加热设备范文第1篇
热处理设备常用的材料有砌筑炉墙用的耐火材料、保温材料，炉内金属构件所需的耐热金属材料，电热原件所需的电热材料，炉壳所需的金属材料。
耐火材料——凡是能够抵抗高温、并能承受高温物理和化学作用的材料。 耐火材料的主要性能：
耐火度：是耐火材料抵抗高温作用的性能，指耐火材料受热后软化到一定程度时的温度。
(反映的是一种高温抗软化性能，耐火度不是材料的熔点。) 普通耐火材料 1580-1770℃ 高级耐火材料 1770-2000℃ 特级耐火材料≥2000℃
荷重软化温度：是指耐火材料试样在0.2 MPa压力下，以一定的升温速度加热至开始软化变形0.6%的温度，此外也标注4%和40%的软化点。荷重软化点反应材料的高温结构强度。 热稳定性: 是指耐火制品抵抗耐急冷急热而不破坏的能力 标准测定方法：加热850 ℃，保温40 min，然后在流动的冷水中冷却3 min，重新加热冷却，直至试样破坏。
高温化学稳定性：是指在高温下抵抗炉气、熔盐、金属氧化物等侵蚀的能力。 重烧线变化(体积稳定性)：耐火制品加热至高温，制品尺寸(长度)发生的不可逆变化，以%表示，正值表示膨胀，称重烧线膨胀;负值表示收缩，称重烧线收缩。
它是将耐火制品加热到规定温度，保温一定时间，冷却至室温后其长度所产生的残余膨胀或收缩。
常用的耐火制品(定型)：
1 )粘土质耐火砖：是以耐火粘土作原料。 特点：热稳定性好(10-15次)，耐火度1580-1770℃，中性、偏弱酸，荷重软化温度不高，使用温度不超过1350 ℃。
使用范围：各种加热炉、热处理炉和干燥炉的炉体，不宜做电热元件的搁砖，不宜做高碳气氛炉的内衬。
2 )高铝砖：是有高铝矾土、硅线石、天然或人造刚玉、工业氧化铝等经配料、混合、成形等工序最后经高温焙烧而成。
特点：耐火度、荷重软化温度都高于粘土砖，使用温度可达1400-1650℃(高于粘土砖)，中性，抗渣性和热震稳定性较好。重烧收缩较大，价格较贵。 使用范围：高温炉的( 1000 ℃以上)内衬，电热元件的搁砖。 4 )石墨制品: 普通石墨制品：是用天然石墨做原料，添加耐火粘土做结合剂制成的产品
优质石墨、高强石墨、高纯石墨等可制作电热元件，使用温度可达2200-3000℃。 特点：高的耐火度和荷重软化温度;机加工性能好，强度随着温度的升高而加强， 1700 ℃时，强度超过所有氧化物和金属材料;大气中加热易氧化。 使用范围：具有保护气氛或真空系统的高温炉。
5)抗渗碳砖：用于砌筑渗碳砖，可以为粘土质也可以为高铝质，严格控制氧化铁含量(Fe 2 O 3 低于1%，H 2 和CO使Fe 2 O 3 还原产生Fe、Fe 2 C、C等产物，使体积膨胀) 用途：可控气氛炉内衬材料。
重质抗渗碳砖：炉膛内表面和负荷大、易磨损部位 轻质抗渗碳砖：隔热层
耐热金属材料
热处理设备用耐热金属材料有耐热合金钢、耐热铸铁等
耐热合金钢：高于450 ℃条件下工作，并具有足够高的强度、抗氧化、耐腐蚀性能和长期的组织稳定性。
在选择和使用电热材料时应考虑以下性能： 1)耐热性和高温强度 2)电阻系数 3)电阻温度系数 4)热膨胀系数 5)机械加工性能
电阻温度系数(1/ ℃)：表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化。 电阻温度系数小的元件，功率稳定;
电阻温度系数大的元件，以工作温度的电阻值作为功率计算依据; 电阻温度系数很大的元件，需配备调压器。 热膨胀系数(1 /℃)：电热元件受热伸长后的长度由下式确定L T =L 0 (1+ βT) 对热膨胀系数较大的电热元件，设计安装时必须留有充分的膨胀余地。 常用电热元件材料：金属电热元件、非金属电热元件、红外电热元件 金属电热元件：常用的金属电热材料有镍铬合金、铁铬铝合金，真空和保护气氛中也使用钼、钨、钽。
非金属电热元件：常用的非金属电热材料有碳化硅(硅碳棒)、硅钼棒，石墨等。
第二章热处理炉的传热原理
传热的基本方式: 传导、对流、辐射 传导传热：热量由物体的一部分传至另一部分，或由一物体传至与其相接触的另一物体的传热现象。固、液、气态中都能发生，要求物体相互接触，无能量形式的变化。 对流传热：流体中不同部分的相对位移时不同部分的质点相互混合，或者在运动质点与一相接处的固体表面之间所进行的热交换，只能在流体宏观运动时才能发生，无能量形式的变化。 辐射传热：受热物体将热能部分转化成辐射能，以电磁波的形式向外放射，当投射到另一物体时部分被吸收转化成热能，无需中间介质，既有热量的交换，也有能量形式的转化，不论温度高低任何物质都向四周放射辐射能。
热流：单位时间内由高温物体传给低温物体的热量叫热流或热流量Q。
热流密度：单位时间内通过单位传热面积的热流，称为热流密度，用q表示。 传导传热的基本方程式：
热导率：反应了物体导热能力的大小。其数值为导热物体中相距1 1 m 处的温差为1℃时，单位面积上单位时间内传递的热量 单层炉墙的稳定态导热计算：
单层圆筒炉墙的稳定导热
式中字母的含义：
简单描述应用:
自然对流：由于流体内存在温度(浓度)差，造成流体各部分密度不同而引起的流动称为自然流动(自然对流换热)。 强制对流：流体受外力(如风机、搅拌机等)作用而发生的流动称为强制流动(强制对流换热)。 层流和紊流可用一个无量纲数，即雷诺准数(Re)来判别 当流体在光滑圆管中流动时：(1)雷诺数小于2100为层流
(2)雷诺数大于2300为紊流
(3)雷诺数在2100--2300之间时，可能为层流，也可能为紊流。
透热体：到达物体表面的热辐射的能量全部透过物体，此物体称为透热体。
白体：到达该物体表面的热辐射能量全部被反射。当这种反射是规则的，此物体称为镜体;如果是乱反射，则称为白体。
绝对黑体：达该物体表面的热辐射的能量完全被吸收，此物体称为绝对黑体,简称黑体。 所有投射到物体上的辐射能，不论其波长大小，全部被吸收，这类物体就叫做绝对黑体。 理想灰体：若某物体在任何温度下的辐射能力，都等于同温度下绝对黑体辐射能力乘以同一系数，这种物体叫做理想灰体。
第三章热处理电阻炉
一、箱式电阻炉(RX)
