【文章內容簡介】 燃料燃燒的真實情況。 火焰檢測器在安裝時應注意以下幾點： a. 火焰檢測器應對準火焰的l/3處； b. 在多火嘴燃燒爐每個火焰檢測監(jiān)視—個火焰的情況下，火焰檢測器在安裝時一般應帶有引導管（引導管越短越好），防止各火嘴火焰之間的相互干擾； c. 應帶冷卻裝置、風冷采用凈化風、無凈化風可采用夾套水冷裝置。 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鍵地位的加熱爐；為確保加熱爐安全地運轉、點火和熄火，應該設置報警，聯(lián)鎖等保護儀表?？梢杂刹僮魅藛T糾正的接近極限的一次儀表與執(zhí)行報警的儀表分開，盡管有時測量點相同； 為了保證聯(lián)鎖系統(tǒng)的高度可靠性，設計時應充分考慮如下幾點： a. 系統(tǒng)應為事故安全型（失電動作）； b. 系統(tǒng)的安全等級與裝置的安全等級相匹配； c. 合理考慮輸入/輸出卡件的冗余配置和現(xiàn)場一次動作元件的冗余設置； d. 有足夠的操作員接口，有自動/半自動（手動）靈活的操作手段；有足夠的旁路維修。 加熱爐常規(guī)聯(lián)鎖項 1）燃料壓力低 燃料壓力低于能使燃燒器保持穩(wěn)定的壓力。 2）進料量低 最好切換到最低限度的燃燒速率，或在某些情況下，設置自動停車。 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。 4）霧化蒸汽壓力低 當使用燃料油時，霧化蒸汽壓力低會引起火焰減弱甚至熄火狀況。 5）煙風系統(tǒng)失靈 對帶有強制通風設備（鼓風機、引風機）、空氣預熱器的加熱爐，除非加熱爐可以在自然通風或爐膛正壓下操作，否則在風機故障時需停車熄火。如果允許自然通風操作，則可以通過打開設置在強制通風燃燒器前熱風道上的快開風門，改強制通風為自然通風，保證加熱爐繼續(xù)操作。 如果上述情況發(fā)生，減少燃料量將燃料管路的調節(jié)閥關至最小允許開度，而停車一般要切斷燃料。對于電動執(zhí)行機構，直接輸出切斷信號至電動切斷閥，切斷燃料；對于氣動執(zhí)行機構，當產生切斷信號時，三通電磁閥線圈失電，凈化風放空，執(zhí)行機構閉斷燃料、氣動切斷閥可選用氣動調節(jié)閥，對于泄漏量要求嚴格的場合，可選用氣動切斷球閥或氣動切斷閘閥。 加熱爐常規(guī)報警項 1）燃料壓力低 當燃料壓力下降到接近將使燃燒器操作不穩(wěn)定的工況時應報警。對燃料氣管線，一般在燃料氣調節(jié)閥與燃燒器之間設置壓力開關，以便檢測出燃料氣源的低壓情況。 2）燃料壓力高 燃料壓力太高會引起過渡燃燒。 3）排煙溫度高 排煙溫度高一般是由不良操作引起，也可能由加熱爐管泄漏、空氣頂熱裝置損壞造成。 4）火焰減弱 可以用對紫外輻設敏感的火焰檢測器檢測。 5）被加熱物料出口溫度高 物料出口溫度過高會引起或預示運行、操作中有不當之處。 6）爐管表面溫度高 過高溫度將使爐管材質損壞。如果刀刃式表面熱電偶和爐管表面脫開，也會導致溫度讀數(shù)高。 7）爐膛壓力高 爐膛壓力升高導致火焰外泄等危險，另外，爐膛壓力高往往也反應出引風機故障、調節(jié)擋板失靈。 8）進料量低 加熱爐的進料量低，會導致爐管過熱，加速爐管事故的發(fā)生。 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。 檢查、檢測點的設置 儀表接管應根據(jù)下列條件設置 測溫和測壓儀表接管應設在空氣預熱器煙氣和空氣的進出口管道處； 煙氣和空氣通道上的儀表接管應按下列規(guī)定設置 1）； 2）對流室加熱多種介質時，應根據(jù)需要在每種介質的進出口部位裝設測溫點； 3）圓筒爐輻射室盤管節(jié)圓直徑大于6m或節(jié)圓直徑大于4m、且有幾路并聯(lián)盤管時，在爐膛的適當部位宜裝設高溫熱電偶測溫點（僅有一個燃燒器時除外）； 4）輻射室和對流室煙氣側的儀表接管，除應符合本條第二和第三款的要求外，其數(shù)量不應少于下表的規(guī)定。有其他要求時，可另外增設。部 位測 溫 點測 壓 點煙氣取樣口 輻射室下部 輻射室出口或對流室入口①② 對流室出口① 煙囪擋板下部2111111注：①沿爐膛長度或管長度每隔6米應設一個測溫點和測壓點。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。