溫度等干擾因素的影響，首先將反應為爐膛溫度的變化，以后才影響到爐出口溫度，而前者的滯后遠較后者小。此種控制方案對下述情況更為有效： a. 熱負荷較大，而熱強度較小。此時雖然僅控制其中一組溫度，但要求另一組亦較平穩(wěn)。 壓力控制 1） 加熱爐爐膛壓力 負壓通風的加熱爐的爐膛壓力值是保證燃料燃燒良好的主要控制參數(shù)，一般通過調(diào)節(jié)煙囪擋板開度控制爐膛壓力。 3）燃料壓力 在燃料總管設置壓力開關(guān)或壓力變送器，對燃料系統(tǒng)壓力過低進行聯(lián)鎖，防止燃料壓力低回火；同時防止燃料氣壓力過高，引起噴嘴脫火或滅火。從加熱爐燃燒要求來說，如霧化介質(zhì)壓力過高，會浪費燃料和蒸汽，使加熱爐效率降低；而霧化介質(zhì)壓力過低，霧化效果不好，燃燒不完全，也將降低爐子熱效率。 進料流量控制 對于一個具體的加熱爐、有一推薦的冷油流速。當加熱爐采用多路進料時，為保證各路流量均勻，各路進料一般采用同樣的設定值，保證各路爐管通過等量的物料，帶走熱量，不致偏流，避免爐管結(jié)焦。在此情況下，通常希望上游設備液位與加熱爐進料流量組成串級均勻控制。測定煙氣中的氧含量通常有兩種方法。在按煙氣含氧量確定過?？諝庀禂?shù)時，應根據(jù)煙氣分析方法的不同，分別按干煙氣和濕煙氣進行確定。如果值過大，將降低熱效率，且易使爐管氧化；如果值過小，容易造成回火傷人和不完全燃燒。一般分為電動、氣動控制兩種。 當加熱爐采用強制通風時，因為空氣的流量易于測量和調(diào)節(jié)，使燃料流量與空氣比率的控制大大得到改善，有利于實現(xiàn)環(huán)保的要求。 火焰檢測器的設置 在石油化工企業(yè)，加熱爐如果點火不成功或在正常燃燒時發(fā)生某種階躍干擾，可造成突然熄火或火焰減弱。選用方法見下表（各類燃料燃燒時產(chǎn)生光譜對比表），紫外火焰檢測器穩(wěn)定性好、靈敏度高、抗干擾能力強，一般情況下推薦選用，但考慮到投資等其他因素，也可采用可見光檢測器與紅外檢測器,提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全度及可用度。 加熱爐的報警聯(lián)鎖 對于有多個燃燒器或多種燃料或在工藝流程中處于關(guān)鍵地位的加熱爐；為確保加熱爐安全地運轉(zhuǎn)、點火和熄火，應該設置報警，聯(lián)鎖等保護儀表。 3）燃燒器熄火 對既沒有可靠的燃料氣壓力低聯(lián)鎖，又不經(jīng)常監(jiān)視的小型加熱爐，應考慮使用雙向確認型火焰檢測器，在確認燃燒器熄火時，自動聯(lián)鎖停車，避免單火焰檢測器失靈所引發(fā)的誤動作，增加系統(tǒng)安全度和可靠度。 如果上述情況發(fā)生，減少燃料量將燃料管路的調(diào)節(jié)閥關(guān)至最小允許開度，而停車一般要切斷燃料。 2）燃料壓力高 燃料壓力太高會引起過渡燃燒。 6）爐管表面溫度高 過高溫度將使爐管材質(zhì)損壞。 9）霧化蒸汽壓力低 在使用燃料油時，如果霧化蒸汽壓力低，會引起燃料油霧化效果降低，導致火焰減弱、不穩(wěn)定或不完全燃燒。②多室管式爐共有一個對流室時，應在每個輻射室出口裝設各種儀表接管。 工藝流體側(cè)的儀表接頭應按下列規(guī)定設置 1）管式爐從對流到輻射的轉(zhuǎn)油線上應設置測溫點套管接頭； 2）管式爐進出口部位的測溫點和測壓點均應設置在與之相連接的爐外工藝管線上。