箱式电阻炉按其工作温度可分为： 高温箱式炉 (>1000℃) 中温箱式炉 (650～1000℃) 低温箱式炉 (<650℃) 命名方式为：RX□-□-□，RX3-30-9 (设计序号功率(kW)最高温度) 中温箱式电阻炉可用于退火、正火、淬火、回火或固体渗碳等(结构图见课件) 高温箱式炉用于高速钢或高合金钢模具的淬火加热，其结构与中温箱式炉相似，但电热原件布置在工作室内。(结构图看课件)
低温箱式炉大多用于回火，主要靠对流换热。
圆体箱式电阻炉是近几年国内厂家参照国外先进技术制造而成，产品外形、炉膛为圆形，而炉膛尺寸、炉底板、电热元件等均保留原有箱式炉特点及互换性。外表面积小，蓄热少，热损失比RX系列产品减少20%以上，节能显著。
二、井式电阻炉
井式电阻炉外形为圆形，一般置于地坑中，适用于加热细长工件，以减少加热过程中的变形(吊挂)。井式电阻炉炉膛较深，上下散热条件不一样，为使炉膛温度均匀，常分区布置电热元件，各区单独供电井控制温度。
中温井式电阻炉适用于轴类等长形零件的退火、正火、淬火及预热等。与箱式炉相比，装炉量少，生产效率低，常用于质量要求较高的零件
低温井式电阻炉最高工作温度为650℃，广泛用于零件的回火。
三、台车式电阻炉
台车式炉适用于大型和大批量铸、锻件的退火、正火和回火处理。其结构特点是炉子由固定的加热室和在台车上的活动炉底两大部分组成。与箱式炉相比增加了台车电热元件、通电装置、台车与炉体间密封装置及台车行走驱动装置台车炉密封性较差，加热室与活动台车接触边缘采用砂封装置密封。
四、转筒式炉
转筒式炉是在炉内装有旋转炉罐的炉子，炉罐内工件随炉罐的转动而翻动，以改善加热和接触气氛的均匀度，主要用于处理滚珠等小尺寸标准件。
炉型选择的具体基本原则：
1)多品种、小批量：周期性作业的箱式炉 2)批量大、品种少：各种连续式机械化作业炉 3)零件表面要求高：密封性好的箱式炉、井式炉、 4)可控气氛多用炉、真空炉
5)大尺寸型铸锻毛坯件(质量重)：台车式炉 6)小型轴承钢球：转筒式炉 7)对变形要求严(细长)：井式炉
8)化学热处理：井式渗碳炉、氮化炉、可控气氛炉 9)大批量的化学热处理：贯通式气体渗碳炉
炉膛尺寸的确定： 炉膛长度和宽度的确定
实际排料法：按照工件实际摆放面积作为炉底的有效面积，再根据炉子温度均匀性的情况，确定实际炉底面积。
有效宽度、有效长度、有效面积：
炉架的作用是承受炉衬和工件载荷以及支撑炉拱，一般采用型钢焊接而成，型钢型号随炉子大小、耐火材料和结构而异。 炉壳的作用是保护炉衬，加固炉子结构和保持炉子的密封性，通常用钢板在炉架上焊接而成，厚度一般取2-6mm 炉衬的作用是保持炉膛温度，使炉膛的温度均匀、减少炉内热量的散失;同时炉衬本身也应减少自身的蓄热，确定其厚度的基本原则是保证炉外壳温度不超过许可的温升(50-60 ℃) 炉底的作用是保持炉内热量和承载工件。
炉顶结构形式主要有拱顶和平顶两种。热处理炉大都采用拱顶。 拱顶的砌法有错砌和环砌两种。错砌比较常用，但拆修不方便，一般用于炉内工作温度一致，不须经常拆修的热处理炉及烟道的拱顶;环砌多用于各段温度不一致的连续式炉或工作温度较高，拱顶易损坏的拱顶
拱角：拱顶的圆心角称为拱角，标准拱角为60°。
电阻炉功率的确定：
电阻炉功率计算列线图，过A线对应点与D线对应点，做直线交于E线O点，过O点与C线对应点做直线，延长交B线于一点，该点即为所求功率。
电热元件的表面负荷：是指单位表面积上所发出的电功率
电热元件的计算：主要包括元件的截面积、长度、重量以及一些结构尺寸的计算，必须满足炉子功率和一定的使用寿命
(一) 金属电热元件的理论计算
(1) 元件尺寸及重量
1) 直径为d 的线状电热元件
2) 带状电热元件
(3) 电热元件寿命计算：通常把电热元件截面积氧化率达到20%，或元件的电阻增加 25%、功率降低20%时的使用时间作为电热元件的使用寿命。
电热元件的引出端
电热元件穿过炉壁引出炉外的部分称为引出端。对金属电热元件常另外焊接不锈钢引出棒，其截面积应为元件的3倍以上。对硅碳棒引出端，其截面应为其工作部分的1.5倍以上
第四章热处理燃料炉 无焰烧嘴：当空气与煤气在烧嘴内预先完全混合后再喷出燃烧时，其燃烧过程属于动力燃烧，无明显火焰，故这种烧嘴称为内混式烧嘴或无焰烧嘴。
有焰烧嘴：当空气与煤气在烧嘴外边混合边燃烧时，燃烧过程属于扩散燃烧，有明显火焰，称为外混式烧嘴或有焰烧嘴。
利用离炉烟气的余热对助燃空气和煤气进行加热的装置称为预热器。 炉子排烟分为上排烟和下排烟两种方式。
理论空气消耗量：理想条件下燃料完全燃烧所需最少空气量称为理论空气消耗量。 空气过剩系数：实际空气消耗量与理论空气消耗量之比为空气过剩系数α。 高发热量Q高：燃烧产物冷却到燃烧物质的原始温度，且燃烧产物中的水蒸气冷凝成0℃的水蒸气时，单位燃料完全燃烧所放出的热量。
低发热量Q低：燃烧产物冷却到燃烧物质的原始温度，且燃烧产物中的水蒸气冷却成20℃的水蒸气时，单位燃料完全燃烧所放出的热量。
着火温度：燃料和空气的可燃混合物可自行正常燃烧的最低温度。 回火：可燃混合气体从烧嘴喷出的速度若小于火焰的传播速度，造成火焰或其根部返回到烧嘴里去的现象。
脱火：可燃混合气体的喷出速度大于火焰的传播速度，则会将火焰吹散，使燃烧不稳定，甚至引起熄灭的现象。
预热装置：离炉烟气温度一般为500-1000℃，带走热量占炉内供热量的30%-50%。
第五章热处理浴炉及流态粒子炉
浴炉：利用熔融液体作为介质进行加热工件的热处理炉。 特性：1)综合传热系数大，工件加热速度快
2)工件加热均匀，变形小
3)浴炉的热容大，温度波动小，易实现恒温加热 4)盐液保持中性，易实现无氧化无脱碳加热
5)热损失大、启动较难、劳动条件差、消耗盐碱量大、 6)不易实现连续化生产
1、按热源分类：
2、按工作温度分类：
3、按浴液分类：
盐浴炉：低温盐浴炉用于550℃以下的等温淬火、分级淬火、和回火;
中、高温盐浴炉用于600～1300℃范围内工模具零件加热和液态化学热处理。
碱浴炉：
油浴炉：使用温度低于230℃的低温回火和分级淬火。 铅浴炉：传热速度快但毒性大。
