【正文】 會(huì)產(chǎn)生大量的廢物。 2021年 7月，加熱爐在線機(jī)械清焦技術(shù)首次應(yīng)用于克拉瑪依石化公司 150萬(wàn)噸 /年延遲焦化裝置 [8]。 圖 燃燒過(guò)程計(jì)算 在一定的溫度下，燃料中所含的可燃性成分與空氣中的氧接觸，發(fā)生伴隨放光和熱量的強(qiáng)烈氧化作用過(guò)程成為燃燒。 ； 煉廠瓦斯的低位發(fā)熱量為： Q l =12251kcal/Nm179。 計(jì)算加熱爐熱設(shè)計(jì)效率 11 管式加熱爐的熱效率表示管式爐體系中參與熱交換過(guò)程、為達(dá)到規(guī)定的加熱目的，供給能量利用在數(shù)量上的有效程度，即有效熱量對(duì)供給能量的百分 數(shù) []。爐管表面熱強(qiáng)度值越高，表明完成相同的熱任務(wù)所需要的傳熱面積越小。 代入數(shù)據(jù)，得： 查國(guó)產(chǎn)爐管規(guī)格，選取 ? 1146 規(guī)格。 其中：上下彎頭高： 膨脹長(zhǎng)度： ?? ； 上部間隙： 。/m 。 C 當(dāng)量冷平面 總的當(dāng)量冷平面可由公式（ 26）計(jì)算： 代入數(shù)據(jù)，得： 5 8 mA cp ?????? 總輻射交換因數(shù) 總輻射交換系數(shù)與煙氣的發(fā)射率（即煙氣黑度）、反射面尺寸、爐膛體積等因素有關(guān)。輻射段輸入熱量包括：燃料的總放熱量、燃燒空氣的顯熱、燃料的顯熱；輻射段輸出的熱量：被爐管吸收的熱量、各種熱損失、煙氣離開(kāi)輻射段時(shí)攜帶的顯熱 [15]。 .s ℃ FG — 管內(nèi)流體的重量流速， kg /m178。 代入數(shù)據(jù)后，得： B 對(duì)流管的管排數(shù) 運(yùn)用公式（ 47）計(jì)算對(duì)流管的管排數(shù)： 25 1 mA c ??? 40 式中： Nc— 對(duì)流管管排數(shù) 。 將 1?? =℃ 代入公式（ 9）中得： ； Ct ow ????? ? kgkJI i / ???????? 32 與估算的 365℃ 接近，故不重 復(fù)計(jì)算。 則： ma t mPL ???? ?？梢杂卯?dāng)量平面代替管排的方法 簡(jiǎn)化熱吸收過(guò)程的復(fù)雜性。 圖 置 B 初算對(duì)流室寬度 確定對(duì)流室寬度時(shí)應(yīng)先考慮對(duì)流段每排爐管數(shù)，且每排爐管數(shù)應(yīng)為對(duì)流管程數(shù)的整數(shù)倍（對(duì)流管程數(shù)與輻射段爐管程數(shù)相同） [15]。 代入數(shù)據(jù)，得： 根 63105161140 98604 ..π .fn ???? 實(shí)際爐管根數(shù)是管程的整數(shù)倍，取輻 射爐管根數(shù) 根 106?fn 。 ，公式（ 9）括號(hào)內(nèi)的數(shù) 值為（ 30～ 60） ℃ ，現(xiàn)取值為 35 ℃ ；現(xiàn)取公式（ 10）括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為 75% 。準(zhǔn)確地計(jì)算輻射段的換熱對(duì)加熱爐的節(jié)能起主導(dǎo)作用。過(guò)?？諝庀禂?shù)的大小直接影響燃燒的品質(zhì)：過(guò)?？諝庀禂?shù)小于 ，會(huì)引起燃燒不完全、熱分布惡化、造成回火、爐管腐蝕；過(guò)?？諝庀禂?shù)太大時(shí)，過(guò)剩的空氣將帶走大量的熱，不僅增加排煙熱損失、降低爐子的熱效率，還會(huì)加速爐內(nèi)部件的氧化、增加對(duì)流室的熱量、加劇煙氣低溫露點(diǎn)腐蝕等 [15]。 ； iQ — 燃料氣的低位發(fā)熱值， kJ/ Nm179。 根據(jù)燃料和過(guò)熱蒸汽的特性，計(jì)算加熱爐的總負(fù)荷，計(jì)算公式如下： ? ?? ? ? ? QIIWIIeeIWQ SSSiLVF ?????????? 121 式中： Q180。國(guó)內(nèi)各煉化企業(yè)也更加重視加熱爐優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)加熱爐的改造來(lái)實(shí)現(xiàn)降低能耗，減少污染物排放。 關(guān)鍵詞： 熱效率；結(jié)構(gòu)優(yōu)選；輻射 —對(duì)流型加熱爐；余熱二次利用 II Abstract Tube heating furnace is the most widely used heating equipment in the petrochemical industry. Tube heating furnace play a most significant role in the works of petroleum processing. Using the technology of Tube heating furnace can not only reduce the cost of production, but also can reserve energy effectively .however， in the trend of saving energy nowadays, the drawbacks of Tube heating furnace that it cost so much energy bees more and more obvious each day . In this design, I made a optimized plan by optimizing the Overall Structure of Tube heating furnace and also according to operating conditions and characteristics of the device. With the help of the optimized plan, we can rise the thermal efficiency of Tube heating furnace ,and then reach the goal of Energy conservation. The tube heating furnace in this design is applied to the atmosphericvacuum technology， after a careful analysis of the