加热炉的改进范文

加热炉的改进范文（精选10篇）

加热炉的改进 第1篇

1 原因分析

蓄热式加热炉燃烧原理如下:加热炉两侧蓄热式烧嘴, 当B侧烧嘴为燃烧加热时, A侧烧嘴为排烟并进行蓄热, 经过一定时间, 通过换向阀完成煤气或空气的转换, A侧烧嘴为燃烧加热, 而B侧烧嘴为排烟并进行蓄热。

通过对生产现场加热炉实际生产的分析, 认为造成以上问题的原因主要有以下几点。

(1) 蜂窝体工作环境影响。由于蜂窝体长期工作在急冷急热、带有腐蚀性气体的恶劣环境中, 经常承受着高温作用和因内外温差变化而引起的应力作用。蓄热体与气流进行热交换, 一些带有腐蚀性的气体和粉尘颗粒会对蜂窝体产生不利影响。比如氧化铁颗粒会降低铝硅材质的软熔温度, 使蜂窝体熔化而堵死气孔;酸性气体会对蜂窝体产生腐蚀作用;炉内燃烧后的微小颗粒会附着在蜂窝体表面而堵塞气体通道等。煤气中含水量高。高炉煤气的含水量在40%时为60g/m3, 雨天和冬季含量更高, 这些含水的煤气在通过蜂窝体前同灰尘一起被粘在表面, 时间一长就形成堵塞。

(2) 蓄热室内气体偏流问题。气体在蓄热室内出现偏流, 经过若干次换向后容易导致蜂窝体局部高温产生热应力。当产生的温度应力超出其承受极限时, 蜂窝体就会破裂。

(3) “二次燃烧”问题。蓄热式燃烧系统的空气喷口和煤气喷口一般相互独立, 但是对空气和煤气射流的速度、交角和距离的最佳值很难把握, 一旦处理不当则容易造成炉内局部煤气燃烧不充分产生的残余燃料;这些烟气在被吸入蓄热室时, 空气和煤气会重新接触产生“二次燃烧”, 放出的热量可以完全被蜂窝体和蓄热体吸收, 尽管没有造成能量损失, 但局部高温很容易使蜂窝体及蓄热体熔化而失效。

2 改进措施

2.1 更换蓄热球材质, 减少破碎

通过对加热炉实际生产状况进行了调查和分析, 并对各种蓄热球耐材特性进行比较, 蓄热球采用金刚玉材质, 由于金刚玉蓄热球具有高耐磨、高强度、耐高温、抗腐蚀、耐急冷急热性好、使用寿命长等特性其抗压强度达1500MPa以上, 较好的解决了蓄热球熔化、软化、破裂和腐蚀等问题。

2.2 改变蜂窝体网格的形状, 缓解堵塞

由于原设计主要考虑蜂窝体的强度因素, 将蜂窝体的通气孔设计成Ф15mm的圆孔;实际使用时, 由于煤气气源较脏、烟气中低熔点物质太多, 蜂窝体孔洞过小, 造成低熔点物质极易贴附在圆孔边沿, 受高温侵蚀、烧结结晶后较硬, 难以清除, 不久蜂窝体便会堵塞, 导致烧嘴不能正常供气与蓄热, 致使加热炉不能正常工作, 加热能力大大下降, 极大的影响了生产的顺利进行。

经过分析, 发现蓄热室蜂窝体工作温度接近炉温, 且排烟与供气交替工作, 工作环境相当恶劣。

为此对烧嘴蓄热室蜂窝体进行了改进, 将通气孔改为长65宽12mm的长条立形孔, 孔与孔间距适当加大。同时将蓄热球直径由原来的15mm增加到20mm (如图1所示) 。其优点为如下。

(1) 增加了气体可流通面积, 从而降低了气体流通阻力从而增强了气体流通能力。

(2) 由于改为立式矩形孔, 灰尘、氧化铁皮及煤气燃烧残留物不易凝结于蜂窝体侧壁, 从而减少了气孔阻塞的可能, 延长了烧嘴使用寿命。

(3) 在保证了强度的前提下, 可以方便安装、拆除, 有效降低了劳动强度和检修工期。

2.3 增设气体分析仪, 优化燃气比例

在烟道内增设氧化锆气体分析仪, 及时对烟道内的残留氧气含量进行分析, 操作工可以根据分析数值进行调整, 保证加热炉内煤气同空气比例处于一个良好的范围, 使烟道内气体处于低氧比例, 降低二次燃烧对蓄热系统造成的危害。

3 设备改造的实际运行效果

改造后的蓄热室蜂窝体在三座加热炉投入使用, 虽然蓄热球直径增加, 导致排烟温度略微升高, 但仍在设备正常工作的允许范围内;改造前三座加热炉平均每年每炉检修3次降低为平均每年1次, 大大减少了检修时间;同时还节省了材料及人工费用。经过一年多的实际生产, 加热炉蓄热系统运行基本稳定, 目前加热炉的均热段炉温控制在1250℃～1320℃之间, 加热段炉温在1200℃左右, 排烟温度不超过150℃, 燃烧产物的显热得到最大限度的回收。通过对加热炉蓄热系统的技术改造, 使中板厂蓄热式加热炉的性能有了进一步的增加, 运行周期大大提高;同时较好的改善了钢坯的加热质量, 取得了很大的经济效益和环保效益。

摘要：针对蓄热式加热炉的蓄热室在使用过程中常出现堵塞、烧损及蜂窝体破碎等现象;通过对加热炉蜂窝体的尺寸进行改进, 改善了加热炉蓄热系统的蓄热性能, 满足了加热炉的使用要求。

关键词：蓄热式加热炉,蓄热室堵塞,蜂窝体

参考文献

[1]蔡乔方.加热炉[M].北京:冶金工业出版社, 1983.

