汽柴油生产操作与控制 企业员工安全生产素质培训 加热炉基础知识0906.ppt

2.1 燃料的热工性质 2.1.1燃料油的低发热值 燃料油主要有碳和氢两种元素组成，还有硫、氧、氮等。氧和氮含量很少，可以忽略。可以用燃料油的相对密度估算其碳和氢的含量： H、C、S分别为燃料油中氢、碳、硫的重量百分数，如含碳86%，则C=86 。 * 2.1 燃料的热工性质 2.1.1燃料油的低发热值 燃料的发热量是燃料定温完全燃烧时的热效应，即最大反应热。 燃料油的发热量可按元素组成计算： Ql：燃料油低热值，kJ/kg； C、H、O、S、W：燃料油中碳、氢、氧、硫和水分的质量百分数。 * 2.1 燃料的热工性质 2.1.2燃料气的低发热值 燃料气包括H2、CO、H2S和C1~C5烃类气体，还可能含有N2、O2、CO2、SO2等。燃料气可近似看作理想气体。 燃料气低热值： Ql=∑YiQli 式中 Ql：燃料气低热值， kJ/kg燃料气； Yi：单一气体的重量百分率； Qli：单一气体的低热值， kJ/kg；可由数据表查得。 * 2.1 燃料的热工性质 2.1.3理论空气量的计算 燃料油理论空气量： L0：理论空气量，kg空气/kg燃料 * 2.1 燃料的热工性质 2.1.3理论空气量的计算 燃料气的理论空气量： L0 = ∑YiL0i L0i ：单一气体的理论空气量，kg空气/kg燃料 * 2.2 过剩空气系数 燃料在燃烧时需要氧气，在空气中氧气体积约占21 %，氮气约占79 %，所以燃料在燃烧时需要供给空气。1kg 燃料油在燃烧时所需理论空气量（α＝1）约为14.2kg （11Nm3）。在实际的加热炉中，由于从燃烧器进入的空气不可能全部都参与燃烧，另外，也由于从炉子其他不密封处漏入了空气，所以实际进入炉内的空气量总是比理论空气量多，前者与后者之比叫做过剩空气系数，即： * 2.2 过剩空气系数 过剩空气系数大小的影响 过剩空气系数是影响炉效率的重要指标。 过剩空气系数大，入炉空气多： 1）影响传热，相对降低炉膛温度； 2）排烟量大，热损失增加； 3）烟气氧含量高，炉管表面氧化腐蚀。 * 2.2 过剩空气系数 过剩空气系数大小的影响 在保证燃料完全燃烧的前提下，尽量降低过剩空气系数。 过剩空气系数过小：产生化学不完全燃烧，烟气中有CO、H2、CH4。机械不完全燃烧，排烟中有炭黑粒子，污染受热面，污染环境。 * 工艺加热炉基础知识 * 主要内容 1 加热炉结构和主要技术指标 2 加热炉有关参数介绍 * 1 加热炉结构和主要指标 1.1概述 一个设备，具有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质（固体或流体）加热，这样的设备叫做“炉子”。工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、热处理炉、窑炉、焚烧炉和蒸汽锅炉等。 “管式加热炉”是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，管式加热炉的特征是： 1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体。而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水或蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。 2）加热方式为直接受火式。 3）只烧液体或气体燃料。 4）长周期连续运转，不间断操作。 * * 1.2 加热炉的一般结构 工艺加热炉一般由辐射室、对流室、燃烧器、余热回收系统以及通风系统五部分组成。 辐射室也称为炉膛，包括燃烧器和风道，炉管和炉管支撑，耐火衬里等，传热方式主要是热辐射，全炉热负荷的70%~80%是由辐射室担负的，是全炉最重要的部分。由于火焰温度很高（可达1500-1800℃），故不能直接冲刷炉管。火焰离炉管远，辐射传热量小，所以应尽量减小炉膛体积，节省投资。 * 1.2 加热炉的一般结构 辐射室炉墙由耐热层、隔热层和保护层组成。耐热层除能耐高温，还有再辐射性能，能将吸收的热量再辐射给炉膛。耐热层有耐火砖砌筑和耐火衬里两类。尤其是陶瓷涂料耐火衬里，不仅耐高温、耐振动、有良好的绝热性，而且辐射系数高，增加了辐射能力。 * 1.2 加热炉的一般结构 对流室包括遮蔽管，对流管，耐火衬里，管线支撑和挂钩，主要传热方式是对流。对流室一般担负全炉热负荷的20%~30%，对流室吸热量的比例越大，全炉的热效率越高，为了尽量提高传热效果，对流室多采用钉头管和翘片管。 燃烧器产生热量，是炉子的重要组成部分。要使火焰不冲刷炉管并实现低氧完全燃烧。 * 1.2 加热炉的一般结构 余热回收系统是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分。回收方法分为两类，一类采用空气预热方式回收热量；另一类是采用余热锅炉回收热量。 通风系统的任务是将燃烧用空气导入燃烧器，并将废烟气引出炉子，它分为自然通风方式和强制通风方式两种。 其它的附件设备包