entire process and the choices of a variety of optimizations, I finally made the bined operation scheme of two sets of radiationconvection cylindrical heating furnaces. Besides, in the process calculation of the tube furnace, which include the calculation of the structural dimensions of the radiation chamber and convection room, the calculation of furnace pressure, the calculation of fuel consumption, to reach the appointment of optimizing the structure of Tube heating furnace. By using the screw expander as the waste heat recycling equipment of flue gas can improve thermal efficiency and saves energy much better. III Key words: Thermal efficiency 。通過(guò)使用螺桿膨脹機(jī)以實(shí)現(xiàn)煙氣余熱二次利用，進(jìn)一步提高熱效率，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。 我國(guó)煉化加熱爐節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況 伴隨國(guó)家對(duì)科學(xué)發(fā)展觀的逐步落實(shí)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的地位日益突出。加熱爐的總負(fù)荷包括原料及水蒸汽通過(guò)加熱爐所吸收的熱量和注水汽化熱等其他熱負(fù)荷 [15,911]。 燃燒氣的高、低位發(fā)熱值按公式（ 2）、（ 3）計(jì)算， y qQ ihh ?? （ 2） y qQ ill ?? （ 3） 被加熱介質(zhì)的組成： C—% H—% S—%； 式中： hQ — 燃料氣的高位發(fā)熱值， kJ/ Nm179。過(guò)剩空氣系數(shù)是指實(shí)際進(jìn)入爐膛的空氣量與理論空氣量的比值 [15,12,13]。輻射室是通過(guò)火焰或高溫?zé)煔膺M(jìn)行輻射傳熱的部分，在加熱爐中輻射傳熱約占全爐熱負(fù)荷的（ 70～ 80） %[15]。 由于管式加熱爐輻射段爐管表面熱強(qiáng)度采用 30kw/m178。 輻射爐管根數(shù) 輻射爐管根數(shù)可由公式（ 15）確定： 式中： nf— 輻射段爐管根數(shù) 。 代入數(shù)據(jù)后，得： ? ? mL K ~? 。 A 計(jì)算當(dāng)量平面 當(dāng)量平面是與管排具有同樣吸熱能力的有效裝有管子的爐壁面積。對(duì)于圓筒爐而言，氣體的平均輻射長(zhǎng)度 L=1Df=[2]。 聯(lián)立公式（ 32）、（ 33），得： 代入數(shù)據(jù)后，得： 查石油餾分焓圖得 ?? =℃ 。 其中： 由標(biāo)準(zhǔn)釘頭管的相關(guān)性質(zhì)得： 將上述數(shù)據(jù)代入公式（ 44），得： 對(duì)流管的總傳熱系數(shù) 對(duì)流管的總傳熱系數(shù)應(yīng)用公式（ 45）計(jì)算： 39 式中： Kc— 對(duì)流管的總傳熱系數(shù)， CsmkJ o??2/ 代入數(shù)據(jù)后，得： 對(duì)流室內(nèi)爐管表面積 及管排數(shù) A 對(duì)流管表面積 運(yùn)用公式（ 46）計(jì)算對(duì)流管表面積： 式中： Ac — 對(duì)流管表面積， 2m 。 .s ； 34 ?— 管內(nèi)流體在平均溫度下的黏度， cp ； id — 對(duì)流段爐管內(nèi)徑， m ； ?— 取 1 ； 由公式（ 13） ，得： 代入數(shù)據(jù)后，得： 將 ? ? Cmhk c alsmkgG ocF ????? /,/ 8 3 9 ??? 代入公式（ 37）得： B 包括內(nèi)膜結(jié)垢熱阻在內(nèi)的爐管內(nèi)膜傳熱系數(shù) 包括內(nèi)膜結(jié)垢熱阻在內(nèi)的爐管內(nèi)膜傳熱系數(shù)可由公式（ 37）計(jì)算： smkgG F ?????? 22 / ?? ? CsmkJh oic ????????? / 35 式中： ich — 包括內(nèi)膜結(jié)垢熱阻在內(nèi)的爐管內(nèi)膜傳熱系數(shù)， CsmkJ o??2/ 。 輻射段熱平衡由公式（ 30）計(jì)算： 式中： Qn — 燃料的總放熱量， kJ/s ； QR — 被爐管吸收的熱量， kJ/s ； qa — 燃燒空氣的顯熱， k J/s ； qf — 燃料的顯熱， k J/s ； 29 qL — 各種熱損失， k J/s ； q2 — 煙氣離開(kāi)輻射段時(shí)攜帶的顯熱， k J/s 。 A 有效曝露爐墻面積 有效曝露爐墻面積可由公式（ 27）計(jì)算： 式中： AW — 有效曝露爐墻面積， m 178。 每米釘頭管所占流通面積可按公式（ 21）進(jìn)行計(jì)算： 式中： d? — 釘頭管縱向間距， m ； ds — 釘頭管直徑， m 。 則爐管向下膨脹時(shí)，輻射段爐膛高度 21 mH f ????? 對(duì)流室是指靠由輻射室出來(lái)的煙氣進(jìn)行對(duì)流換熱的部分。 m...π .ifd 08505118884 75108168301 ????? 18 則輻射段爐管內(nèi)徑為： ? ? m.. 1020216021140 ??? 輻射段爐管管心距為： 輻射室爐體尺寸 輻射爐管的節(jié)圓直徑、 有效長(zhǎng)度 爐管的有效長(zhǎng)度與中心節(jié)圓的比值，稱為高徑比。由于輻射室內(nèi)爐管沿周向和長(zhǎng)度方向均存在傳熱不均勻，輻射室爐管表面熱強(qiáng)度是指輻射室所有爐管的平均值 [15,2022]?？梢圆捎谜胶夂头雌胶鈨煞N方法計(jì)算管式加熱爐的熱效率。 =179。燃燒后生成的混合氣體稱為燃燒產(chǎn)