加热炉的布置一般要求是什么？ 第2篇

(1)明火加热炉宜集中布置在装置的边缘井靠近消防通道，且应于可燃气体、液化烃、甲B类液体设备的全年最小频率风向的下风侧;

(2)加热炉与其他明火设备应布置在一起;

(3)几座加热炉可按炉子中心线对齐成排布置，两座加热炉净距不宜小于3m;

(4)当采用机动维修机具吊装加热炉炉管时，应有机动维修机具通行的通道和检修场地。对于带有水平炉管的加热炉，在抽出炉管的一侧，检修场地的长度不应小于炉管长度加2m;

(5)加热炉外壁与检修道路边缘的间距不应小于3m;

(6)对于设有蒸汽发生器的加热炉，汽包宜设在加热炉顶部或邻近的构架上;

(7)加热炉与其附属的燃料气分液罐、燃料气加热器的间距，不应小于6m;

(8)当加热炉有空气预热器、鼓风机、引风机等辅助设备时，辅助设备的布置应不妨碍其本身和加热炉的检修;

(9)加热炉与露天布置的液化烃设备间的防火间距不应小于22.5m，当设备之间设置非燃烧材料的实体墙时，其间距可减少，但不得小于15m，

实体墙的高度不宜小于3m，距加热炉不宜大于5m，并应能防止可燃气体窜入炉体;

自动压花机加热辊冷却装置的改进 第3篇

改进后的结构

改进后的自动压花机加热辊冷却装置包括：设在加热辊相对端轴心处的套环装置以及与该套环装置相连的温控装置。

套环装置结构示意图和剖面图分别如图1和图2所示。从图中可以看出，套环装置主要包括内套管、主套体、轴接部、左/右螺纹、流水通道和引导头。主套体与加热辊的相对端轴心处进行套接，内套管设在加热辊与主套体之间。主套体与内套管连接处设有管状的轴接部，轴接部内表面的同步螺旋内分别设有左螺纹和右螺纹，形成两段流水通道，左螺纹和右螺纹在邻近加热辊的一端处相互连通，两段流水通道在此处闭合，汇成一条完整的流水通道。内套管的作用是将左螺纹与右螺纹远离加热辊一端的开放侧封闭，并在此处分别开设第一引导头和第二引导头，两引导头分别与左螺纹和右螺纹相通。第一引导头和第二引导头可通过水管外接温控装置。由此，套环装置内部可形成一条水循环。

温控装置为水冷装置，包括输水头、回水头、入水头和出水头。输水头和回水头与主套体相连，其中，输水头分为两支，分别与一侧主套体的第一引导头与另一侧主套体的第二引导头相连；回水头也分为两支，分别与一侧主套体的第二引导头和另一侧主套体的第一引导头相连。由此，套环装置中的水流可通过输水头和回水头进入温控装置，参与温控装置中的水循环过程。入水头将外界的水输入温控装置，出水头则将温控装置回收的水输出。

自动压花机开机后，冷却装置开始运行，套环装置和温控装置内部通水，水循环将加热辊的热量带走，达到冷却效果。改进后的自动压花机加热辊冷却装置示意图如图3所示。

改进后的优势

对自动压花机加热辊冷却装置进行改进后，可实现以下3个优势。

（1）当自动压花机处于工作状态时，温控装置可对加热辊进行冷却，即通过套环装置内部的水循环，将加热辊产生的热量带走，或暂时储存在温控装置中；当自动压花机处于预热或待机状态时，温控装置能将热量通过水循环传递回套环装置，使加热辊温度保持在一定范围内，当自动压花机启动工作时便无需对加热辊进行再加热，减少能量消耗，降低自动压花机生产过程中需要消耗的能源和经济成本。

（2）防止加热辊热量通过两端传递到主机，避免主机内部组件因过热而造成自动压花机发生热损坏等故障，减少维修成本，延长压花机使用寿命，保证压花产品质量。

（3）由于铜的导热系数较大，内套管、左螺纹和右螺纹均由铜管制成，提高了套环装置的导热效果。同时，左螺纹和右螺纹所形成的水流通道可产生交错的散热效应，提升了自动压花机的整体散热效果，降低了冷却成本。

常减压加热炉节能改进措施 第4篇

扬子石化炼油厂3.5Mt/a常减压蒸馏装置应用常压炉和减压炉为原料提供热能, 均采用圆筒炉结构, 设计热负荷分别为29.58MW和14.77MW, 热效率89%。燃料一般使用脱硫瓦斯, 异常时可烧本装置减压渣油。加热炉正常操作时采用强制通风系统, 使热烟气通过以列管空预器为主的余热回收系统, 回收热量来预热助燃空气;工况异常时利用炉顶烟囱自然供风排烟。

加热炉余热回收系统由供风系统和排烟气系统两部分组成。供风系统的流程是:空气由鼓风机吸入, 通过前置式热油预热器用常一线热油加热到60℃左右, 再进入列管式空气预热器, 用烟气将空气加热到240℃左右, 分两路通过风道分别进入常压炉和减压炉燃烧器, 供火嘴燃料燃烧用。排烟气系统流程是:由常压炉、减压炉各对流室排出的大约300～380℃烟气, 经过加热炉顶部汇集烟道进入空气预热器与空气换热, 烟气温度降到170℃, 被引风机抽出送到常压炉烟囱上部排入大气。

1 存在问题和原因分析

1) 炉体壁温高达80℃以上, 炉体散热损失大。

原减压炉辐射室衬里为高铝纤维可塑料, 衬里厚度250mm;对流室衬里为轻质浇注料, 衬里厚度125mm。通过对辐射室、对流室的红外热成像图片 (见图1) 发现:辐射室的中部、炉底和对流室的东西面炉壁温度普遍偏高, 达到80℃以上, 辐射室看火门、防爆门周围最高温度在259℃左右, 对流室弯头箱门缝周围表面温度最高达232℃左右。经过对比分析发现造成以上现象主要是由于衬里材料龟裂和局部衬里厚度太小所致。

2) 炉体看火门、防爆门局部受热严重变形, 弯头箱门腐蚀严重, 炉体漏风系数大, 烟气中氧含量偏高, 最高达7.16%, 增加了燃料的消耗。

3) 原加热炉设计燃料为装置自产减压渣油, 设计排烟温度为175℃, 空气预热器设计热负荷为3.40MW。目前已改用脱硫瓦斯气作燃料, 排烟温度可降到120℃, 预热器热负荷需要增加到4.60MW (见表1) 。显然空气预热器负荷较小, 不能满足节能的要求。

注:Qg= GgCg (tgi-tgo)

4) 原自然风门为现场手动控制, 当余热回收系统出现问题时, 加热炉供风不能自动将强制通风改为自然通风, 问题处理滞后。容易出现燃烧不稳灭火、炉膛正压, 损坏加热炉及其附属设施甚至人身安全事故。

