加热炉
10、加热炉及风机连锁
连锁是当需要控制的物理量超出的控制时 ,触发开启或关闭一些相应的设备,避免事故 的发生会防止对设备或人身造成伤害 。连锁 的目的其实就是起保护作用。
加热炉常规联锁项
腾龙芳烃生产一部凝析油装置
加热炉
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一、概述
加热炉是炼油厂和石油化工厂的重要设备之一,它是利用燃料在 炉膛内燃烧产生高温火焰与烟气作为热源,来加热炉管中流动的 油品,使其达到工艺操作规定的温度,以供给原油或油品进行分 馏、裂解或反应等加工过程所需要的热量,保证生产的正常进行。
7、吹灰器
(1)吹灰目的 加热炉是原油蒸馏装置中十分重要的设备,是生 产中的重要环节,如何提高它的热效率对降低成本十 分有意义。加热炉的燃料主要分为燃料油和燃料气, 由于是长期连续生产,燃料燃烧会产生大量的灰尘。 这些灰尘一部分被排出,一部分附着在炉内的加热管 道上。随着加热管道上灰尘的增厚,加热炉的热效率 也随之降低,从而增加燃烧成本。工艺上经常采用加 装吹灰器的方法来解决这一问题,通过吹灰器定时或 不定时的吹扫,使附着在加热管道上的灰尘及时从烟 道排出。从而达到提高热效率、降低成本的目的。
4、加热炉开工过程中的注意事项
1、引燃料油及瓦斯前一定要将各油嘴和瓦斯嘴阀门关闭; 2、点火一定要在爆炸测试合格后方可进行,一次点不着 则须向炉内吹入大量蒸汽赶走可燃气体方可再点;有长 明灯的必须先点燃长明灯后再点火。 3、注意各路进料,不可偏流; 4、注意保持各路分支温度的均衡,要及时增点火嘴,以 免火嘴火焰过大; 5、升温速度不得过快,严防超温; 6、多作现场检查,发现问题及时处理。
旧炉管
新炉管
2、炉膛与炉墙 炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间,是对物质进行加热
的地方。炉墙结构主要有耐火砖结构、衬里结构和耐火纤维结构
砖结构有砌砖、挂砖、吊砖和拉砖等四种;衬里(浇注料) 结构由粘结剂、骨料和掺和料组成的浇注料经搅拌—加水—再搅
拌后,通过喷涂、捣制或涂抹成的炉墙叫衬里;耐火陶瓷纤维结
构质地轻,可减轻钢结构荷载,导热系数小,可使炉衬薄而保温 效果好,结构简单,施工方便。
3、吊钩、拉钩、管架 吊钩、拉钩一般用于靠墙布置的炉管,吊钩在上部吊在盘管 的弯头上,而拉钩位于炉管的中下部,起牵拉作用,使炉管在热 作用下不至于发生较大的位置偏离。管架一般用于受双面辐射的 卧管辐射管的支撑,有上吊式和下支撑式两种形式。 4、钢结构 钢结构主要包括:炉底钢结构、辐射室钢结构、炉顶钢结构 、对流室钢结构、对流室弯头箱、烟囱、梯子平台等。 钢结构的作用:一是支撑和包容所有加热和受热以及监测的 设施;二是支撑炉衬,作为衬里的骨架;三是一些辅助和附加作 用。
4、燃烧器 燃烧器的作用是完成燃料的燃烧,为热交换提供热量。燃烧 器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。燃烧器按所用燃料 的不同可分为燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合燃烧器。 本装置采用了油-气联合燃烧器。即可以单独烧油或烧气, 又可以油气混烧。通常情况下以瓦斯作为燃料,热量不足时,以 燃料油补充燃烧。油气混烧时,一般维持燃料油恒定负荷,运用 瓦斯量来控制油品路出口温度。
