一、管式加熱爐(lú)工作原理
液體(氣體)燃料在加熱爐輻(fú)射室(shì)(爐膛)中燃燒,產生高溫煙氣並以它作為(wéi)熱載體,流向對流室,從煙囪(cōng)排出。待加熱的原油首先進(jìn)入加熱爐對流室爐管,原油溫度一般為29。爐管主要以對流方式從(cóng)流過對流室的煙氣中獲得熱量,這些熱量又以傳熱方式由爐管外表麵傳導到爐管內表麵,同時(shí)又以對流方式傳(chuán)遞給管內流動的原油。原油由對流室爐管進入輻射室爐管,在輻(fú)射(shè)室內(nèi),燃燒器噴出的火焰主要(yào)以輻射方式將熱量的一部分輻(fú)射到(dào)爐管外表麵,另一部分輻射到(dào)敷設爐管的爐牆上,爐牆再次以輻射方式將熱輻射到背火麵一側的爐管外表麵上。這兩部分輻射熱共同作(zuò)用,使管式加熱爐外表麵升溫(wēn)並與管壁內表(biǎo)麵(miàn)形成(chéng)了溫差,熱以傳導方式流向管內壁,管(guǎn)內流動的原油又以對流方(fāng)式(shì)不斷從(cóng)管內壁獲得熱量,實現了加(jiā)熱原油的工(gōng)藝(yì)要求。
管式(shì)加熱爐(lú)加熱能力的大小取決於火(huǒ)焰的強弱(ruò)程度(爐(lú)膛溫度)、爐(lú)管表麵積和總傳熱係數的大小。火焰(yàn)愈強,則爐膛溫度愈高,爐膛與油流之間的溫差越大(dà),傳(chuán)熱量越大;火焰與煙氣接觸的爐管麵積越大(dà),則傳熱量越多;爐管的導熱性能越好,爐膛結構越合理(lǐ),傳熱量也愈(yù)多。火焰的強弱可用控製火嘴的方法調節。但對一定結構的爐子來說,在正常操作條件下爐膛溫度達到某一(yī)值後就不再上升。爐管表麵的總傳熱係(xì)數對一(yī)台爐子來說是一定的,所以每台爐子的加熱能力有一定的(de)範圍。在實際使用中,火焰燃燒不好和爐管結焦等都會影(yǐng)響加熱爐的加(jiā)熱能力,所以要注意控製(zhì)燃燒器使之*燃燒,並(bìng)要防止局部爐管溫度過(guò)高而結(jié)焦。
二、管式加熱爐的運行參(cān)數
爐膛溫度(dù)一般指煙氣離開輻射室的溫度(dù),也就是煙氣未(wèi)進入(rù)對流室的溫度或輻射室擋火牆前的溫度,是加熱爐運行的(de)重要參數。在爐膛內(輻射室)燃料燃燒產生的熱(rè)量,管式加熱爐是通過輻射和對流傳給爐管的(de)。傳熱量的(de)大小與爐膛溫度和管壁溫度有關。原油從加熱爐中獲得的熱量其中有以輻射傳熱為主。輻射換熱與火焰(yàn)的溫度的四次方成正(zhèng)比,因(yīn)此(cǐ),在高溫區中,輻射受熱麵的吸(xī)熱效果要比對流受熱麵的(de)效果好(hǎo),吸收同樣數量的熱量,輻射換熱所需的受熱麵積即金屬消耗量要比對流換熱的少。設計時選取的爐膛溫度值決定著加熱爐輻射受熱麵及對流受熱麵之間(jiān)的吸熱量比例。爐膛溫度(dù)高,輻射室傳熱量就大,所以爐膛溫度能比較靈敏地反映爐(lú)出口(kǒu)溫度。但是從運行角度考(kǎo)慮,爐膛溫度過高,輻射室爐(lú)管熱(rè)強度過大,有可能(néng)導致輻射管局部過熱結焦同時進入(rù)對流室的煙氣溫度也過高,對流室(shì)爐管也易被燒壞,使排煙溫度過高,加熱爐熱效率下降。所以爐膛溫度是保證加熱爐長期安全運行的(de)指標。在輸(shū)油(yóu)加熱爐中(zhōng)爐膛溫度高不(bú)超過(guò)&。
排煙溫度是煙氣離(lí)開加熱爐一(yī)組對流受(shòu)熱麵進入(rù)煙囪的(de)溫度。排煙溫度不應過高,否則熱損失大。在操作時應控製排煙溫(wēn)度,在保證加熱爐處於負壓*燃燒的情況(kuàng)下,應降(jiàng)低排煙溫度。排煙溫度(dù)的調節(jiē)一般用控製進風量,即調整過剩空氣係(xì)數(shù)的辦(bàn)法。降低排煙溫度,可(kě)減少加熱爐排煙熱損失,提(tí)高熱效率,從而節約(yuē)燃料消耗量,降低(dī)加熱爐(lú)運(yùn)行成本。但排煙溫度過(guò)低,管(guǎn)式(shì)加熱爐使對流受熱(rè)麵末段煙氣與載熱質(zhì)的傳熱溫差降低,增(zēng)加了受(shòu)熱麵的金屬消耗(hào)量,提高加熱爐的投資費用。因此,排煙溫度的選擇要經過經濟比較。
在選擇合理的排煙溫度時(shí),還應考慮低溫腐蝕的影響。由於燃料(liào)中的硫在燃燒後可(kě)生成+,它在煙氣中和水蒸氣形成硫酸蒸氣(qì),當受熱麵壁溫低於硫酸蒸氣的露點溫度時,硫酸蒸氣就會冷凝下來,腐蝕壁麵金(jīn)屬。如受熱麵壁溫低於煙氣中水蒸氣的露點時,則水蒸氣也會凝結在管壁上,加劇了腐蝕,並(bìng)且容易引起堵(dǔ)灰。降低露點,減少腐蝕和積灰的措(cuò)施有:淨化燃料油。目前國外已有應用(yòng),但能否廣泛應用還值得研究。