5) 加热炉热效率低, 只有89.7%。

为提高加热炉热效率, 2010年8月对减压炉和空气预热器进行了节能改造。

2 节能改造措施

2.1 提高衬里保温效果, 降低炉体外表面温度, 减少散热损失

1) 辐射室炉底轻质浇注衬里厚度仅为200mm, 其保温绝热性能虽好于耐火砖, 但相比高铝纤维要差。此次改造将其衬里总厚度提高到350mm, 其由下到上的绝热材料为:20mm 硅酸铝纤维针刺毯、160mm轻质浇注料、20mm 硅酸铝纤维针刺毯、150mm 轻质浇注料。

2) 辐射室炉壁的硅酸铝纤维可塑料厚度虽为250mm, 由于施工时采用的溶胶成分不一样, 加上在烘炉过程中操作不当, 出现了揭层和局部龟裂现象。将辐射室衬里改成100mm 轻质浇注料+150mm 高铝纤维喷涂料的复合绝热衬里, 既提高炉体的绝热性能, 又有效地保证在冬季时不会因炉体壁温太低而出现壁板被腐蚀的现象。

3) 对流室轻质浇注料绝热厚度仅为125mm, 在烟气温度低于400℃时, 其绝热过程是有效的, 由于对流室烟气的温度变化范围为765～370℃, 将其衬里厚度调整为200mm, 最大限度降低壁温, 减少散热损失。

2.2 高温辐射涂料的应用

高温辐射涂料具有较高的发射率, 能够改善高辐射能谱的分布, 有与多种物质强烈吸收红外线相匹配的辐射能谱分布, 从而提高辐射能力的利用率。辐射料由强辐射材料组成, 高温下辐射远红外波穿透能力极强, 能穿透被加热物体, 使被加热物里、外层同时受热, 被加热工质升温快。远红外波亦能穿透燃料本身, 使里层燃料吸收远红外波而产生能级跃迁, 放出能量, 加速燃料燃烧, 使燃料完全燃烧, 达到节能的目的。

另外, 炉膛内壁涂上该涂料后, 涂层表面温度显著提高, 而其本身吸收热量只有耐火砖的1/10, 被涂料辐射回来的大部分热量可使炉内温度提高50～100℃。同时涂料的辐射作用又可促使炉内热风循环、冷空气逆流, 延长烟气在炉内停留时间, 并产生二次燃烧, 进而降低了排烟温度, 减少了热损失, 提高了热效率。

高温辐射涂料的施工工艺较简单、方便, 可用手刷或机械喷涂在炉壁内表面上, 喷涂厚度约3mm。炉壁内表面喷涂后, 具有如下效果。

1) 炉外表面温度明显降低了10～ 19℃ (见表2) , 散热损失减少了0.5个百分点。

2) 提高了炉内壁黑度, 加强了辐射传热, 使热量较容易为工质吸收, 加速了燃料燃烧。炉膛内火焰明亮, 燃料燃烧完全, 烟气中CO含量由800ppm降至200ppm, 达到了节约燃料的目的。

3) 延长了炉内衬的使用寿命。炉壁内表面未喷涂料前, 每次大修期均发现炉内壁粘贴的陶瓷纤维有不同程度脱落。喷涂后, 炉内壁形成了一个坚固完整的壳体, 增强了抗气流冲刷的能力, 避免了陶瓷纤维的脱落。

4) 炉膛内壁发亮, 炉内温度均匀, 克服了加热炉管迎火面和背火面受热不均的现象, 减少了炉管局部过热, 延长了炉管使用寿命。

2.3 提高炉体密封性, 减少炉体漏风量

根据加热炉节能技术的特点, 全封闭加热炉是提高加热炉运行热效率的有效途径, 通过对加热炉采用立体全封闭技术, 降低炉体的漏风量, 特别是辐射室。现有炉体的对流室弯头箱、防爆门、看火门封闭不严, 并且已出现局部变形, 漏风量大, 从这些部位漏入炉体内的空气都不参与燃烧, 不但增加排烟中的氧含量, 使得加热炉热效率降低;而且还会造成加速炉管和炉内构件氧化、提高SO2向SO3的转化率从而加剧低温露点腐蚀等。

此次改造采取的措施有:

1) 采用圆形防爆门。在防爆门的泄爆面设有利于密封的凹凸沟槽, 并在凹槽里填充硅酸铝纤维编织带, 用以保证防爆门的可靠密封。

2) 看火门采用带玻璃视窗和反辐射隔离板的全密闭看火门, 其玻璃采用耐热石英玻璃, 热振性好, 不易出现晶化和裂纹, 且更换方便, 易于维修保养。

3) 对流室弯头箱采用全密封结构:在对流室弯头箱内填满致密型陶瓷纤维;在对流室弯头箱与封门之间加石棉绳垫片, 用螺栓将对流室弯头箱和弯头箱门压紧。

改造前后烟气含氧量对比如表3所示。

2.4 余热回收系统改造

考虑到原空气预热器热负荷小, 效率低, 决定全部更新, 采用复合式 (列管-热管) 空气预热器, 热负荷调节范围70%～100%, 排烟温度调节范围120～150℃。

烟气出对流室的最高温度可达到380℃, 由于常规热管式空气预热器的使用温度上限为350℃, 超过此温度则易出现热管失效和爆管, 因此将空气预热器设计成扰流子-热管组合式空气预热器。

空气预热器在该厂应用的工艺流程如图2所示。预热空气采用的是串联流程, 空气自鼓风机首先进热管预热器, 与热烟气换热, 然后去扰流子预热器, 换热后的热空气分两路分别去常压炉和减压炉, 供燃料燃烧用。高温烟气采用的是串联流程, 烟气首先进扰流子预热器, 与从热管预热器来的空气换热, 被冷空气取走一部分热量后去热管预热器, 再次与冷空气换热, 换热后的低温烟气经引风机被排入烟囱。

2.4.1 扰流子空气预热器的应用

扰流子空气预热器的原理是:在固定光管外表面增加翅片来强化管外传热, 管内采用扰流子 (即麻花铁) 作为管内插入物来强化管内流体传热, 从而提高管内膜传热系数。扰流子又称“紊流加速器”, 它是一种构造简单、强化传热效能高、阻力较小的管内插入物。它利用破坏流体边界层, 增大流体在管内流过的路程及翅片效应使传热效率大大提高。在光管的外表面增加翅片, 对新投入的预热器来讲, 效果较明显, 但使用一段时间后, 由于翅片部位积灰不易清除, 其热阻明显高于光管, 传热效率下降。因此本次改造选用光管扰流子。