4、按照加热方式分类：
二、内热电极盐浴炉(加热方式)
电极布置在熔盐内，直接通电，以熔盐为发热体产生热量。热量主要发生在熔盐内部，交流电通过两电极间熔盐时产生较强的电磁力，驱使熔盐在电极附近循环流动，升温快，可采用非金属浴槽，熔盐内的温度场与电极的布置有很大关系，电极间的熔盐易过热而分解。
1、 插入式电极盐浴炉 结构和原理：
电极从坩埚上方直接插入熔盐，通入低电压(6~17.5) 大电流(几千安培)的交流电，由熔盐电阻热效应， 将熔盐加热到工作温度。
优点
①结构简单
②坩埚和电极可单独更换 ③电极制造、装卸方便 ④电极间距可调 缺点
①炉口只有2/3面积能使用，其它被电极占据，效率低，耗电量大
②由于电极自上方插入，与盐面交界处易氧化产生缩颈，电极寿命短，损耗大 ③电极在一侧，远离电极侧温度低(炉温均匀性差) ④工件易接触电极，产生过热和过烧缺陷
电极盐浴炉的启动
固态盐电阻值很大，无法在工作电压(低电压)下使其导通，因此在浴炉开始工作时需使电极间盐熔化，电极盐浴炉启动方法很多，最常用的是的启动电阻法。
将电极之间的盐加热到熔点以上100~250℃，然后再用电极继续加热使坩埚内盐全部融化。 启动所需功率按照熔化1/3盐量计算 启动方法
空炉启动：将启动电阻体放在炉膛底部电极区域内，加入能将电阻体覆盖的盐并使其熔化;然后将电阻体取出，再用高档位电极通电加热，将随后加入的盐全部融化。
二次启动：由于开始启动时启动电阻处于冷态，其电阻值比热态小很多，为使启动电流不过载，应低档启动。当启动电阻的温度升高后，再调至高档，加快盐的熔化速度，缩短升温时间。盐基本熔化后就可脱开启动电阻，直接用电极加热。 启动注意事项： 1)启动电阻安装在电极附近或电极之间的坩埚底部，加入一定数量的盐，将启动电阻覆盖，逐渐加盐，当熔盐升高接触电极后，再将启动电阻取出。
2)在生产结束停炉前，再将启动电阻重新置于坩埚，备下次启动用。注意不能靠近电极，不能过高。
3)对插入式盐浴炉还可采用碳棒接通两极直接启动。 4)启动电阻和电压要配合好，否则会烧坏。 5)炉膛深的电极浴炉采用双层启动电阻。
流态粒子炉：炉膛内具有流动状态粒子的间歇式热处理炉 工作原理 炉罐底部安放布风板，气体通过布风板进入炉膛，是炉罐内的固态粒子(石英砂、刚玉砂、石墨粒子或其他粒子)形成流态床，工件在流态床中加热、冷却或进行化学热处理。 第六章连续作业炉
连续作业炉：借助某些机械机构(皮带、推杆等)连续地或间歇地进行装料和出料，连续、顺序地进行加热、保温和冷却的全过程。 特性：
1)适合大批量生产，效率高 2)产品质量稳定，劳动条件好 3)易于进行自动化设计
炉膛有效长度按生产率和推料周期来计算：
炉膛宽度按下式计算：
炉膛高度H的确定方法与箱式炉相同。有时炉膛高度不等高，两端较低，中部较高，一般情况下取值(0.52-0.9)B
预处理炉: 渗碳零件表面预处理，脱脂并形成氧化膜 温度在450-500℃之间，顶部设置离心风扇
振底式炉
振底式炉设有振动机构，使装载工件的活动底板在炉膛内往复运动，借惯性力使工件连续向前移动。依据振动机构的不同分为机械式、气动式和电磁振动式。
振动原理：
实际工件移动距离：
S=L2-L
1滚筒式炉: 炉内装有旋转炉罐，炉罐不断旋转，炉内的炉料也随之旋转、翻倒和前进，小型物料不至于堆积，有利于均匀加热和均匀接触炉气氛。处理滚主类等小标准件。
第七章真空热处理炉及等离子热处理炉
真空热处理是随着精密机械制造业、国防等尖端工业的发展而发展起来的新型热处理方法 按照真空度分类： 低真空(～ 10 -1 Pa) 高真空(10 -2 ～ 10 -4 Pa ) 超高真空(10 -4 Pa～) 按照工作温度分类： 低温炉(～ 650℃) 中温炉(650℃～1000℃) 高温炉(1000℃～)
第八章可控气氛炉
在一般空气介质电阻炉中加热钢件时，容易发生氧化和脱碳两种缺陷。 要使钢件加热时不氧化和脱碳，可以采用两种方法： 1)向炉膛内送入保护气体，使钢件在保护气氛下加热;为了使工件表面不发生氧化、脱碳、烧损现象或对工件进行化学热处理，向炉内通以可进行控制成分的气氛，称可控气氛。 2)把炉膛内空气抽除，使钢件在真空状态下加热。
脱碳：是钢加热时表面碳含量降低的现象。
脱碳的过程：钢中的碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳。 氧、氢和二氧化碳(水)使钢脱碳，而一氧化碳和甲烷则使钢增碳。
可控气氛加热的基本原理：
通过钢在可控气氛中加热所发生的化学反应，了解可控气氛中各种组分的性质与作用以及对钢在加热过程中发生氧化还原、脱碳增碳反应的影响，进而确定可控气氛中的控制对象 常用的可控气氛：CO、H 2 和少量的CO 2 、CH 4 和H 2 O等气体 在热处理温度条件下，气体与钢进行化学反应。
钢在炉气中的氧化、还原反应
1、钢在CO-CO 2 气氛中的反应
钢在空气中加热与氧发生氧化反应，在560℃以下生成Fe3O4，在560℃以上形成三种氧化物，内层为FeO，中层为Fe3O4，外层为Fe2O3，通常认为氧气对钢的氧化过程不可逆，无法控制。
钢在CO-CO2气氛中的氧化还原反应则有所不同，是可逆的，其反应速度和反应方向决定于CO/CO2比值和温度。 其反应方程式：
反应方向由平衡常数(压力商)来判断。在一定温度下，反应达平衡时，气氛中各种气体浓度不再改变，其平衡常数为：
制备气氛的种类
1、 吸热式气氛
1) 制备原理
吸热式气氛：原料气与理论需要空气量的一半 (n≤0.5)在高温及催化剂的作用下，不完全燃烧生成的气氛
2、 放热式气氛
1)制备原理
放热式气氛：是原料气与较多的空气(n=0.5•~0.95)的不完全燃烧产物，所产生的热量足以维持反应进行
8.4 可控气氛碳势及氧势
8.4.1碳势的控制(以吸热式气氛为例)
1、 碳势的控制原理
碳势的控制：控制可控气氛的碳势，使之与钢的表面确定的含碳量相平衡。
控制原则：控制气氛中CO/•CO 2 、 H 2 /•H 2 O组分的相对含量，使炉中气氛的碳势与钢表面要求的含碳量相平衡。
