管式加热炉的操作范围.doc

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1、管式加热炉的操作范围管式加热炉的操作范围管式加热炉既有上限又有下限的设备，它不允许远离其设计能力进行操作。一台炉子的设计热负荷究竟取多少，必须考虑到它在要求的上、下限负荷下都能顺利操作，同时，还要考虑炉子所在工艺系统处理量变化的范围以及炉子的经济性等。(1) 炉子的操作上限通常允许的操作上限为设计热负荷的 120%，理由是热负荷增加到这个值时炉子在设计上无需作什么特殊考虑，基建投资因而不变，而且炉子负荷有 20余量以后基本上也能满足工艺上的变化要求。但是在此基础上把炉子的操作负荷再进一步提高，则需要对若干个可能的限制因素进行校核。这些因素主要是：炉膛体积、烟气侧阻力、管内流速和火墙温度等。 炉

2、膛体积限制炉子操作负荷过大以后，火焰有可能烧出炉膛之外，并舔到辐射室炉管或热遮蔽管上，危及炉子的安全。因此炉膛的尺寸在操作上限时应能容纳住火焰，并有一定余量。 烟气侧阻力限制。对强制通风加热炉，烟气侧阻力会不会成为提高负荷的限制，主要由风机能力决定。自然通风加热炉是利用烟囱抽力克服烟气侧阻力，这方面的问题较为突出。因为炉子负荷增加后，烟囱烟气量也要增加，同时，热负荷增加后热效率会降低，即排烟温度将升高，从而增加烟囱的抽力，但抽力的增量不大。当炉子达到某一负荷时，抽力增加和烟气侧阻力的增加将处于平衡，这一平衡点就是由烟气侧阻力所决定的操作上限。超过这一点操作，空气量不足，使燃烧不完全。 管内流速

3、限制从泵和压缩机的输送能力来考虑，管内压力损失有上限而无下限，故油品在管内的流速不能过高。 火墙温度限制负荷越大火墙温度越高，超负荷运转时辐射室在结构和材料方面可能产生问题，最容易发生损坏的是辐射炉管的支承件（如管板、管吊等） ，一台炉子的火墙温度允许达到多高，主要由各材料的设计温度、安全使用温度或者高温许用应力决定。(2) 炉子操作的下限可能有人认为炉子操作只有上限没有下限，操作负荷越小越显得富裕，因而越安全可靠。这种观点是不对的。实际证明，一台大炉子在过小的负荷下操作可能损坏得更快。 受热均匀性问题燃烧器的大小和数量是根据设计负荷考虑的。当炉子在设计负荷下运转时，燃烧器将全部投用，火焰基本

4、上能充满整个炉膛，炉管受热将比较均匀。而炉子降低负荷后不得不只点燃一半甚至 1/3 以下的燃烧器，这显然会使各部分辐射炉管受热不均。如果此时换另一种调节方法，把每个燃烧器关小，但维持每个燃烧器都投用，沿火焰长度方向炉管热强度的分布的不均匀性仍然会比正常负荷下大。 局部过热问题当然由于降量操作时炉子热负荷也按比例减少了，仅上一点就足以引起炉管的局部过热与损坏，但应该看到管内流量减小以后，管内介质的传热系数有可能大幅度下降，管内介质的流动状态有可能突变，盘管各路之间也更容易发生偏流。如果这些因素都发生作用，它们的不良后果有可能抵消因热负荷降低给炉管带来的安全度，而造成低负荷下的炉管局部过热损坏。当管内介质为高粘度流体或低气体时，因在设计负荷下其管内介质传热系数本业就偏低或管内流态本来就不理想，降量操作尤应加以注意。