2.4.2 热管式空气预热器的应用

热管式空气预热器是一种新型高效传热设备, 传热系数高、设备紧凑、质量轻、可单管拆换、较耐露点腐蚀。目前我国大部分炼油厂所使用的热管式空气预热器中的传热元件 (热管) 其内部是以水作工质的, 且由于水的饱和蒸汽压较大, 所以一般以水为工质的热管式空气预热器使用温度只能在340℃以下。由于高温位的烟气首先经过扰流子, 被空气取走一部分热量, 扰流子烟气出口的温度在300℃ 左右, 然后去热管与空气换热, 避免了热管失效和爆管的风险。

2.5 仪表控制系统改造

由于原有的快开风门为手动结构, 无法与系统进行安全连锁控制, 不利于加热炉的安全运行。当余热回收系统的空气鼓风机出现故障时, 无法及时打开风门, 使加热炉由强制供风转化为自然供风。此次改造增加快开风门气动执行结构 (见图3) , 与鼓风机连锁, 当鼓风机停机时, 快开风门同时打开;当引风机停时, 直通烟囱的截断蝶阀打开, 同时关闭通往余热回收系统的烟道蝶阀, 关闭冷烟道进烟囱的蝶阀, 关闭预热器空气侧进出口截断阀。

当排烟温度过低, 低于露点腐蚀温度时, 打开冷空气旁路阀KF7调节进入预热器的空气量, 使排烟温度高于露点腐蚀温度。当冬季环境温度过低时, 打开热空气旁路阀KF6, 提高冷空气进入空气预热器的温度, 减轻低温段热管露点腐蚀, 从而延长了空气预热器的使用寿命。

3 投用效果

2010年9月12日装置开工, 加热炉投入运行, 余热回收系统投用正常, 节能效果明显, 改造前后数据如表4所示。热管式预热器把20℃空气加热到170℃, 再经扰流子预热器加热到280℃。投用连锁把高温烟气全部收回进预热器, 烟气经扰流子预热器由345℃降低到280℃, 又经热管式预热器降低到130℃排出, 加热炉综合热效率最高达到了91.9%。总体技术水平和主要技术经济指标达到国内中石油、中石化同类装置同行业先进水平。

4 遗留问题

从目前运行情况来看, 还存在一些问题:

1) 2台加热炉的热风流量、空气预热器排烟温度需要现场手动调节, 无法实现氧含量和排烟温度的自动控制, 达不到经济运行的要求。

2) 密封式看火门设计不合理, 没有设置烟气阻挡门。当加热炉运行出现波动后, 含尘烟气对玻璃门冲刷、污染, 无法看清炉膛情况, 需要频繁清洗玻璃门。

5 结论

常减压加热炉通过改造余热回收系统、衬里保温、仪表控制系统和应用高温辐射涂料、扰流子、热管等新技术新产品, 提高了加热炉热效率, 达到了节能改造的目标。

参考文献

[1]代有凡.加热炉[M].北京:中国石化出版社, 1995.

[2]侯芙生.炼油工程师手册[M].北京:石油工业出版社, 1995.

[3]李晖.高温辐射涂料在加热炉上的应用[J].能源技术, 1995, (3) :25-26.

[4]张典元.常减压蒸馏装置节能技术优化[J].节能, 2010, (9) :37-40.

[5]田慧, 刘建.常减压装置基准能耗评价分析[J].节能, 2009, (11) :40-41.

[6]王国尧.蒸馏加热炉综合性节能技术改造[J].节能, 2006, (2) :40-43.

[7]陈春茂, 阎光绪, 郭绍辉, 等.节能降耗措施在石化企业的应用与效益评价[J].节能, 2007, (2) :4-6.

[8]嵇境鹏.常减压蒸馏装置加热炉节能改造[J].炼油技术与工程, 2009, (9) :23-25.

加热炉的改进 第5篇

袋装牛奶怎么加热?袋装牛奶加热的注意事项

液态奶之所以有长达数天、一个月甚至几个月的保质期，是因为其包装材料选用的是含有阻透性的聚合物，或是含铝箔的包装材料。

虽然这两种包装材料都是安全可靠的，但是还存在一个使用的问题。聚合物材料的主要成分是聚乙烯，在温度达到115℃时就会发生分解和变化，而且它不耐微波高温，所以这种包装的袋装牛奶不能放在沸水中煮或者放入微波炉中加热。用铝箔包装的袋奶，因为铝箔属金属性材料，微波加热会着火，所以绝对禁止微波炉加热。

袋装牛奶最好不要加热后饮用。

有关专业人士认为，因为经过高温灭菌，在保质期内，牛奶都不会产生细菌。如果高温加热，反而会破坏牛奶中的营养成分，牛奶中添加的维生素也会遭到破坏。

加热炉的改进 第6篇

铝卷材退火炉适用于轧制后的铝卷材, 再经退火处理以满足铝卷材的下一步加工工艺。退火处理工艺要求炉气温度均匀性高, 温差小于等于±3℃。目前大多数铝卷材退火炉采用高温双速轴流风机, 其风机旋向不可逆, 大量的循环风使风能转变为热能, 导致铝卷材退火炉低温状态下炉温均匀性差, 不利于炉温控制, 进而影响了产品的质量。

2 改进设计

为解决铝卷材退火炉采用高温双速轴流风机导致铝卷材退火炉低温状态炉温均匀性差、产品质量不达标的问题, 特提出设计铝卷材循环加热退火炉, 即在原有退火炉基础上增加新型热风循环系统并加以改进, 以下简称为循环加热炉。见图1。

循环加热炉由如下部分组成:炉体、n个加热单元 (每个加热单元由风机、吊杆、水平导流板) 、垂直导流板、水平导流板、风机、n-1个导流隔板。每两个加热单元之间垂直设置有一个导流隔板, 风机为高温变频可逆调速轴流风机。

本改进设计实际应用效果如下:

(1) 循环加热炉循环系统采用高温变频可逆调速轴流风机, 避免了风速过快将风能转化为热能, 可大幅提高炉温可控程度;

(2) 采用水平导流系统、垂直导流系统及导流隔板系统使炉内气氛沿着炉体与水平、垂直及导流隔板系统, 形成既定路线闭合回路, 对炉气运动方向达到良好控制, 使炉膛温度均匀性、可控性提高。