在吸热式气氛中CO 2 和H 2 O的含量很低，少量的变化即可影响气氛的碳势。因此，控制CO 2 和H 2 O的含量即可控制碳势。
2 、碳势的控制方法
1)红外分析仪法：基于各种气体对红外线的不同吸收效应而测定气体成分，常以测定、控制气氛中的CO 2 含量，来控制碳势。
2)露点仪法：通过露点(气体中水蒸气凝结成水雾的温度，即在低压力下气体中水蒸气达到饱和状态下的温度)来控制碳势。 露点越低，气氛的碳势越高。
3)电阻探头：奥氏体状态的渗碳温度下，一段细铁丝很快被渗碳，其电阻值与含碳量之间存在函数关系，从而通过测量细铁丝的电阻值便能感知炉气的碳势。 8.4.2 氧势控制
1、氧势的控制原理
在渗碳气氛中，还有如下反应：
2、 方法：Po 2 通过氧探头测定
氧化锆传感器基本原理：氧化锆具有高温下传导氧离子的特性。当两侧的氧浓度不同时，高浓度侧的氧分子会夺取铂电极上的自由电子，以离子的形式通过氧化锆到达低浓度侧，经铂电极释放多余电子，从而形成氧离子流，在氧化锆管两侧产生氧浓度差电势。
第九章热处理感应加热及火焰加热装置
一、中、高频电流的特点：
1.集肤效应
2.邻近效应
3. 圆环效应
4. 尖角效应
涡流：由于工件内存在着电动势，从而产生闭合电流，称之为涡流。
交流电流通过导体时，在导体表面电流最大，越向内部电流密度越小的现象称为集肤效应
电流透入深度：电流频率越高，集肤效应越显著。在工程上规定，当涡流强度从表面向内层降低到其数值等于表面最大涡流强度的0.368倍时，该处到表面的距离就称做电流透入深度。
感应热处理设备的选择
二、感应热处理设备的分类及特点
感应加热可用于淬火、回火、正火、调质、透热等
透热：快速加热时，为了获得性能均匀的工件，其首要条件就是使金属透热，即表里温度均匀。
三、感应式加热的主要优点和缺点 优点：
1)无需整体加热，可有选择性地进行局部加热 2)加热速度快，工件表面氧化、脱碳比较轻
3)可根据需要调整设备的工作频率和功率，控制表面淬硬层
4)经感应加热热处理的工件，表面硬层下有较厚的韧性区域，具有较好的压缩内应力，使工件具有更高的抗疲劳和破断能力
5)加热设备便于安装在生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，可有效地减少运输，提高生产效率
6)一机多用。可完成淬火、退火、回火、正火、调质等，又可完成焊接、熔炼、热装配、热拆卸等工作。
7)使用方便、操作简单、可随时开启或停止，无须预热。
8)即可手动操作，也可半自动和全自动操作;即可长时间地连继工作，亦可即用即停随机使用。有利于设备在供电低谷电价优惠期的使用。
缺点：设备比较复杂，一次投入的成本较高，感应部件(感应圈)互换性和适应性较差，不宜在形状复杂的工件上应用等。
★但它的综合指标好，优点明显多于缺点
感应加热是目前金属加工的一种主要工艺。是取代煤炭加热、油料加热、燃气加热，及电炉加热、电烘箱加热等的理想选择 应用：
感应器设计概要
感应器设计的是否合理，会影响到加热层的形状和深度以及设备功率能否正常发挥等
一、感应器结构尺寸的设计
感应器的设计：根据工件形状、尺寸以及热处理技术要求设计，由施感导体(感应圈)和汇流板两部分组成。感应圈用壁厚1.0-1.5mm紫铜管制成，多为矩形内通冷却水。汇流板用厚2-3mm紫铜板制成，一端焊在感应圈上，另一端接到变压器次级线圈上，向感应圈输人电流。
感应器的设计：包括感应圈的形状、尺寸、圈数，感应圈与工件的间隙，汇流板的尺寸与连接方法，冷却方式等。其结构尺寸主要根据中、高频电流的特点以及感应线圈的使用寿命等综合考虑。
淬火机床分类：按生产方式分，淬火机床有通用、专用、生产线三大类型。
一、小车淬火
可进行各种直线、平面、回转体表面及斜面零件的淬火与回火，如机床导轨、大型轴承圈、滚道、铁轨等。
加热设备范文第2篇
2、小型化验溶剂油回收装置的研制
3、浅谈真空加热炉的工作原理及在集输系统的应用
4、油气储运系统节能技术的研究
5、应用驱泄复合开发技术提高杜84块兴VI组储量动用程度
6、低闪点原油闪点的测定方法
7、石油炼制过程硫及氮资源化回收技术探析
8、石油原油储运过程的损耗问题与对策
9、稠油热采技术现状及发展趋势
10、等离子燃烧技术在600MW发电机组中的应用
11、油井结蜡与清防蜡技术分析
12、浅谈进行稠油降粘的方法
13、等离子技术在600MW超临界锅炉中的应用
14、水平井热采工艺在采油工程中的应用
15、原油储罐火灾形式和防止沸溢、喷溅技战术方法运用
16、站场油气损耗治理措施技术研究
17、胜利油田集输系统燃料结构分析
18、降粘技术在稠油区块的应用分析
19、在中海沥青（营口）公司的具体应用情况分析
20、简论石油天然气开发工艺的难点
21、稠油油藏蒸汽驱汽窜发生原因分析
22、稠油油藏开发技术探讨
23、沉降罐工作原理及异常情况分析
24、原油储罐加热管腐蚀原因及对策
25、稠油油藏开采技术研究
26、水平井热采工艺在采油工程中的应用
27、实施蒸汽热能优化，提高稠油热采效果
28、中石化荆门分公司用能现状分析及对策
29、稠油开采技术现状与发展方向初步探讨
30、火驱开采原理与技术特征概述
31、污水余热在稠油联合站的应用
32、炼化企业节能节水管理机制优化设想
33、海上稠油蒸汽吞吐技术研究
34、自动化技术在油气储运工程中的应用
35、原油输送泵与介质关系论述
36、浅谈稠油油藏注蒸汽开发后期转火驱技术
37、采用蒸汽换热装置降低燃油成本
38、三种化学生热体系比较研究
39、负压原油稳定工艺技术研究与应用
40、油井回压异常分析及优化研究
41、提高蒸汽驱可采储量技术研究对策
42、油田开发中后期如何应用蒸汽吞吐提升采收效果
43、大庆油田北二西聚驱后油藏蒸汽驱可行性研究
44、天然裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐开采机理
45、稠油热采集输工艺技术探讨
46、稠油冷采降粘在提高采收率中的应用
47、原油稳定的相关技术分析
