【正文】 且其撓度足以適應(yīng)加熱爐爐管的膨脹。同理，如果一個(gè)公共的煙囪用于幾個(gè)加熱爐，每一個(gè)加熱爐的煙道尾部都應(yīng)有溫度測(cè)量點(diǎn)。從材質(zhì)要求來(lái)講，溫度偏高，可能導(dǎo)致使用年限降低，甚至可能直接導(dǎo)致爐管破裂；溫度如果在露點(diǎn)以下，由于煙囪里有二氧化硫與三氧化硫等酸性氣體，則會(huì)引起嚴(yán)重腐蝕。煙氣離開對(duì)流段溫度通常在300～450℃以下，盡管對(duì)流段的溫度沒(méi)有輻射段高，但許多煉油廠仍在對(duì)流段采用與輻射段相同材質(zhì)的熱電偶。為了能準(zhǔn)確反應(yīng)爐膛溫度，測(cè)量元件安裝時(shí)應(yīng)避免受燃燒器火焰舔燒，也不應(yīng)安裝在煙氣流動(dòng)的死區(qū)，根據(jù)石化行業(yè)的規(guī)定，加熱爐爐膛測(cè)溫元件，水平安裝時(shí)熱電偶插人深度如過(guò)長(zhǎng)，懸臂長(zhǎng)度過(guò)大，保護(hù)管會(huì)受熱變形下垂，甚至燒壞，因此最大懸臂長(zhǎng)度不超過(guò)600mm：測(cè)量元件超過(guò)爐管50～100mm就能夠測(cè)出爐管靠近火焰?zhèn)鹊臒煔鉁囟龋L(zhǎng)會(huì)把保護(hù)管燒壞。 溫度監(jiān)控 加熱爐的溫度監(jiān)控點(diǎn) 加熱爐溫度控制實(shí)質(zhì)上是一個(gè)傳熱的控制問(wèn)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(shè)計(jì)熱強(qiáng)度管式爐名稱平均設(shè)計(jì)強(qiáng)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(yù)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(guò)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(shè)計(jì)流量，可以避免發(fā)生爐管過(guò)熱問(wèn)題，當(dāng)加熱爐進(jìn)料負(fù)荷超過(guò)75%時(shí)，流經(jīng)各段爐管的流量幾乎相等，變化不超過(guò)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(guò)熱，很容易被肉眼觀察到。一般情況下，自然通風(fēng)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(yīng)提供火嘴在給定的燃料組成下燃料壓力對(duì)應(yīng)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(shí)，因煙氣中含有水蒸氣，稱之為濕煙氣?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)過(guò)剩氧含量來(lái)控制燃燒效率。由于火焰不穩(wěn)定，儀表導(dǎo)壓管漏或堵塞，導(dǎo)致管內(nèi)存有燃燒生成的水，都會(huì)使負(fù)壓表讀數(shù)產(chǎn)生誤差，所以要定期對(duì)負(fù)壓表進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。此處要安裝負(fù)壓表，隨時(shí)檢測(cè)加熱爐運(yùn)行參數(shù)。爐膛負(fù)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(diǎn)的實(shí)測(cè)值。 利用煙氣余熱預(yù)熱空氣的方案可分為間接預(yù)熱空氣和直接預(yù)熱空氣兩種。常用于余熱回收的設(shè)備為空氣預(yù)熱器和余熱鍋爐。 耐火襯里保護(hù)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(jì)性隨之降低。按供風(fēng)方式的不同，可分為自然通風(fēng)燃燒器和強(qiáng)制通風(fēng)燃燒器。預(yù)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(fēng)器和燃燒道三個(gè)部分。通風(fēng)方式分為自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)兩種。燃燒器產(chǎn)生熱量，是爐子的重要組成部分。輻射室擔(dān)負(fù)全爐熱負(fù)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(shè)計(jì)、操作、維護(hù)，確保加熱爐安全運(yùn)行，提高效率。 本范圍規(guī)范適用于中國(guó)石油天然氣股份公司煉化企業(yè)加熱爐管理。對(duì)流室包括遮蔽管，對(duì)流管，耐火襯里，管線支撐和掛鉤，主要傳熱方式是對(duì)流。余熱回收系統(tǒng)是從離開對(duì)流室的煙氣中進(jìn)一步回收余熱的部分。其它的附件設(shè)備包括火嘴、風(fēng)門、防爆門、觀火孔、煙囪、煙道擋板、空氣預(yù)熱器、鼓風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)、吹灰器等。燃料噴嘴是供給燃料并使燃料完成燃燒前準(zhǔn)備的部件。配風(fēng)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?jī)煞N， 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(duì)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(shí)，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(jìn)入爐膛冷卻了耐火襯里。 安裝空氣預(yù)熱器是回收煙氣余熱的一個(gè)重要途徑。間接預(yù)熱空氣有工藝分支物流預(yù)熱空氣、冷進(jìn)料熱油預(yù)熱空氣、開式循環(huán)或閉式循環(huán)熱載體預(yù)熱空氣等。爐膛負(fù)壓的單位可以用毫米水柱（mmH2O）或帕（Pa）表示。負(fù)壓的第二測(cè)量點(diǎn)在火嘴平面上，這一點(diǎn)能夠監(jiān)控所有的火嘴有充足的抽力，使燃燒空氣供應(yīng)正常。過(guò)剩空氣定義為高于完全燃燒的化學(xué)配比供入的空氣數(shù)量，表示為百分?jǐn)?shù)。另外為了計(jì)算加熱爐熱效率，應(yīng)該在煙氣排入大氣前測(cè)量氧含量。由于加熱爐對(duì)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(duì)流段出口采樣更能代表燃燒的狀況，所以在線氧分析儀應(yīng)設(shè)在輻射段出口。