其導線、絕緣和護套的設計應與爐管的熱膨脹位移量相適應。燃料氣類型過?？諝庀禂?shù)燃油燃氣自然通風強制通風5）自然通風火炬式燃燒器的安裝位置與盤管和爐墻的距離可按下表（自然通風火炬式燃燒器的安裝位置）選用。 8）燃燒器氣槍和油槍應能在管式爐運行中進行卸載。c. 對流室煙氣出口的煙道上部或煙囪下部應設人孔門。煙氣溫度高于650℃時宜采用伸縮式吹灰器等于或低于650℃時可采用固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器； g. 吹灰管的材質(zhì)一股應采用18Cr—8Ni型不銹鋼； h. 當吹灰器的蒸汽壓力為1MPa時，固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器有效吹灰半徑應按下表選用；i. ；吹灰管有效長（m）吹灰半徑（m）j. 固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器一般上下各吹三排爐管，但在爐管外徑等于或小于89mm, 每個吹灰管的噴孔數(shù)量又不大于14個時, 則吹灰排數(shù)可增加一排伸縮式吹灰器一般上下各吹四排爐管； k. 固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器的噴孔位置和爐管的關(guān)系宜按下圖設置：l. 吹灰器宜裝設自動控制系統(tǒng)，吹灰器的吹掃應逐個進行?，F(xiàn)在已開始使防火涂料作防火保護層。 防漏要求 加熱爐的整個結(jié)構(gòu)體系如在設計和施工中不能保證密閉性，就會在生產(chǎn)操作中出現(xiàn)泄漏，泄漏分向外漏和向內(nèi)漏兩種。雨水滲入爐內(nèi)，會使爐襯，特別是陶瓷纖維爐襯損壞。所以，在設計上必須采取有效措施保證彎頭箱門和管孔處的密封。另外，對管板孔和管子之間的縫隙亦應采用耐火纖維填塞，進—步阻止空氣漏人爐內(nèi)。在該處應采取密封結(jié)構(gòu)，既保證爐管的收縮和膨脹，又減少空氣的泄漏量。 防腐蝕要求 加熱爐內(nèi)的煙氣在低于露點的冷壁面上會凝結(jié)出含有硫酸的液體，對金屬產(chǎn)生腐蝕。如加熱爐采用高硫燃料，或者在設計中按爐壁鋼板承重考慮時，應特別注意鋼板的低溫腐蝕問題，并應留出適當?shù)母g裕量。 防推力要求 由于整個加熱爐鋼結(jié)構(gòu)的體系內(nèi)部都是高溫煙氣通過，故各部件均存在不同程度的熱膨脹。 加熱爐的柱梁和立柱上所存在的內(nèi)、外表面溫差應力，以及由于橫梁膨脹施加給立柱的推力，在設計中均應適當加以考慮。又如，為了避免中間火墻熱膨脹時對鋼架產(chǎn)生推力，中間火墻與爐子端墻（或側(cè)墻）之間必須留有足夠的空隙。強噪聲則會損害人的健康，引起記憶力減弱、失眠、神經(jīng)官能癥、高血壓和耳聾等疾病。 燃燒產(chǎn)物的污染及其控制 燃燒產(chǎn)物（煙氣）中含有二氧化硫（SO2）、氧化氮（NOX）；不完全燃燒時還存在一氧化碳（CO）和煙塵等。對于石油化工管式爐來說，主要規(guī)定了大氣污染物的最高允許排放濃度和最高允許排放速率，以及兩個以上排氣筒（煙囪）的間距要求和等效排氣筒的計算方法等。但燃料油含硫量或燃料氣中硫化氫含量高時，燃燒產(chǎn)物中的二氧化硫濃度會增高?？晒┻x擇的解決辦法有下列幾種： a) 對燃料進行預