48、真空加热炉的工作原理及在集输系统应用
49、探究石油开采中增产技术的运用
加热设备范文第3篇
由于在管内流动,故被加热介质仅限于气体和液体.通常这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质,具有较大的危险性,操作条件比较苛刻。加热方式主要为直接式,燃料为液体或气体,运转周期长,连续不间断操作。
石化行业最初的介质加热设备是具有相当不安全隐患的间歇式操作的“釜式蒸锅”,管式加热炉的出现,开创了“连续安全管式蒸馏”的新时代,这也使得大规模、超大规模石化企业的出现成为可能,因此可以说,管式加热炉具有化时代的意义。炼油工业采用管式加热炉始于20世纪初,经历了以下几个主要阶段。
堆形炉,它参考釜式蒸锅的原理。吸热面为一组管束,管子间的联接弯头也置于炉中,由于燃烧器直接装在管束下方,因此炉子各排管子的受热强度不均匀,当最底一排管受热强度高达50000~70000kcal/m2·h,最顶排管子却不到800~1000cal/m2·h,因此底排管常常烧穿,管间联接弯头也易松漏引起火灾。
纯对流炉,当时认为是因为辐射热太强了,于是改为用纯对流炉。全部炉管都装在对流室内,用隔墙把对流室与燃烧室分开,避免炉管受到火焰的直接冲刷。然而,操作中又发现对流室顶排管经常烧坏,而且炉管受热仍然很不均匀。这是因为高温燃烧烟气在进入对流一之前未能和一个吸热面换热,在对流室入口处温度高达1000多℃之故。
辐射对流炉,后来人们发现,在燃烧室内安装一些炉管,一方面可取走部分热量降低烟气温度,解决对流室顶管的过热烧坏问题;同时可利用高温辐射传热强度大的特点,节省上炉管,缩小炉子体积。这样,具有辐射室和对流室的管式加热炉开始出现了,其初期代表为箱式炉。
目前管式加热炉技术发展很快,它对于石油炼制和化工工艺的进步起到了很大的推动作用。可以毫不夸张地说,管式加热炉几乎参与了各类工艺过程。尤其在制造乙烯、氢气、氨等工艺过程中,它成为进行裂解或转化反应的心脏设备,支配着整个工厂或装置的产品质量、产品收率、能耗和操作服役期等。因此,认真总结加热炉的设计,计算和操作,维修经验就显得十分必要了。管式加热炉的燃料消耗在石油化工装置能耗中占60%~80%,因此,提高管式加热炉的热效率,减少燃料消耗,对降低装置能耗具有十分重要的作用。
热效率是衡量管式炉先进性的一个重要指标。它关系着石油化工装置能耗的高低,20个世纪70年代的以前,管式炉的热效率仅为60%~75%。提高管式炉的热效率就意味着节省燃料,这是大家所熟知的,但是大家不太熟悉的是,燃料节省的比率一般都比提高的热效率高,而且原热效率越低,这个差值就越大。随着能源的消耗和短缺,提高管式加热炉热效率,节约能耗和长周期保持加热炉运行较高的水平是当前急待解决的问题。
目前主要有以下一些节能的途径和措施。
(1)优化装置的换热系统管式加热炉的热负荷大小,随装置换热流程的不同而变化,在处理能力不变的情况下,减少管式加热炉的热负荷,可减少其加热炉的燃料用量。如果将一个管式加热炉的热负荷降低10%,当此加热炉的热效率为80%时,从燃料消耗量考虑,相当于将原管式加热炉的热效率提高8.9%,管式加热炉的热效率越高,减少热负荷相应使管式加热炉热效率值提高的就越大。通过改进工艺流程,提高入炉物料温度等措施,可使管式加热炉的热负荷得到减少,从而达到节约能源的目的。
(2)联合回收余热装置一般的重沸炉或分馏炉,其介质入炉子的温度不高,通常采用对流-辐射炉型。它们之间应该采取联合回收余热的方案:一种是让分馏炉的被加热介质先进反应炉对流室,再进分馏炉的对流室;另一种是将反应炉的热烟气引入分馏炉的对流室入口处,分馏炉的对流室变成两炉共用。这样两炉的排烟温度都会大大降低,提高了总热效率,减少了燃料消耗。
(3)降低排烟温度减少排烟热损失就可以提高热效率。值得指出的是,排烟损失在管式炉的热损失中占有极大的比例。当炉子的热效率较高(例如为90%)时,排烟损失占总损失的70%~80%;当炉子热效率较低(例如70%)时,排烟损失占总损失的比例高达90%以上。降低排烟温度的主要措施有以下几种。
(1)减少末端温差,即减少对流段出口温度与被加热价值入对流段温度之差,这项措施涉及到一次投资额运转费用的权衡问题。
(2)用各种空气预热器预热空气,采用空气预热器的优点在于它自成体系,不受工艺流程的约束。在管式炉其他参数不变的情况下,空气温度每提高20℃,炉子热效率提高约一个百分点。但是,随着空气温度的提高,燃烧产物中的NOX增加,如果没有合适的措施来降低NOX,则对环保是不利的,另外,空气温度过高,还可能引起燃油喷头结焦或燃料器结构变形烧坏等。用空气预热空气是管式加热炉回收烟气余热,提高热效率的主要方法,也是常用的方法。目前较常用的先进的空气预热器为热管空气预热器和水热媒空气预热器。
热管空气预热器是利用热管技术,制造的利用热烟气余热加热冷空气的换热设备。其工作原理热管换热器是一种利用高温流体余热加热低温流体的换热设备。换热器中的热管一般由管壳和内部工作液体组成。热管受热侧吸收高温流体热量,通过热管壁传给管内工质,工质吸热后沸腾和蒸发,转变为蒸汽。蒸汽在压差作用下上升至放热侧,受管外低温流体的冷却,蒸汽冷凝并向外放出汽化潜热,低温流体获得热量,冷凝液靠重力回到受热侧。如此周而复始,高温流体热量便传给低温液体,加热低温流体。但是,在预热器使用过程中不凝汽的积聚是不可避免的问题,常常会引起露点腐蚀,有时即使在正常的排烟温度下,在烟气出口侧最后几排热管也存在低温露点腐蚀,根据传热学知道,烟气侧壁温主要与冷,热流体的温度,传热系数及换热面积有关,它与热流体的温度,换热系数,面积及冷流体的温度成正比,而与冷流体的传热系数和面积成反比。当冷热侧传热系数和换热面积基本一定的情况下,在冷流体温度较低时,烟气侧壁温就有可能在露点温度以下,而发生露点腐蚀。而解决露点腐蚀问题需要合理的控制排烟温度;对空气风道进行旁路设计,当烟气温度较低或环境温度较低时,可将部分换热后空气混合捣冷空气中,以提高空气的入口温度。
