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行業新聞

加熱爐的主要工藝參數

作者: 興罡石化設備| 時間:2016-10-08 09:01:17 | 點擊次數:

(一)爐出口溫度t2 爐出口溫度指原料出爐時被加熱的溫度。原料在加熱爐內吸收熱量的多少,最終反應在爐出口溫度的高低上。不同的石油加工過程,對爐出口溫度有不同的要求,操作時應按工藝要求嚴格控制爐出口溫度。
(二)加熱爐有效熱負荷Q
加熱爐的有效熱負荷即加熱爐的總熱負荷,是指單位時間內原料通過爐管所吸收的總熱量。無論吸收的熱量用于升溫、汽化或化學反應,均為有效熱負荷.管式加熱爐燃燒器
(三)加熱爐的熱效率η
加熱爐熱效率表示爐子提供的熱量被有效利用的程度。是衡量加熱爐燃料消耗及加熱爐設計、操作水平高低的主要指標。一般用加熱爐有效熱負荷與入爐總熱量的比值來表示,即:
η=Q/Qn=Q/BQ1 (7-1)
式中 Qn—入爐總熱量,kJ/h; B—燃料消耗量,kg/h; Ql—燃料的發熱值,kJ/kg。
將式(7一1)整理可得: B=Q/ηQ1 ,kg/h (7—2)
由式(7—2)可知,當加熱爐有效熱負荷、燃料低發熱值一定時,熱效率越高,燃料的消耗就越小,因此,提高加熱爐熱效率,是減少燃料消耗,節約能源的重要措施。
(四)過??諝庀禂?alpha;
加熱爐燃料燃燒時,實際空氣用量與理論空氣用量之比,稱為過??諝庀禂?,即:
α=L/L0=V/V0 (7-3)
式中,L、V—實際空氣用量,Kg空氣/Kg燃料,Nm3空氣/kg燃料;
L0、V0—理論空氣用量,kg空氣/kg燃料,Nm3空氣/kg燃料。
燃料燃燒時必須維持一定的溫度和足夠的空氣,否則,就會燃燒不好。為保證燃料與空氣充分混合并完全燃燒,實際人爐的空氣量應比理論計算的空氣量要多,即α一般應>l。但應注意,在保證燃料完全燃燒的情況下,α越小越好。
(五)輻射室煙氣平均溫度tg
燃料在加熱爐輻射室完全燃燒后,放出大量的熱,爐膛內煙氣的溫度可高達700—850℃。但由于爐膛內各點煙氣的流動情況及各處爐管的吸熱情況不相同,輻射室內各點的溫度是不一樣的。對高徑比<3的圓筒爐和立式爐,一般都是以輻射室出口的煙氣溫度tg作為輻射室煙氣的平均溫度。輻射室煙氣平均溫度的高低對輻射室的傳熱效果、爐管表面熱強度等影響很大。
(六)爐膛體積熱強度qv
燃料燃燒放出的總熱量與輻射室體積之比,稱為爐膛體積熱強度,即:
qv:=qn/V,kJ/(m3.h) (7—4)式中 V—爐膛(輻射室)體積,m3。
爐膛體積熱強度反映爐膛體積大小對燃料燃燒的影響。當燃料放熱量一定時,qv值若過大,則說明爐膛體積偏小,燃燒空間不夠,火焰易舔到爐管,影響爐管使用壽命。qv值若過小,爐膛體積大、溫度低,對燃燒及傳熱也不利,qv值一般控制在2.1×105~4.2×105kJ/(m3•h)。
(七)爐管表面熱強度
1.輻射爐管表面熱強度qR 指在單位時間內,通過輻射爐管單位表面積所傳遞的熱量,即:qR=QR/AR,kW/m2 (7-5)
式中AR—輻射爐管表面積,m2。
2.對流爐管表面熱強度qc 指在單位時間內,通過對流爐管單位表面積所傳遞的熱量,即:qc=QC/AC,kW/m2 (7-6)
式中A。—對流爐管表面積,m2。
由式(7-5)、式(7-6)可知,當熱負荷一定時,爐管表面熱強度越大,所需傳熱面積就越小,可降低爐管鋼材耗量和設備投資。當傳熱面積一定時,爐管表面熱強度越大,熱負荷就越大.可提高爐子的加工能力。所以,爐管表面熱強度的大小,對加熱爐的設計和操作都有很大影響。
爐管表面熱強度的提高,主要受爐管材質、工作時受熱不均勻、原料油可能結焦等因素的影響,需綜合考慮。
由于爐管在爐內所處的位置不同,受熱也不均勻,式(7—5)、式(7-6)所計算出的為爐管的平均熱強度。為防止爐管出現局部過熱而結焦,爐管表面熱強度應適宜。
對流爐管因傳熱溫度低,qc比qR低許多,必要時可選用與輻射爐管不同的材質,以降低造價,但遮蔽管材質應和輻射管相同。
(八)爐管內原料的質量流速GF
原料在爐管內的質量流速可按下式計算:
GF=W/(3600x0.785xdi2xN) Kg/(m2.s) (7—7)
式中 W—原料在爐管內的質量流量,kg/h;
di—爐管內徑,m; N—爐管并聯管程數。
原料在爐管內的質量流速大一些對傳熱較有利,但也會使爐管壓降增大,動力消耗增加。質量流速過小對傳熱不利,原料易沉積結焦,爐管易燒壞。
(九)爐管壓降△p
爐管壓降為原料進出爐管的壓差。在設計加熱爐時通過對爐管壓降的計算,可判斷爐管的管徑和管程數選擇是否合理,泵的揚程是否滿足要求。正常操作時,爐管壓降的變化是判斷爐管內原料是否結焦的重要標志。爐管在不結焦的正常情況下,煉廠常壓爐的壓降一般為0.5~0.7MPa;減壓爐的壓降為0.3~O.6MPa。壓降若過大,爐管則有可能結焦。
(十)煙氣出爐溫度ts
煙氣出爐溫度指煙氣出對流室的溫度。為保證對流室傳熱效果,煙氣與被加熱原料的溫差不能過小,一般控制在100~150℃范圍內。當采用釘頭管或翅片管時溫差可減小到50℃,煙氣溫度也不能過高,否則煙氣帶走的熱量增加,爐子熱效率下降。
當采用空氣預熱器回收煙氣余熱時,最低排煙溫度應根據低溫腐蝕條件來確定。防止溫度過低,煙氣中的酸性氣體和水蒸氣凝結成含硫酸的液體,對爐管和設備構成腐蝕。根據我國燃料的含硫量,露點溫度一般在105~130℃范圍內。
 

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