3 安装与实施

(1) 如图, 本循环加热炉包括炉体和n个加热单元, 每个加热单元由风机、吊杆、水平导流板、垂直导流板和电热元件组成;将n个加热单元沿炉体的长度方向均布设置在炉体内, 再将水平导流板通过吊杆水平安装在炉体内的上部, 并将垂直导流板竖直设置在水平导流板的下方, 如此水平导流板与炉体的内壁之间和垂直导流板与炉体的内壁之间形成风道;风机位于炉体与水平导流板之间;电热元件位于风道内, 另外加热炉还包括n-1个导流隔板, 每两个加热单元之间垂直设置有一个导流隔板, 循环风机为高温变频可逆调速轴流风机。风机主要技术参数其中风量15760m3/h、风压500Pa。炉口密封采用双层成型硅酸铝耐火纤维密封条, 密封后可达良好密封效果, 减少炉气外逸, 提高热效率。炉膛内距离炉口240mm处均可放置工件, 提高炉膛有效利用率。

(2) 本设计实例所述加热单元的数量为四个。另外三个加热单元每个组成与连接关系与实施方式一相同。进而可提高加热工件装载量、提高热效率。

(3) 本设计实例每一区即加热单元上方的炉体处设置有一个热电偶, 共4个。通过热电偶可对炉温分区进行实施监测控制。其它组成与连接关系与实施方式一相同。可更加有效控制炉温, 更大程度实现炉温均匀性。

4 循环系统工作过程简述

当铝卷材循环加热炉工作时, 每个加热单元的循环风机产生的风将电热元件产生的热量经风道导流至炉体底部, 热量均匀流过工件后从炉体顶部吸出完成一个循环过程。每两个加热单元之间垂直设置有一个导流隔板, 实现了炉膛温度均匀。

5 投产成果跟踪

(1) 本新型循环系统铝卷材退火炉按业主要求最短时间内完成了设计任务, 并通过业主的方案设计审查。施工图纸投产后性能参数均满足用户要求, 没有发现原理和结构性的错误。

(2) 本新型循环系统铝卷材退火炉已在用户现场安装完毕投入生产使用, 运行情况良好。交付验收及正式投产后数月间, 炉温均匀性误差小于等于±3℃, 满足客户要求提高炉膛有效利用率, 提高了热效率。

摘要：本实用新型循环系统适用于铝卷材退火炉。针对以往铝材退火炉炉温均匀性不能达到客户要求等问题现特提出研发铝卷材循环加热退火炉。本新型采用高温变频可逆调速轴流风机技术, 使炉内气氛均匀流动;炉口密封采用新型密封材料;提高了炉膛利用率;保证铝箔时效处理温度均匀性误差小于等于±3℃。

关键词：铝卷材退火炉,铝卷材循环加热退火炉,炉气循环系统,可逆调速轴流风机,提高炉膛利用率,炉温均匀性

参考文献

[1]工业炉设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1982.

[2]筑炉工手册[M].北京:冶金工业出版社, 1985.

清洗设备加热方式的改进 第7篇

1 方案

(1)去除原来水箱内的蒸汽管道,代之以6根单管容量为6kW的电加热管。每三根加热管为一组,联接成星形或三角形,以实现功率可调。每个水箱内安装一个测温探头,并配备一个温控仪,操作工可根据工作需要,设定温升的上、下限,仪表即可自动控制加热管进行工作。

(2)热水槽外加装岩棉保温层,以减少热力散失,缩短升温时间,提高热能效益。

(3)每台设备配备一个电箱,方便操作者对设备进行独立操作,并加装漏电保护装置。在电箱面板上安装一个钮子开关(kA),串接在控制电路中,操作工可随时干预加热过程,以实现方便、节能的目的。(具体的电气控制图如图1所示)。

2 计算

四台设备的总功率设计为63~180kW之间,以满足冬、夏不同温度的需要。经测算平均温升时间为1.2度/分钟,达到工艺要求。

计算过程如下。

清洗机水箱容积为980mm920mm250mm。大清洗机有两个水箱,小清洗机有一个水箱。此三个水箱规格相同。单水箱装满水(清洗剂)的重量(质量M)为226kg。单热水槽的容积为0.6立方米,对应的水(清洗剂)的重量为600kg。也就是说,需要加热的液体总重量不足2000kg。

考虑到实际使用时,清洗剂少于额定容积,根据热力学公式Q=MC△T(M:质量;C:水的比热容量4200J/kg;△T:温度变化量)

计算出1000kg水从0℃加热到80℃需要的功率为Q=1000804.21000=336000000J=93.33kWH。

考虑到夏季、冬季室温平均差异有30度,实际温升量不到80度。设计的最大总功率为180kW,最小总功率为63kW。

3 预计年经济效益

改造前原蒸汽费用每月43000余元,每年516000元。改造后加热管在63kW-180kW之间,按平均使用总功率114kW计算,每天加热6小时。

每月用电量:

电费为:

171000.641=10960元。

每年电费为:

加热炉的改进 第8篇

一、概况

南阳石蜡精细化工厂常减压蒸馏装置于1992年建成投产, 原设计处理能力50万吨/年, 1996年该装置进行了润滑油型改造, 实际加工能力达62万吨/年 (见表1) 。

南阳石蜡精细化工厂常减压蒸馏装置有两座圆筒式加热炉 (常压炉、减压炉) 。常压炉设计负荷为5422KW/h, 减压炉设计负荷为2614 KW/h, 总设计负荷为8036KW/h。顶置钢水热管空气预热器, 自然排烟。对流室设电动旋转蒸汽吹灰器。常减压加热炉共有8台油气联合燃烧器 (见表2) 。

二、加热炉存在问题

南阳石蜡精细化工厂常减压蒸馏装置加热炉现已运行18年。2008年10月, 南阳石蜡精细化工厂蒸馏车间对两台加热炉热效率进行了标定, 常减压加热炉能耗占全装置能耗的79.3%, 两台加热炉热效率分别为86.3%和83.5%, 股份公司达标值87%, 南阳常减压加热炉热效率均低于股份公司达标值, 热效率较低。国内加热炉热效率一般为90%以上, 最高可达94%。造成南阳常减压加热炉燃料消耗量大, 热效率低的主要原因是:

(一) 排烟温度高

国内加热炉排烟温度通常在140℃以下, 南阳常减压加热炉排烟温度在200℃。造成排烟温度高的主要原因是: (1) 炉管积灰、积盐、结垢。主要是炉用燃料油劣质化, 烧减粘油后, 灰分、硫、盐等增加了积灰的趋势。南阳常减压加热炉采用油气混烧, 燃料油以烧减压渣油为主, 目前, 炉用燃料油为丙烷装置的减粘油, 炉管积灰严重。安装的蒸汽吹灰器使用周期短、故障率高, 在线维修困难、不能满足长周期稳定运行要求; (2) 空气预热器效率降低;钢水热管爆管失效率高。

(二) 烟气氧含量高

南阳石蜡精细化工厂常减压加热炉氧含量在5%以上, 氧含量最高达10%。导致氧含量偏高的主要原因表现在: (1) 供风量偏大, 三门一板管理不到位; (2) 炉体漏风, 是造成烟气氧含量高的主要原因。主要表现在:看火门不关;点火孔、观察孔不盖或变形关不严;辐射顶入孔门盖板、密封性炉管出入口处密封性差;仪表接头处密封性差、烟道挡板关不严; (3) 炉膛负压过大等。

(三) 燃烧器适应性差

燃烧器型号多, 水平参差不齐。有的漏油、结焦, 燃料油改烧减粘油后, 结焦严重, 雾化效果差, 影响燃烧效果。

(四) 低温露点腐蚀加剧

由于原油变重和炼厂加工深度提高, 炼厂瓦斯和自用燃料油硫含量呈现上升趋势, 烟气中的SO2和SO3含量升高, 导致加热炉烟气在低温部位产生露点腐蚀。

(五) 加热炉体存在局部超温现象

燃烧器附近, 辐射顶、对流段、看火门、防爆门和弯头箱门周围存在不同程度的温度偏高, 主要原因是衬里破损导致炉体局部表面温度偏高。

(六) 管理工作不到位

对于加热炉的运行管理工作, 部门之间协调工作做得不到位。检查监督不到位, 如氧化锆不定期校准。

三、热效率影响因素分析

加热炉在炼油和石油化工生产中的任务是:利用燃料燃烧释放出热量把工艺介质加热到生产工艺规定的温度。当处理能力一定时, 热效率越高, 加热炉消耗的燃料量越少。

加热炉热效率反平衡法计算公式为:

η加热炉热效率%;

Qa排烟损失热量占供给能量的百分数%;

Qb不完全燃烧损失热量占供给能量的百分数%;

Qc表面散热损失热量占供给能量的百分数%。

根据加热炉热效率反平衡法计算公式可知, 提高热效率、减少燃料消耗量的措施为:降低排烟损失、降低不完全燃烧损失和降低表面散热损失。

四、采取的主要对策

(一) 改造吹灰系统

选用北京力通高科技发展有限公司生产的ESW-500型激波吹灰器, 取代原蒸汽吹灰器。ESW激波吹灰器利用可燃气爆燃产生的冲击激波进行吹灰, 其有效吹灰能力大, 吹灰面广, 吹灰速度快, 时间短, 吹灰能力可控。因其无转动件, 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。

(二) 改造空预器热管

为保证加热炉炉长期高效、安全运行, 把原热管空气预热器的立式钢水热管更换为水平倾斜10°的钢水热管, 增加扰流子, 增强传热效果。为防止烟气露点腐蚀, 保证低温热管空气预热器长周期安全运行, 在设计采取的技术措施是: (1) 热管烟气侧外表面进行烧结搪瓷处理, 提高抗烟气露点腐蚀性能。 (2) 隔板烟气侧表面喷涂一层防止露点腐蚀专用涂料。 (3) 烟气侧设有在线水冲洗设施, 对传热元件定时进行在线水冲洗。 (4) 内保温衬里外表面设置不锈钢保护层, 防止在线水冲洗时保温衬里遭受损坏。

(三) 采用新型高效火嘴

选用洛阳新柯恒石化技术有限公司生产的大能量LGH型强化燃烧器取代原燃烧器。强化辐射室对流传热, 提高炉管热强度的均匀性, 提高炉管平均热强度10%以上。

(四) 采用复合衬里

加热炉辐射室衬里改为改性轻质浇注料与致密型陶纤喷涂复合衬里;更换破损和局部超温处的外壁保温。

辐射室衬里采用改性轻质浇注料和致密型陶纤喷涂复合衬里, 两者相互弥补, 优点得到发挥, 缺点得到克服;不但可以有效地阻挡烟气渗透, 使炉体内壁和保温钉不受腐蚀;还可以达到良好的隔热保温效果。浇注料施工前在炉体内壁喷涂一层防烟气露点腐蚀专用涂料。为了强化加热炉辐射室传热、改善辐射炉管周向受热不均匀性和进一步降低辐射室散热损失以及减缓陶纤喷涂衬里老化、粉化速率, 最后在辐射室陶纤喷涂衬里外部涂刷一层厚度≥3mm的HA-WA-Ⅱ中性高温红外辐射节能涂料, 可以有效地保护衬里 (减缓衬里老化或粉化) 。

(五) 对燃料含硫进行控制

根据烟气露点仪测试的烟气露点为120℃。根据燃料杂质含量, 测算烟气露点低于130℃。根据烟气露点温度合理控制排烟温度, 工艺卡指标确定的排烟温度为:夏季160±5℃, 冬季控制170±5℃, 提高空气与热管的运行周期 (见图1) 。燃料硫含量是减粘油0.35%, 减压渣油0.25%, 干气0.28%, 减顶瓦斯0.32%, 常顶瓦斯0.2%。

(六) 更换加热炉漏风部件

炉体漏风是影响加热炉热效率的一个重要因素, 针对造成常减压炉漏风的因素, 车间专门组织堵漏, 更新变形的看火门和螺栓, 使看火门一关到位, 避免过去关不严的毛病;针对对流室弯头箱门采用全密封结构, 辐射顶入孔门盖板、密封性炉管出入口处密封性差的问题, 更换了上述部位的石棉密封;针对仪表接头处密封性差、烟道挡板关不严的问题, 车间与仪表车间联系及时处理。同时, 使用新型氧化锆探头, 每月对氧化锆探头进行校验。