水热媒空气预热器利用除氧水或除盐水作热媒,建立一个闭路循环系统。热媒水通过放置在加热炉对流室出口的烟气换热器吸收烟气的热量,再通过布置子在鼓风机出口的空气预热器放出热量,加热空气,如此循环将烟气热量传递给加热炉所需要的空气。其主要有以下特点:(1)水热煤空气预热器进烟气换热器的热媒温度均控制在130℃以上,即使加热炉负荷降低排烟温度也将高于水热煤的进口温度;烟气侧最低管壁温度均高于水热煤进口温度,即高于露点温度,较好地适应加热炉负荷变化;(2)设置了旁路调节系统,只要将控制回路中进烟气换热器的热媒水温度提高,即可使烟气侧最低管壁温度高于露点温度,从而适应燃料的变化;(3)在加热炉短时间操作异常,进空气预热器温度高于正常设计时,水热煤空气预热器不会发生像热管式空气预热器的热管失效甚至爆管的现象。水热煤空气预热器总管设有安全阀,当热媒水的压力高于设定值时,安全阀自动起跳,确保设备安全。
但是水热煤空气预热器与热管空气预热器都有不足之处:热管空气预热器操作弹性小,且难适应燃料的变化,容易造成露点腐蚀,所以排烟温度不能定得太低;水热煤空气预热器流程较长,操作复杂,用于热负荷小的加热炉时,投资成本高。
(3)用烟气余热锅炉产生蒸汽在连续重整四合一炉上,热负荷较大,为了减少压降又不能在对流段排炉管,只能将对流室作为烟气余热锅炉。
(4)去灰除垢保证高的炉热效率加热炉不完全燃烧产生的碳粒和燃料中的灰分等烟尘均会污染对流室炉管和余热回收系统的外表面,增加热阻,降低传热效果。这也将导致排烟温度升高,加剧露点腐蚀,尤其是加热炉运行周期末期,由于尾部受热面积积灰结垢的加剧,阻力降增大,加之在炉子处于满负荷时,不仅会恶化燃料条件,由于使炉子处于微正压得操作条件,使炉子满负荷运行的条件处于边缘卡边状态,使炉子的安全,稳定,高效率运行受到一定程度影响。
而要除去这些积灰,可以采取以下措施:(1)在线投用清灰剂投入到炉膛燃烧的清灰剂燃烧后,生成的碱性物质随着烟气的流动而堆积在炉管表面上,与垢污中的酸和碳酸盐去中和反应,变成无腐蚀,无粘性的硫酸盐,从管壁上自行剥落下来;(2)用吹灰器定期清除积灰;(3)干冰清洗与化学清洗停工检修时可以用来清洗对流管,能使排烟温度下降20~100,热效率也能相应的提高1%~5%。
(4)合理控制过剩空气系数加热炉是靠燃料燃烧供给热量,在工业炉中,燃料不可能在理论空气量下完全燃烧,总有一定的过剩空气量的条件下才能完全燃烧。一般炼厂加热炉过剩空气系数为1.05~1.25,如果烧燃料气,可控制低一点,为1.05~1.15。如果过剩空气系数过大,排烟时大量的过剩空气将热量带走,使排烟损失增加,热效率降低。由此可见,如果要提高炉效率,就应该在允许的范围内降低过剩空气系数。减少不完全燃烧损失。在排烟损失中,除了前面所述的物理热损失外,还有由于不完全燃烧而造成的化学热损失,引起一氧化碳含量增加。不完全燃烧损失,除了降低了热效率外,还造成了大气污染,所以应该尽量减少不完全燃烧,减少一氧化碳排放量。
(5)减少散热损失加热炉的燃料消耗除被产品带出的热力学能耗外,其余均为散热排弃至环境的损耗。由于散热,使得由外界供入的能量消耗更多,而在供入等量的有效能中又存在着各种损失,所以在一定程度上,减少散热具有现实意义。
(6)应用高温辐射涂料增强换热效果加热炉内是以辐射和对流的方式传给介质的,而靠辐射方式传递的热量占总的传热量的70%,可见辐射传热的效果如何,直接影响加热炉的效率。要想强化辐射传热,那就必须增加反辐射率,燃料燃烧所放出的化学能传达炉墙后要马上反给炉管,最总传给介质,根据这原理,在管式炉炉膛内表面喷涂高温辐射涂料,已增强辐射传热量。炉壁常用的耐火材料辐射系数小,而高温辐射涂料辐射系数大,涂抹后悔增加热源对炉壁的辐射传热量,使炉壁表面温度上升,达到增加炉管的传热量和加热炉的热负荷的目的。
重整反应进料加热炉,四炉合一,对流室设余热回收系统,用于自产3.5MPa蒸汽;其他均为圆筒炉,其烟气余热回收采取热管空气预热器的方式。开工初期运行效果不错,但是随着时间的延长,热管烟气余热回收系统的热回收率会逐渐降低,热管也可能会出现严重的腐蚀和积灰现象,影响到加热炉的热效率。重整装置共有加热炉8台,设计大部分采用油气联合型燃烧器,加热炉一直以瓦斯为燃料,加热炉燃烧器在燃烧的过程中有时候会出现火焰形状发散,火焰颜色发黄等现象,使得整个加热炉热效率偏低,瓦斯消耗量较大。另外由于重整各加热炉原设计中各火咀风门均未设计自动调节,日常生产中,靠操作人员现场手动调节,且重整各加热炉均采用一个火咀对应一个风门的设计,各加热炉火咀多风门多,现场调节难度大,限制了各加热炉运行调节的及时性,在一定程度上加大了瓦斯的消耗。
在以后的现场操作中,为了增加炉效,节约能源,可以运用以上措施,提高炉子的各方面操作,提高炉子性能,但除了这些,更重要的还得加强现场管理:如对于重整加热炉,切实做好保温,尤其一些余热锅炉段管线,阀门的保温,尤其一些新型的隔热衬里,和保温材料,加强日常检查维护,加强监测,保证炉外壁温度均匀,减少热损失,在停工检修时对炉内壁应用高温辐射涂料,降低散热损失;部分密封不严炉体漏风的地方采用纤维喷涂,以消除缝隙。加强对加热炉的日常管理,保证炉体任一部件的齐备,避免炉体引起的可能热量损失。中压蒸汽管线,高温设备的保温表面温度应定期监测,防止超标,散热损失加大。在加热炉连续运行过程中,可以应用一些新型节能燃烧器,减少不完全燃烧,燃烧器是加热炉的关键部件,选用新型节能燃烧器和改进操作,使燃烧在低过剩空气系数下进行,同时应加强对火咀的日常维护,定期拆清加热炉火嘴,保证燃烧效果。减少排烟损失还需要要加强风门和烟道挡板的管理和控制,要重视“三门一板”的优化操作。在日常操作中普遍存在点火孔不关,看火孔不盖的现象,有的炉底看火孔常开,停用燃烧器的风门仍然开着,这些都是烟气过剩氧含量偏高的原因,因此要重视“三门一板”的操作。应该根据加热炉热负荷的变化,及时调节烟道挡板的开度,控制炉膛处在合理的负压状态下。同时我们知道仪表是操作的眼睛,应该完善氧化锆分析仪及火焰视频监测系统,随时监测排烟温度、烟气氧含量及火咀的运行。