主瓦
尾气
燃料油枪
长明灯
5、通风系统 通风系统的作用是把燃烧用空气导入燃烧器,将废烟气引出 炉子。它分为自然通风和强制通风两种方式。前者依靠烟囱本身 的抽力,后者使用风机。
五、加热炉的燃烧器及其他部件
1、炉管 管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。按受热方式不同可分为 辐射炉管和对流炉管,前者设置于辐射室内,后者设置于对流室 内。为强化传热,对流管往往采用翅片管或钉头管。 由于炉管长期处于高温、高压和腐蚀性介质中运行,因此炉 管选用时应考虑材质耐温抗压和耐腐蚀能力。本装置初始由富台 设计的炉管材质为Cr5Mo,由于投产后所炼油品硫含量较高,腐 蚀严重,后于去年8月份将其材质更换为316L。
5、加热炉的停炉操作
正常停炉操作: 1)根据停工过程降温要求,逐步停熄油嘴、瓦斯并及时扫线。降温过程不得 过快,一般在50℃/ h左右,要保证火嘴燃烧正常,各分支温度均匀。 2)温降至350℃以下时,风机停运,改自然通风。 3)油嘴及瓦斯嘴全部熄灭后,对所有油嘴及瓦斯嘴进行扫线,扫线汽同时作 炉膛吹扫汽,打开炉膛消防蒸汽。 4、燃料油及瓦斯系统扫线。 紧急停炉操作: 1)由于加热炉本身设备故障及其它原因需立即熄火时,迅速关闭燃料油和燃 料气调节阀及手阀,切断燃料油和燃料气。炉熄火后打开炉膛消防蒸汽和各 火嘴扫线蒸汽、向炉内吹汽。不须立即熄火时,可迅速将温控调节阀和瓦斯 压控改成手动并关小之,然后逐个关小各火嘴燃料油阀和瓦斯阀、关死的油 嘴随即扫线。最后留一两个瓦斯嘴维持小火燃烧,或保留长明灯,以方便再 次开工,这时可适当向炉内吹汽。 2)炉膛改自然通风,风机停运。 3)听候车间指令作其他处理。
烘炉过程及烘炉后检查的注意事项: 1)控好烟道档板,以保证升温速度 ; 2)严格按点火规程进行点火,以防产生回火爆炸; 3)以炉膛温度为准控制升温速度,严格按照升温曲线进行升温; 4)升温过程中炉出口温度≯400℃,由入口蒸汽量来调节温度; 5)作好烘炉记录。在烘炉过程中,要勤检查,细观察; 6)烘炉完毕降温后作全面检查; 7)加热炉冷却后,炉管应重新试压。
(2)加热方式为直接受火式。 (3)只烧液体(燃料油)或气体燃料。 (4)长周期连续运转,不间断操作。
三、加热炉分类
目前加热炉的分类在国内外尚无统一的划分方法,习惯上最 常用的有两种,一种是从炉子的外形来分,另一种是从工艺用途 来分。 1、按外形分类 按外形大致上分为以下四类:箱式炉、立式炉、圆筒炉、大 型方炉(本装置加热炉为江苏焱鑫制造的方型炉)。 2、按用途分类 按用途管式热加炉大致分为以下几类:炉管内进行化学反应 的炉子、加热液体的炉子(本装置加热炉类型) 、加热气体的 炉子和加热气、液混相流体的炉子。
2、对流室 对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料。 烟气以较高的速度冲刷炉管管壁,进行有效的对流传热,其热负 荷约占全炉的20%-30%。对流室一般布置在辐射室之上,有的 单独放在地面。为了提高传热效果,炉管多采用钉头管或翅片管。 3、余热回收系统 余热回收系统用以回收加热炉的排烟余热。回收方法有两类: 一类是靠预热燃烧空气来回收,使回收的热量再次返回炉中;另 一类是采用另外的回收系统回收热量。前者称为空气预热方式, 后者通常用水回收称为废热锅炉方式。本装置采用放置地面上的 管式空气预热器,并安装引风机。