五、改造措施的实施效果

炉膛内的最高温度比改造前降低了10℃, 辐射室底部与顶部的温度差比改造前降低了40℃。对流室烟气温度比改造前降低20℃。新热管投用后, 预热空气温度提高了70℃, 排烟温度控制在140℃, 常减压加热炉热效率可达到90%以上。若排烟温度控制在160℃, 加热炉效率为88.8%, 和原设计相比, 排烟温度降低了40℃, 加热炉效率分别提高了2.8%和3.8%。每年可节约燃油消耗200吨, 燃料油价格按2000元/吨计算, 年效益40万元。

六、结论与建议

(一) 提高加热炉自控水平

采用“智能加热炉自动控制系统”对加热炉运行、操作调节进行自动控制和调节。采用以相关的压力、流量、温度、烟气中的O2、CO、NOx、SOx作为检测和控制对象, 设定多项控制策略, 动态优选和最优参数组合, 使加热炉实现高效、低污染运行全新的加热炉自动控制系统。提高加热炉操作调节自动化水平, 保证长周期高效、平稳运行, 提高全运行周期的平均热效率。

(二) 优化换热流程, 降低加热炉热负荷, 减少燃料消耗

南阳石蜡精细化工厂蒸馏装置原设计换热终温为270℃, 在运行过程中, 原油终温下降明显, 后经多次改造, 原油换热终温最高为286℃, 目前原油的换热终温为280℃。若对南阳蒸馏装置的换热流程重新优化, 提高换热终温至300℃以上, 每年可节约燃料油1000吨以上。

(三) 瓦斯平衡原则:应以常减压作为瓦斯第一用户

全厂进行瓦斯平衡时, 瓦斯用户以加热炉用户优先, 加热炉用户以装置加热炉用户优先, 装置加热炉用户以工艺炉优先, 工艺炉用户以常减压加热炉为第一用户。优点:常减压塔是精馏塔, 常减压加热炉的平稳运行对减线油、成品油产品质量的影响在全厂举足轻重。因此, 加热炉管理, 首先要确保常减压加热炉平稳运行, 常减压因作为瓦斯平衡的第一用户, 全部烧气。丙烷烧自产减粘油也有利于减少加热炉管理环节, 减少对常减压装置加热炉的影响, 减少安全风险。

参考文献

[1]侯祥麟.中国炼油技术[M].北京:中国石化出版社, 1991.

[2]林世雄.石油炼制工程 (第三版) [M].北京:石油工业出版社, 2002.

[3]石油化工规划设计院.管式加热炉工艺计算[S].北京:石油化学工业出版社, 1976.

加热炉的改进 第9篇

一、存在问题

1. 露点腐蚀

改造前, 该装置的两台加热炉采用瓦斯和减压渣油作为燃料, Ⅱ套常减压装置掺炼高含硫原油, 其减压渣油的硫含量约2.5%, 当炉管表面存在钒化合物和金属铁时, 则会发生SO2+OSO3的化学反应, 另外由于空气及原油中均存在水分, 在炉管外壁和炉墙温度偏低处便会有SO3溶于水生成硫酸酸雾, 对炉管和炉墙产生硫酸露点腐蚀。

2. 炉管积盐积灰严重

由于有时用减压渣油作燃料, 造成烟气中含盐灰尘较多, 并凝结在对流炉管上, 形成很厚的含硫积灰, 其厚度约20~30mm。

3. 衬里保温差

装置的加热炉辐射室为轻质耐火砖外贴陶纤毡, 由于陶纤毡与耐火砖或陶纤毡之间存在缝隙, 高温含硫烟气窜入形成腐蚀, 造成炉子外壁钢板烧损, 几处穿孔, 同时辐射室、对流室、炉底都存在超温的现象。

另外, 在炉子看火门和防爆门等处, 因施工难度较大, 没有贴陶纤毡, 也有一定热损失。在炉子对流室弯头箱门内填碎陶纤保温, 缝隙较大, 保温不好, 造成热损失。

4. 加热炉效率偏低

由于积灰和空气预热器效果不好造成加热炉排烟温度过高, 空气预热器热管高温烟气段腐蚀较重, 局部翅片已腐蚀掉, 翅片间积垢较多;烟气热量利用率低;同时炉子对流段漏风, 造成加热炉效率较低。改造前, 2#常压炉和3#减压炉平均炉效率为90.1%和89.7%, 低于公司平均值92.2%。而其中排烟损失10℃, 加热炉炉效降低约0.5%, 这是炉效率低的一个主要原因。

二、改造措施

1. 采用高效节能燃烧器

该炉原设计燃料为油气混烧, 并燃用自产瓦斯 (三顶气) , 考虑到油含硫量高、燃烧不易控制, 燃后灰分烟尘增加炉管热阻, 降低传热效果。此次改造中, 去掉了进油喷嘴, 同时, 为了使燃料完全燃烧, 常减压加热炉的燃烧器更换为30台型号为JL/Q-2.5MW Q235B+0Cr25NI20的高效节能燃烧器。高效节能燃烧器能够依据加热炉进出口温度或炉膛的温度控制燃料气流量, 并对燃、气混合比进行调节, 大幅度提高了加热炉效率。使用前后燃料消耗对比见表1。

kg/h

燃料单价按0.3万元/t, 节约燃料0.118/h, 1年生产按350天计算, 年节约资金约297.36万元。

2. 烟气余热回收系统改造

考虑到原空气预热器热负荷小、效率低, 决定全部更新为热管式空气预热器。热负荷调节范围70%~100%, 排烟温度调节范围在100~150℃。同时, 考虑到原来冷、热烟在一根管内流动, 不能使热烟充分加热空气且冷烟排出温度高, 此次改造后冷、热烟均为单独设管。

改造后, 常压加热炉烟气冷却后温度为86℃, 空气预热后的温度达155℃, 减压加热炉烟气冷却后的温度为86℃, 空气预热后的温度为190℃, 加热炉的效率比改造前提高约3%~4%, 可减少燃料消耗0.4kg标油/t。