加热炉是炼油生产中的主要耗能设备,其能耗量约占全厂的一半,重整装置的加热炉消耗占装置能耗的很大一部分,因此,提高加热炉热效率,减少燃料消耗,对降低全厂能耗具有重要意义。炉子多,热负荷大,这些由重整反应是强吸热的工艺反应过程决定的。因此需要我们在平时工作中要注意操作参数的调整,紧抓加热炉的现场管理,节约能耗,提高炉效。相信在不久的将来,随着石油化工技术的发展,加热炉节能技术也必将迅速发展,在节能减耗中起到重要的作用。
摘要：介绍了影响加热炉热效率的因素,针对重整装置加热炉运行过程中炉效率偏低的现象分析了原因;分析降低加热炉的可采取的措施,同时对将来的节能方向做了展望。
加热设备范文第4篇
1 常减压装置加热炉运行存在问题分析
本公司两台加热炉于2010年3月建成投产, 设计燃料为燃料油和燃料气, 燃料油采用脱酸装置自产燃料油, 燃料气采用外购的清洁燃料气、塔顶瓦斯气。由于自产燃料油能耗较高, 2012年加热炉燃料改烧天然气和塔顶瓦斯气。
常减压装置加热炉运行过程中存在的问题是多方面的, 针对具体情况具体分析了以下几个方面的内容:
1.1 加热炉装置自身排烟会产生相对较高的温度 (温度可达170-180℃。另:根据当前一些公司的加热炉节能管理办法, 排烟温度通常情况不会超过160℃) ;加热炉装置产生的热效率相对较低, 能耗则较高。
1.2空气预热器效果逐渐变差, 入炉空气温度变低使天然气消耗增多, 从而导致能耗增高。
空气温度与烟气温度曲线图
每隔5天的监测数据变化可知:空气入炉温度越来越低, 烟气排烟温度越来越高。
1.3本公司常减压装置换热网络经过优化调整后, 原自产0.4MPa过热蒸汽量显著减少。减压炉 (F-102) 过热蒸汽管线数量过剩。
1.4 加热炉在较高负荷情况下, 易产生供风不足, 或者是负压不够, 这种情况会引起装置生产问题, 需要进行生产调整[1]。
1.5加热炉炉壁温度过高, 散热损失较大, 加热炉热效率低。不但严重影响了设备的安全运行, 还制约了单位加工费的降低, 直接影响企业的经济效益。
2 常减压装置加热炉运行原因分析
常减压装置加热炉在运行的过程中其运行系统往往会产生各种各样的问题, 究其原因主要由几个方面的内容:
2.1 空气预热器原因分析
装置加热炉 (F-101, F-102) 设计热效率≮87%, 2013 年装置大检修发现常压炉 (F-101) 空气预热器热管翅片结盐、腐蚀严重, 排烟热损失较大。同时因为热管预热器的最适合烟气温度为250℃以下, 长期工作在较高温度下易造成热管失效。再加之我公司地处海边, 空气潮湿含盐量大, 易造成空气预热器热管翅片结盐、腐蚀。
2.2 烟气流程结构原因分析
本装置加热炉烟气采用联合烟道进行外排, 即减压炉产生的烟气会与常压炉产生的烟气汇合后, 进入热管式空气预热装置。造成烟气产生的流程阻力不断扩大, 严重影响加热炉负压。这个过程中, 高温与低温之间产生的烟气会在重合烟道当中出现互串或者是热损失, 这会在一定程度上影响烟气余热回收利用。
2.3 吹灰机原因分析
预热器上设置有一台声波吹灰器, 现场使用发现吹灰效果较差。吹灰器的故障率发生较高, 严重影响了吹灰效果。会造成对流受热面产生大量的积灰, 影响热阻。
2.4 加热炉炉壁热损失
装置加热炉由于使用时间较长, 衬里老化、脱落等各种原因, 导致加热炉散热损失增大, 局部过热超温, 引起热效率下降, 热效率一般在85-86%左右, 达不到原设计值或公司考核要求。
3 常减压装置加热炉的节能改造对策
就目前常减压装置加热炉系统出现的问题来看, 节能改造至关重要。主要可以通过一下几个方面进行节能, 具体分析如下:
3.1 可将对流室中段部分蒸汽管改为原料油排管, 将对流室中段的4排蒸汽管切除, 在原位置改为3排原料油排管, 来提高热量的利用率。并对翅片管的大小以及翅片之间的相关距离进行合理增大, 以有效就降低阻力, 实现节能改造。
3.2 将原F-101对流顶部的空气预热器拆除, 在拆除留下的空档内, 新做集合烟道。添置一台放置于地面的扰流子翅片管/热管式空气预热器, 其中, 扰流子翅片管部分为高温段烟气/空气换热管, 用以适合320℃以上的高温烟气, 热管部分用于低温段, 以加强传热并减轻换热器重量, 其中在烟气温度低于140℃的换热管段, 将采用TP316L的基管, 并以304L的钢带做翅片。这样做既可提高加热炉的热效率 (约为93.5%) , 将烟气温度降至120℃以下, 又可以在该低温烟气工况下, 使热管能足以承受可能的低温硫露点腐蚀。
3.3添置一台鼓风机, 并为该鼓风机及原引风机加装变频器, 以提高风机的节能水平和工况适应能力。
3.4在新设计的预热器上采用激波吹灰器, 改换落后吹灰器, 消除控制阀失灵故障。有效增强吹灰效果, 避免出现衬里损坏及炉管积灰等问题。
3.5为加热炉辐射室喷耐高温反辐射节能涂料, 喷涂后可使衬里涂层外观均匀, 表面不起皮、不开裂, 涂层厚度约为3.0±0.2mm, 在同等生产工况下, 加热炉炉外壁温度较喷涂前平均降低15℃左右, 极大地降低了加热炉外壁的散热损失, 进一步提高加热炉热效率。
4 结语
综上所述, 为有效实现加热炉的节能改造, 要从多方面进行技术改进。在节能改造过程中要从多角度分析影响加热炉耗能的原因, 并及时采取有效对策实现节能改造。同时还需结合装备设置的实际特征进行总体布置, 并在此基础上提出多种操作情况, 不断创新技术, 通过技术革新推动节能方式的完善, 真正实现节能、环保。
摘要：社会经济的快速发展, 促进了科学进步。现代科技水平不断提升进一步促进了节能技术的快速发展。本文主要以常减压装置加热炉的余热回收系统作为研究对象, 结合装置运行特点, 重点介绍了节能改造与相关操作。分析提高加热炉热效率和节能的有效途径, 实现加热炉低能耗、高效率的运行。
关键词：加热炉,节能,余热回收,热效率
参考文献
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[2] 王敏, 赵东风, 王永强, 张婷婷.常减压装置能耗特点及优化用能技术分析[J].现代化工, 2014 (03) .