該曲線由廠家通過(guò)專用設(shè)備來(lái)測(cè)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(cè)量點(diǎn)應(yīng)設(shè)在控制閥后到火嘴手閥之間，并在單個(gè)火嘴閥全開的情況下檢測(cè)。由于燃料氣溫度影響其密度，在相同的加熱負(fù)荷下會(huì)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(yù)熱器的強(qiáng)制通風(fēng)式加熱爐，空氣預(yù)熱器預(yù)熱后的空氣溫度一般在150℃以上。如果發(fā)生爐管局部過(guò)熱，應(yīng)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(dāng)加熱爐低負(fù)荷時(shí)，可能造成爐管內(nèi)流體偏流，導(dǎo)致爐管受熱不均勻，造成爐管過(guò)熱而損壞。s結(jié)垢熱阻m2s，當(dāng)采用引風(fēng)或?yàn)闈M足環(huán)保要求采用高煙囪時(shí)，質(zhì)量流速應(yīng)選用上限。 從控制原理來(lái)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(jìn)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(cè)量根據(jù)安裝位置分為以下五個(gè)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(gè)很重要的工藝指標(biāo)。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的耐熱溫度不超過(guò)105℃，在100℃下具備溫度補(bǔ)償性能，因此熱電偶的接線盒應(yīng)放在回彎頭箱絕熱層外。 3）排煙溫度 排煙的溫度測(cè)量能對(duì)加熱爐的總效能進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)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(cè)量排煙溫度的熱電偶應(yīng)帶有保護(hù)套管，一般應(yīng)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(qiáng)度可以從爐管溫度反應(yīng)出來(lái)。保護(hù)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(shí)以沙磨為優(yōu)，不應(yīng)用金屬絲刷），然后在爐管表面焊接一墊板，所采用焊條應(yīng)考慮爐管構(gòu)料及熱電偶材料的要求，在焊接時(shí)應(yīng)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(guò)高，會(huì)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(duì)象為多容過(guò)程，對(duì)于加熱爐溫度控制，應(yīng)根據(jù)其特性選用合適的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 針對(duì)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(duì)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(lái)說(shuō)，串級(jí)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(duì)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(shí)間常數(shù)，改善了對(duì)象動(dòng)態(tài)特性，加快了調(diào)節(jié)過(guò)程，因而也減少了動(dòng)態(tài)偏差。 3）加熱爐物料出口溫度—爐膛溫度串級(jí)控制 燃料油熱值、進(jìn)料流量，進(jìn)料溫度等干擾因素的影響，首先將反應(yīng)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(yuǎn)較后者小。此種控制方案對(duì)下述情況更為有效： a. 熱負(fù)荷較大，而熱強(qiáng)度較小。此時(shí)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(fù)壓通風(fēng)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(guò)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(shè)置壓力開關(guān)或壓力變送器，對(duì)燃料系統(tǒng)壓力過(guò)低進(jìn)行聯(lián)鎖，防止燃料壓力低回火；同時(shí)防止燃料氣壓力過(guò)高，引起噴嘴脫火或滅火。從加熱爐燃燒要求來(lái)說(shuō)，如霧化介質(zhì)壓力過(guò)高，會(huì)浪費(fèi)燃料和蒸汽，使加熱爐效率降低；而霧化介質(zhì)壓力過(guò)低，霧化效果不好，燃燒不完全，也將降低爐子熱效率。 進(jìn)料流量控制 對(duì)于一個(gè)具體的加熱爐、有一推薦的冷油流速。當(dāng)加熱爐采用多路進(jìn)料時(shí)，為保證各路流量均勻，各路進(jìn)料一般采用同樣的設(shè)定值，保證各路爐管通過(guò)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(shè)備液位與加熱爐進(jìn)料流量組成串級(jí)均勻控制。測(cè)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(guò)?？諝庀禂?shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)煙氣分析方法的不同，分別按干煙氣和濕煙氣進(jìn)行確定。如果值過(guò)大，將降低熱效率，且易使?fàn)t管氧化；如果值過(guò)小，容易造成回火傷人和不完全燃燒。一般分為電動(dòng)、氣動(dòng)控制兩種。 當(dāng)加熱爐采用強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)，因?yàn)榭諝獾牧髁恳子跍y(cè)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(shí)現(xiàn)環(huán)保的要求。 