5）管式爐爐膛熱電偶末端插入爐膛的深度至少應超過壁管50～l00mm，但熱電偶的懸臂長度不宜大于600mm； 6）其他部位熱電偶的水平插入深度應為插入部位寬度的三分之一，但懸臂長度一般不大于800 mm； 7）輻射室和對流室的測溫點和測壓點，在穿過爐壁處應設18Cr—8 Ni型不銹鋼管。測壓管外端應備有六角頭絲堵。測溫管外端應備有中間開有小孔（與熱電偶套管匹配）的盲板法蘭； 8）煙氣取樣口的套管應伸入爐膛內表面40mm。 工藝流體側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。故在無特殊要求時，在管式爐盤管系統(tǒng)的進出口部位不設置儀表接頭。 管壁熱電偶應按下列規(guī)定設置 1）一般管式爐上不宜采用管壁熱電偶。當需要控制管壁溫度或需要了解開工初期和末期以及負荷變動后管壁溫度的對比變化時，應裝設管壁熱電偶； 2）管壁熱電偶應在直接向火面的峰點與爐管相連。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。 燃燒器 1）除明確單燃油或單燃氣外，一般應選用油、氣聯(lián)合燃燒器。2）對于單燃油的圓筒爐、燃燒器數(shù)量不宜少于3個。 3）燃燒器在設計過?？諝庀禂?shù)下的最大放熱量不應低于以下規(guī)定：燃燒器數(shù)量最大放熱量與正常放熱量之比（%）≤34～56～7≥81501251201154）燃燒器的設計過剩空氣系數(shù)不應低于下述規(guī)定值。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。 自然通風火炬式燃燒器的安裝位置最小間距（m）單個燃燒器的最大放熱量（MW）ABCD燃燒器中心線至閉管中心線的橫向間距立燒時燃燒器至頂部爐管中心線間距燃燒器中心線至末排爐管的爐墻的橫向間距橫燒時，對燃燒器之間的距離燃 油燃 氣注：①橫燒時，；②對于油氣混燒燃燒器，除液體燃料僅在開工時使用，所有間距都應按燃燒油條件考慮；③表中C項不包括附墻火焰的燃燒器。6）燃油的燃燒器均應設置氣體點火裝置。 7）燃燒器火道磚與爐襯之間應設伸縮縫，并能在不損壞爐襯的條件下進行拆換。 8）燃燒器氣槍和油槍應能在管式爐運行中進行卸載。 9）燃燒器應采取隔聲措施，爐區(qū)噪聲A級一般不應大于90dB，并應符合國家或地區(qū)環(huán)境保護的有關規(guī)定。 其它配件 1）看火門設置的數(shù)量和位置應能觀察到火餡燃燒情況、輻射管、遮蔽管和耐火材料的向火面。 2）人孔門應按以下規(guī)定設置： a. 當一個爐膛分隔為幾間時，每間的人孔門不得少于1個； b. 爐底面積小的圓筒爐，可利用燃燒器開孔代替人孔。c. 對流室煙氣出口的煙道上部或煙囪下部應設人孔門。 3）滅火蒸汽管應按以下規(guī)定設置： a. 輻射室滅火蒸汽管的數(shù)量一般應按每100m3輻射室體積設置一個公稱直徑為40的滅火蒸汽管； b. 采用帶堵頭的回彎頭時，或在介質腐蝕性強、沖蝕性強的焊接彎頭箱內，均應設置滅火蒸汽管； 4）立管爐上如無輻射管彎頭箱時，則每個輻射室的爐頂均應設置爐管裝卸孔。 5）吹灰器應按以下規(guī)定設置： a. 對流室采用擴大表面管時，除單燒氣體燃料外，都必須設置吹灰器； b. 當確定沿爐管長度方向的每排吹灰器數(shù)量時，應考慮中間管板的間距； c. 聲波清灰器是目前應用較廣泛的清灰器，已逐步替代老式（帶吹灰管）吹灰器。 d. 伸縮式吹灰器的吹灰管穿過爐墻處及對面的爐壁上，爐墻襯里內表面均應各設置一塊高400mm、寬800 mm的18Cr—8Ni型不銹鋼防沖板； e. 吹灰管外徑與爐管（包括擴大表面）外徑的最小間距應為230 mm； f. 吹灰器的形式應根據(jù)煙氣溫度、吹灰管長度和材質選用。煙氣溫度高于650℃時宜采用伸縮式吹灰器等于或低于650℃時可采用固定旋轉式吹灰器； g. 吹灰管的材質一股應采用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. 固定旋轉式吹灰器的噴孔位置和爐管的關系宜按下圖設置：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。各排的吹掃順序應與煙氣流動方向相一致。 安全環(huán)保要求 防火要求 在生產操作中，如爐管因發(fā)生事故而破裂，大量可燃物可能從爐底外溢，在爐子下部燃燒，另外，爐底可燃氣體的積聚與液體燃料的泄漏也會引起爐底著火。