加热设备范文第5篇
1 加热炉现状分析
本装置共有两台加热炉, 共用一套热风系统, 自然风经鼓风机后进入空气预热器, 先后经过热管式空气预热器和扰流子钢管式空气预热器, 与来自对流室上方的热烟气换热后升温至约160℃, 经风道分流至两炉炉底燃烧器, 为燃烧提供所需空气。现存在的问题是:
1.1 空气预热器换热效果差
2013年检修改造中对空气预热器进行了清洗, 运行初期排烟温度较好, 但由于燃料不完全燃烧产生的炭粒和燃料中的灰分等烟尘均会在空气预热器烟气侧外表面沉积, 增加热阻, 降低传热效果。同时加热炉空气预热器热管表面积灰、积垢严重, 热管预热器出口端及管道出现腐蚀现象, 降低了空气预热器的换热效果, 限制了排烟温度的降低。
1.2 鼓风机、蝶阀、风门等设备故障
热风系统中包含的主要设备有鼓风机、风道、预热器、燃烧器等, 2013 年11 月份检修投入运行后, 鼓风机振动逐渐增大, 已超过振动允许最大值, 存在安全隐患。
1.3 系统密封性差
在空气预热器管风道中有温度计接管未封堵, 燃烧器中的看火孔脱落, 看火窗未及时关闭, 风机出入口的非金属膨胀节老化破损漏风, 由于炉膛内负压, 这些细节都会导致加热炉氧含量的变化, 影响火嘴的燃烧。
2 改进措施
2.1 改进吹灰系统
石化总厂常减压装置常压炉吹灰系统采用蒸汽吹灰及ESW-500 型激波吹灰器联合使用。但由于常压炉蒸汽吹灰系统使用多年, 管线焊缝等薄弱部位泄漏严重, 集中对破损的蒸汽管线进行补焊或者更新, 保证蒸汽压力, 提高吹灰效果。激波吹灰器因在吹灰过程无液体产生, 具有使用时不易损坏, 防冻效果好, 运转周期长的特点。但因工业瓦斯性质、压力变化较大, 致使激波吹灰工作异常, 因此采用乙炔气瓶作为气源, 提供稳定的可燃介质, 调节燃气、和风的配比, 提高激波吹灰效果。
2.2 改善空气预热器传热效果
对加热炉的空气预热器入口和对流式蒸汽吹灰口处进行冲洗。运用自制工具 (长2.3 米, 顶端封死四周排满3mm小孔) 接胶管引除氧水对上述部位进行清洗, 在引风机入口处将水排放, 防止进入风机腐蚀蜗壳。
2.3 改善鼓风机运行情况
将鼓风机蜗壳隔开长方形空间, 现场对鼓风机叶轮作动平衡, 通过在叶轮焊接载重块, 多次尝试后调至正常值, 为防止这种情况再次发生时多次焊接影响钢材强度, 蜗壳恢复时采用了螺栓连接。对策实施后, 鼓风机振动显著变小, 振动速度值由20mm/s将至5mm/s以下, 达到标准, 效果显著。
2.4 排除蝶阀、风门等设备故障
影响到热风系统的蝶阀共有3 个, 分别是引风机入口F2, 出口F3, 烟囱的烟气出口F1, 通过操作室与现场对讲机联系的方式, 最终调节DCS值, 使设定值与现场实际值一致。对有卡涩情况的风门涂抹黄油, 不断调节, 增强其灵活性。
2.5 提高系统密封性
通过对通风点进行封堵来提高系统密封性。具体措施如下:对裸露的温度计接口, 看火孔进行封堵, 提醒操作人员及时关闭看火窗, 更新非金属膨胀节。
3 改善措施的实施效果
对于以上影响加热炉热风系统运行的多个方面, 制定对策并加以实施。通过统计, 至8月份两加热炉的热效率均保持在91.5%左右, 相比较优化前, 提高了约1%, 如图10所示, 从而实现了预期的目标。为提高装置的轻收和总拔奠定了基础。
可以看出, 通过一系列的改进措施的应用, 针对加热炉系统存在的问题隐患进行分析整改, 在实际生产过程中发挥了积极有效的作用, 使加热炉的燃烧状况、工艺控制平稳性和加热炉的热效率等方面都有了较大改善, 确保了加热炉系统的优化运行, 提高了装置的各项经济技术指标。
4 建议
为能保持常减压装置两炉的长时间运行, 在生产过程中可以采用以下几点措施: (1) 进一步优化换热流程, 提高原油换热终温, 降低加热炉热负荷, 减少燃料消耗。 (2) 定期定点对炉壁进行测温, 及时修补减少散热损失。 (3) 加强两炉吹灰器的维护、维修, 引进先进控制系统, 如对鼓风机加装变频, 自动控制氧含量和风机转速, 使热风系统更加优化。 (4) 试用清灰剂, 近几年来, 有研究表明清灰剂对辐射管外壁结垢的清除效果明显, 因此可以引进高质量的清灰剂进行炉管清灰。
摘要：加热炉是常减压装置的主要能耗设备, 提高加热炉热效率, 有效利用加热炉能量, 是提高加热炉经济效益的主要手段。本文通过分析常减压装置热风系统存在问题, 通过改进吹灰系统、改善空气预热器传热效果等改进措施进行热风系统的优化, 有效的提高了加热炉的热效率, 保证加热炉的平稳运行, 满足主体装置的长周期不间断运行的需求。
关键词：加热炉,热风系统,优化
参考文献
[1] 王国尧.蒸馏加热炉综合性节能技术改造[J].节能, 2006, (2) :40-43.
[2] 李茂盛.提高加热炉热效率措施的探讨[J]山东化工, 2003, (2) :28-29.