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管状高温炉用途和工艺指标
  管状高温炉在炼油和石油化学工业中的重要性
  管状高温炉是一种火力加热设备,它利用燃料在炉膛内燃烧时产生的火焰与高温烟气作为热源,来加热在炉管中高速流动的油品,使其达到工艺规定的温度,以供给原油或油品在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需要的热量,从而保证生产正常进行,与其他加热方式相比,管式高温炉的主要优点是加热温度高(可达1000℃)、传热能力大和便于操作管理,近六十多年来,管式炉发展很快,已成为近代炼油工业与石油化学工业中必不可少的工艺设备之一,在生产和建设中具有十分重要的地位,例如一个处理量250万吨/年的常减压蒸馏装置,虽所用加热炉的座数不多,但其提供的总热量高达2.5*10^8kj/h。如果炉子加热能力不够,就会限制整个装置处理能力的提高,甚至无法完成预定的任务。
  管式高温炉炉管结焦、炉管烧穿、炉衬烧塌等事故,也常是迫使装置停工检修的重要原因。在生产中,我们总是希望整个装置达到三高一低(高处理量、高质量、高效率和低消耗)及长周期安全运转,大量实践证明,管式高温炉设计与操作的好坏,往往是关键问题之一。管式炉的基建投资占有相当大的份额,加热型管式炉的工程费占装置工程费的比例较小,加热-反应型管式炉占的比例则较大。
  综上所述,掌握管式高温炉的基本原理知识,正确操作、选用、设计和发展各种新型高效高温炉,对加速实现我国炼油与石油化学工业现代化具有十分重要意义。
  管式高温炉的分类和主要工艺指标
  管式炉的类型很多,如按用途分有纯加热炉和加热-反应炉。前者如常压炉、减压炉,原料在炉内只起到加热的作用,后者如裂解炉、焦化炉,原料在炉内不仅被加热,同时还应保证有一定的停留时间进行裂解或焦化反应。如按炉内进行传热的主要方式分类,管式炉有纯对流式、辐射-对流式和辐射式。如按燃烧方式分类,则有火炬式和无焰燃烧式。而根据炉型结构的不同,管式炉又可分为箱式炉、立式炉和圆筒炉等。
  各种不同形式的管式炉都有其本身的特性,但就炉内的传热过程而言,又有其共性。所以,反映各种管式炉传热性能的主要工艺指标也基本相同,一般主要有以下几项
  热负荷  指炉子每小时内传给被加热物料的总热量,管内介质所吸收的热量用于升温、汽化或化学反应,全部是有效利用热,此值越大,炉子的生产能力也越大。
  炉膛体积热强度  指每小时单位炉膛体积所传递的热量。此值越大,完成相同热任务所用的高温炉越紧凑。
  炉管表面热强度  指每小时内单位炉管表面积所传递的热量,它一般指全辐射室所有炉管的平均值,此值越高,完成相同热任务所需的传热面积越小。
  全炉热效率  指炉子供给被加热物料的有效热量与燃料燃烧放出的总热量之比。此值越高,完成相同热任务所消耗的燃料越少。它是衡量燃料消耗、评价炉子和操作水平的重要指标。
  油品流速  单位时间内油品或其他介质在炉管中流动的距离
  全炉压力降  油品或其他介质在炉管内流动过程中的压力损失
  油品或其他介质在炉管内流速和加热的传热和炉管压力降有很密切的关系,各种现代管式炉总是力求在满足工艺要求和安全运转的条件下,尽力提高炉管表面热强度,减少传热面积,提高炉膛热强度,缩小炉子体积,以节省基建投资。同时尽力提高全炉热效率,降低燃料用量,以节省操作费用。
  实际上,自1910年管式高温炉首次用于炼油工业以来,各种不同炉型的出现,基本上是围绕上述的要求,从不同角度(如传热方式、燃烧方式、炉管排列方式、炉型结构等)对管式高温炉加以改进革新的结果。
  

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