為避免在這種情況下燒壞爐底立柱，影響加熱爐的正常運轉和使用壽命，甚至造成整個加熱爐倒塌的重大事故，所以在所有架空式爐底的鋼制立柱四周都應設有防火保護層，防火保護層可用磚砌成，亦可用混凝土搗制，其厚度不應小于100mm。現(xiàn)在已開始使防火涂料作防火保護層。 防爆要求 管式加熱爐在正常情況下是負壓操作的，而爐體結構尺寸龐大，不可能按照受壓容器來設計，所以，一般加熱爐的輻射室均應裝有防爆門，以便在爐內發(fā)生爆炸事故時，泄掉爐內壓力，保證爐體鋼結的安全。 在采用余熱回收系統(tǒng)時，如果引至爐下的煙氣系統(tǒng)內可能出現(xiàn)后燃現(xiàn)象，則在煙道上也應設置防爆孔。由于這種煙道為引風系統(tǒng)，內部和外界壓差較大，故宜采用防爆膜。 防漏要求 加熱爐的整個結構體系如在設計和施工中不能保證密閉性，就會在生產操作中出現(xiàn)泄漏，泄漏分向外漏和向內漏兩種。 向外漏的部位發(fā)生在正壓操作的供風系統(tǒng)，也可能出現(xiàn)在操作不正常的輻射室頂部和對流室。如果高溫煙氣從爐內漏出，就會造成熱量的大量損失，并導致鋼結構的局部過熱。 向內漏包括漏水和漏氣。雨水滲入爐內，會使爐襯，特別是陶瓷纖維爐襯損壞?？諝獾拇罅柯┤霑觿t管的氧化、降低爐膛溫度和加熱爐的熱效率。通常大量空氣是從輻射室和對流室的彎頭箱門處漏入的。另外，由于考慮爐管的安裝、膨脹和彎頭及管板的制造誤差，在兩端管板上的管孔與管子之間都留有較大的間隙，由于爐內一般為負壓，所以大量空氣從 這些間隙中漏入。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。國內過去的設計，從便于檢查彎頭有無漏油這點出發(fā)，彎頭箱門都設計成便于開啟的鉸鏈式結構，因此現(xiàn)在的加熱爐大部分都漏風嚴重。如果將彎頭箱門改成用螺栓擰死的固定式結構，肯定會顯著減少漏風量。采用這種結構后，應保證爐管和彎頭的焊接質量，減少因漏油帶來的麻煩。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。如該處不加以密封，在較高的對流室內，煙氣可能從下部管孔進入彎頭箱內，再由上部管孔返回對流室，煙氣的短路會影響對流室的傳熱，并使兩端管板和彎頭箱超溫。為了避免這種現(xiàn)象的產生。 在對流室進出口管線穿過彎頭箱門處，也容易造成漏風的部位。在該處應采取密封結構，既保證爐管的收縮和膨脹，又減少空氣的泄漏量。 另外，當輻射室的爐管采用向上膨脹的結構時，出入口管穿過爐頂部位應采取一定的結構型式，以加強密封。 在加熱爐鋼結構的設計和施工中，必須保證爐體鋼結構體系的氣密性。對所有易引起爐子內、外貫通的連接焊縫，即使無強制要求，但從防止泄漏這點出發(fā)，應全部采用密封性滿焊。 防腐蝕要求 加熱爐內的煙氣在低于露點的冷壁面上會凝結出含有硫酸的液體，對金屬產生腐蝕。因為這種腐蝕發(fā)生在溫度較低的部位，故可稱低溫腐蝕。在加熱爐操作中，如爐襯密封性不好，會使爐壁鋼板的內表面結露引起低溫腐蝕，國外設計的加熱爐，當爐墻采用砌磚結構時，有的在鋼板內表面涂有一層瀝青質防腐層。由于國內加熱爐燃料的含硫量較低，故均未采取這種防護措施。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。 在加熱爐的煙囪和煙道內，即使不考慮散熱損失，在煙氣溫度較低的部位也應采用輕質耐熱混凝土內襯，減少低溫腐蝕。必要時，可以采取外保溫，使鋼板壁溫保持在煙氣露點溫度以上。為避免低溫腐蝕，引風機外部亦應進行保溫。 防推力要求 由于整個加熱爐鋼結構的體系內部都是高溫煙氣通過，故各部件均存在不同程度的熱膨脹。在設計中，除應避免爐襯附加給鋼結構的熱膨脹推力外，在高溫煙風道上，還應在適當部位設置固定支座和滑動支座，使管道能夠定向膨帳，并設置波形膨脹節(jié)，減少施加于爐體、設備和風機上的膨脹推力。 在某些爐型上，由于結構上的需要，梁和柱可能通過爐膛。在這種條件下，與高溫煙氣接觸的梁柱表面必須用耐火材料隔熱，使鋼材表面溫度不超過100℃；梁和柱的內側還應采取自然冷卻或其他的降溫措施。 加熱爐的柱梁和立柱上所存在的內、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。 除了鋼結構以外，爐管系統(tǒng)和爐襯的機構設計中也要充分考慮到熱膨脹問題，以盡量減少爐管和爐襯對鋼結構的熱膨脹推力。例如，爐管應設計成少受