3、加热炉的开停工操作
加热炉的开工主要包括四个步骤:
1)吹扫、试压和设备检查阶段:吹扫和试压主要包括燃 料油系统、瓦斯系统、物料系统。吹扫试压完毕后要对 加热炉系统设备再作一次全面的检查,重点检查加热炉 各附件、附属设备是否完好,确认具备开工条件。 2 )点火阶段: A、引瓦斯及燃油。 B、炉膛吹扫。 C、 爆炸性气体测试。D、点火 3)升温阶段; 4)平稳 及优化操作阶段。
近年来,随着石油化工行业的迅速发展,管式加热炉的技术越来 越引起人们的重视。管式加热炉消耗着大量的能量,是油品进行 蒸馏、裂解、转化的核心设备。加热炉操作的好坏直接关系着装 置乃至整个工厂产品质量、收率和平稳运行
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二、石油化工加热炉特点
(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。
6、烘炉操作
加热炉在新建或大修后,而且炉墙采用耐火砖或者是轻质耐火混 凝土衬里时,都要进行烘炉。烘炉的目的是为了缓慢脱除炉墙内耐火 材料的内部水分,使耐火泥充分烧结。防止在开工时炉膛温度急剧上 升,水分大量汽化膨胀,造成衬里膨胀变形,产生裂纹甚至倒塌。
烘炉操作 :
1)蒸汽烘烤炉膛。 2)点火升温,当炉膛温度达130℃时,恒温48小时,脱除游离水 。 3)320℃时恒温24小时脱除结晶水。 4)500℃时恒温24小时进行烧结。 5)降温、熄火、闷炉结束烘炉。
1、炉内正常燃烧现象
在正常操作状态下,燃料与空气混合充分,燃料能 完全燃烧,在炉内呈以下现象:炉膛明亮,火焰短,火 苗齐,不扑炉管、炉墙,燃烧稳定。烧燃油时,火焰呈 黄白色。烧燃料气时,火焰呈蓝白色。烟囱排烟呈无色 或淡蓝色。
2、影响加热炉平稳操作的主要因素
1)供热系统的主要影响因素 A、燃料油的压力、温度、流量和性质 B、瓦斯压力和性质 C、入炉空气量 D、雾化蒸汽压力及用量 2)吸热系统的主要影响因素 a、进料量 b、进料性质 C、进料温度
鼓风机
引风机
9、空气预热器
空气预热器就是加热炉烟道中的烟气通过 内部的散热片将进入炉前的空气预热到一定温 度的受热面。用于提高炉子的热交换性能,降 低能量消耗。 我们装置使用的为热管式空气预热器。它 结构主要包括热管束、隔板和外壳三大部分。 隔板将热管的蒸发段和冷凝段隔开,同时也将 烟气通道和空气通道隔开。为了强化管外传热 ,一般都采用翅片管。
8、风机
引风机和鼓风机统称为通风机,通风机按其在管 网中所起的作用来分,起吸风作用的称为引风机,起吹 风作用的称为鼓风机。鼓风机位于系统进口端,工作 状态属正压;引风机位于系统出口端,工作状态属正 负压。鼓风机一般是将空气送入系统,工作温度在80度 以内。而引风机,是将空气(烟气)从系统中抽出,一 般工作温度要达到150度(最高250度)。因此,在一 般情况下,引风机的叶轮等材料需要使用耐高温材料 ;轴承箱设有冷却水道,使用时需通水冷却。鼓风机 与引风机其作用原理与基本结构都是相同的。 安装风机,这是为了回收加热炉烟气预热,减少 热损失,提高炉子效率。
2、激波吹灰 目前常用的主要吹灰方式有蒸汽、水力、钢珠、 及声波和激波清灰等。 我们装置加热炉安装的就是激波吹灰器。激波( 燃气脉冲)吹灰器是一种性能先进的新一代除灰技术 ,它广泛应用于清除炉子受热面积灰,效果优异、经 济性能好、运行可靠、操作维护简单,具有很好的推 广应用价值。