火焰檢測(cè)器的設(shè)置 在石油化工企業(yè)，加熱爐如果點(diǎn)火不成功或在正常燃燒時(shí)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(shí)產(chǎn)生光譜對(duì)比表），紫外火焰檢測(cè)器穩(wěn)定性好、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，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(cè)器與紅外檢測(cè)器,提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全度及可用度。 加熱爐的報(bào)警聯(lián)鎖 對(duì)于有多個(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)、點(diǎn)火和熄火，應(yīng)該設(shè)置報(bào)警，聯(lián)鎖等保護(hù)儀表。 3）燃燒器熄火 對(duì)既沒(méi)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(yīng)考慮使用雙向確認(rèn)型火焰檢測(cè)器，在確認(rèn)燃燒器熄火時(shí)，自動(dòng)聯(lián)鎖停車，避免單火焰檢測(cè)器失靈所引發(fā)的誤動(dòng)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(huì)引起過(guò)渡燃燒。 6）爐管表面溫度高 過(guò)高溫度將使?fàn)t管材質(zhì)損壞。 9）霧化蒸汽壓力低 在使用燃料油時(shí)，如果霧化蒸汽壓力低，會(huì)引起燃料油霧化效果降低，導(dǎo)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(gè)對(duì)流室時(shí)，應(yīng)在每個(gè)輻射室出口裝設(shè)各種儀表接管。 工藝流體側(cè)的儀表接頭應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置 1）管式爐從對(duì)流到輻射的轉(zhuǎn)油線上應(yīng)設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)套管接頭； 2）管式爐進(jìn)出口部位的測(cè)溫點(diǎn)和測(cè)壓點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置在與之相連接的爐外工藝管線上。其導(dǎo)線、絕緣和護(hù)套的設(shè)計(jì)應(yīng)與爐管的熱膨脹位移量相適應(yīng)。燃料氣類型過(guò)?？諝庀禂?shù)燃油燃?xì)庾匀煌L(fēng)強(qiáng)制通風(fēng)5）自然通風(fēng)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(fēng)火炬式燃燒器的安裝位置）選用。 8）燃燒器氣槍和油槍應(yīng)能在管式爐運(yùn)行中進(jìn)行卸載。c. 對(duì)流室煙氣出口的煙道上部或煙囪下部應(yīng)設(shè)人孔門。煙氣溫度高于650℃時(shí)宜采用伸縮式吹灰器等于或低于650℃時(shí)可采用固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器； g. 吹灰管的材質(zhì)一股應(yīng)采用18Cr—8Ni型不銹鋼； h. 當(dāng)吹灰器的蒸汽壓力為1MPa時(shí)，固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器有效吹灰半徑應(yīng)按下表選用；i. ；吹灰管有效長(zhǎng)（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(gè)吹灰管的噴孔數(shù)量又不大于14個(gè)時(shí), 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(shè)置：l. 吹灰器宜裝設(shè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，吹灰器的吹掃應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行?，F(xiàn)在已開始使防火涂料作防火保護(hù)層。 防漏要求 加熱爐的整個(gè)結(jié)構(gòu)體系如在設(shè)計(jì)和施工中不能保證密閉性，就會(huì)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(huì)使?fàn)t襯，特別是陶瓷纖維爐襯損壞。所以，在設(shè)計(jì)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(duì)管板孔和管子之間的縫隙亦應(yīng)采用耐火纖維填塞，進(jìn)—步阻止空氣漏人爐內(nèi)。在該處應(yīng)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(diǎn)的冷壁面上會(huì)凝結(jié)出含有硫酸的液體，對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕。如加熱爐采用高硫燃料，或者在設(shè)計(jì)中按爐壁鋼板承重考慮時(shí)，應(yīng)特別注意鋼板的低溫腐蝕問(wèn)題，并應(yīng)留出適當(dāng)?shù)母g裕量。 防推力要求 由于整個(gè)加熱爐鋼結(jié)構(gòu)的體系內(nèi)部都是高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)，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(yīng)力，以及由于橫梁膨脹施加給立柱的推力，在設(shè)計(jì)中均應(yīng)適當(dāng)加以考慮。又如，為了避免中間火墻熱膨脹時(shí)對(duì)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(qiáng)噪聲則會(huì)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(shí)還存在一氧化碳（CO）和煙塵等。對(duì)于石油化工管式爐來(lái)說(shuō)，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(gè)以上排氣筒（煙囪）的間距要求和等效排氣筒的計(jì)算方法等。但燃料油含硫量或燃料氣中硫化氫含量高時(shí)，燃燒產(chǎn)物中的二氧化硫濃度會(huì)增高?？晒┻x擇的解決辦法有下列幾種： a) 對(duì)燃料進(jìn)行預(yù)