3. 改造炉体衬里

对炉衬的改造保温, 采用新型轻质耐热衬里加耐火纤维衬里。通过计算复合衬里各层温度, 使阻气层与耐火层层间温度大于170℃, 从而防止了加热炉衬里的露点腐蚀。常压炉更换辐射室顶部及斜顶的顶板和耐热衬里, 衬里采取喷涂双层高铝硅酸铝耐火纤维, 厚度加大到250mm。减压炉辐射室耐热衬里中上部采取喷涂双层高铝硅酸铝耐火纤维加气硬性浇注料背衬, 辐射室下部采用陶瓷纤维板背衬加高铝砖, 厚度加大到220mm;辐射室顶及斜顶衬里采用喷涂双层高铝硅酸铝耐火纤维, 厚度加大到250mm。喷涂耐火纤维衬里迎火表面喷涂高辐射节能涂料, 进一步减少热量外传及提高辐射室的热强度。改造后炉外表面温度降低了20~29℃, 散热损失减少了0.8%, 改造前后炉外表面温度及效果对比见表2。

4. 优化换热流程

改造前, 减一回流因温度过高, 回流量一直处于超量程状态, 减压塔顶控制余地小。加热炉的燃料消耗占据装置能耗的90%左右。新增一台减一线与瓦斯换热器, 充分利用装置的低温热源将瓦斯入炉温度提高到76~80℃, 降低加热炉瓦斯消耗。同时还可降低出油温度、降低减一线回流量, 有利于减压塔顶真空度提高, 降低泵的功耗。

5. 提高炉体密封性

对加热炉采用立体全封闭技术, 以降低炉体的漏风量、提高炉热效率。此次改造采取措施是:改密封调节挡板, 改进炉体上看火门、防爆门, 采用圆形防爆门, 在防爆门的泄爆面设有凹凸沟槽, 凹槽内填充硅酸铝纤维编织带保证可靠密封。对流室弯头箱采用全密封结构;在对流室弯头箱内填满致密型陶瓷纤维;在对流室弯头箱与封门之间加石棉绳垫片, 用螺栓将对流室弯头箱和弯头箱门压紧。改造前后烟气氧含量对比, 过剩空气系数下降了0.23%。

三、结论

2012年10月25日Ⅱ套常减压装置开工, 加热炉投入运行, 通过改造, 提高了加热炉热效率, 达到了节能改造的目标。热管式预热器把空气加热到158~170℃, 高温烟气全部收进预热器, 烟气经预热器其温度由185~191℃降低到82~87℃排出, 2#常压炉和3#减压炉综合热效率都达到了94.1%以上, 总体技术水平和主要技术经济指标达到国内中石油、中石化同类装置同行业先进水平。

摘要：介绍了中石化金陵分公司Ⅱ套常减压装置加热炉在运行中存在的问题, 采取改进措施后, 取得了很好的效果。

关键词：加热炉,改造,腐蚀,炉效率

参考文献

[1]李茂盛.提高加热炉热效率措施的探讨[J].山东化工, 2003 (3) :31-32.

加热炉的改进 第10篇

福建德盛镍业有限公司#1步进式加热炉于2009年4月投产运行,此加热炉采用汽化强制冷却方式,由两台热水循环泵外加一台应急泵作为动力源对炉体进行强制对流冷却,且泵之间可以自动切换,应用的技术是比较先进的,但自运行开始,在半年的时间内陆续出现了一些问题。如热水循环泵自身的冷却不充分经常发生过热而损坏轴承、机械密封,电动机过热损坏等,对生产造成了一定的负面影响。其#2炉同样采用由两台热水循环泵外加一台应急泵作为动力源对炉体进行强制对流冷却的方式,但汽化冷却运行效果明显强于#1炉,并且热水循环泵也未出现#1炉的轴承、机械密封及电动机过热损坏等问题。

1原因分析

#1炉热水循环泵在额定流量及额定功率的情况下选择转速为2900r/min;#2炉热水循环泵在相同的额定流量及额定功率的情况下选择转速为1450r/min。可见#1炉的热水循环泵负载过大,是其容易损坏的原因之一。且#1炉汽化冷却系统的热水循环泵位于加热炉本体附件的汽包平台下,空气流通差,环境温度高,而且能源介质是汽水混合物,它的温度在170℃左右,压力可达到1.2MPa,壳体温度可达到300℃。这样对循环泵的选型及各种性能,如冷却性能、密封性能、轴承性能要求很高。实际运用中热水循环泵大多采用高温高压的机械密封,通过摩擦面的紧密结合来达到密封效果,该种密封对装配精密度要求很高,如果泵体与电动机的同轴度安装不好,会影响泵的运行平稳和使用寿命。因此,必须严格要求泵的选型、各种性能指标及安装的精密度。

2改进措施

2.1主要零部件材质选择

表1表示热水泵各个零部件的材质能够很好地适用于高温高压以及具有腐蚀性的介质,对泵的运行稳定性和使用寿命起到良好的保障。

2.2结构的改进

采用YAR型热水循环泵系单级单吸悬臂式离心泵,轴向吸入、垂直向上吐出。主要零部件有泵盖、叶轮、轴、密封环、轴承悬架部件、机械密封、泵冷却系统、机械密封冷却系统、联轴器及泵底座等(图1)。

2.3改进机械密封方式

根据热水循环泵的使用温度以及介质压力、温度等相关技术要求,采用高温高压带泵送机构的静止式平衡型机械密封,改进了机械密封方式,保证了水泵的平稳运行(图2)。

2.4泵冷却系统的改进

热水循环泵的冷却系统可分为两部分,即泵冷却系统和机械密封冷却系统,如图3所示。

泵冷却系统出厂时都已装好。

机械密封冷却系统分两种:1) 介质由泵出口经冷却器降温后进入机封,对机械密封冷却;2) 机封带泵送机构,将介质送至冷却器降温后再进入机封,对机封冷却。

以上两种机械密封冷却方式分两路单独管道,水流量为:0.3～0.7m3/h,压力为:0.2～0.3MPa。

2.5泵的使用与维护

为满足加热炉汽化冷却系统安全、正常的运行,热水循环泵采用一用两备的方式,即两台电动循环泵和一台柴油机循环泵。三台循环泵可自动切换。在停电状态下,柴油机可自动启动,带动循环泵运转,保障了加热炉的安全生产。

在实际生产中,三台热水泵需要定期切换,并时常检查水泵的各种工况,及时发现、解决问题,确保泵的正常运行。

3结论

经过一年多的生产运行检验,改进的#1与#2加热炉汽化冷却系统水泵运转良好,基本上消除了循环泵电动机过热、因机封损坏出现的蒸汽泄漏等弊端,大量减少了检修次数,节约了可观的生产成本,为福建德盛镍业带钢加热炉正常生产打下了坚实的基础。

参考文献