1、加熱爐運轉管理技術講座影響加熱爐熱效率的參數及其控制加熱爐運轉的平安保證系統-1-影響加熱爐熱效率的參數及其控制熱效率是衡量加熱爐設計和運轉管理先進性的一個重要目的。它關系著石油化工安裝乃至全廠能耗的高低。因此，加熱爐的設計和運轉管理部門都必需非常關注其熱效率，以防止浪費能源，影響經濟效益；同時，也不能盲目追求過高的熱效率，使得一次投資過高或尾部換熱面低溫露點腐蝕和粘灰堵塞，影響長周期平安運轉。 -2-提高加熱爐熱效率的意義 加熱爐的燃料耗費在煉油安裝能耗中占有相當大的比例：少那么20%-30%，多那么80%-90%。因此，提高加熱爐的熱效率，減少燃料耗費，對降低安裝和全廠能耗具有非常重要的意

2、義。 -3-熱平衡熱平衡是計算加熱爐熱效率的根底，也是調查加熱爐體系熱能分布、流向和利用程度的重要手段。國標GB2587規定了熱平衡的通式和各參數選取的根本原那么。根據這個通那么，對于延續操作的加熱爐，在穩定形狀下有以下關系式： 單位時間的輸入能量=單位時間的輸出能量 QGG=QYX +QSS 式中 QGG-單位時間的供應能量，MW； QYX-單位時間的有效能量，MW； QSS-單位時間的損失能量，MW。進展加熱爐熱平衡時，值得留意的是正確劃定熱平衡的體系和確定熱平衡的基準溫度。熱平衡體系的劃分 熱平衡體系是為進展熱平衡計算而劃分的范圍。體系劃分的范圍不同，熱平衡計算所包括的工程也不同，在此根

3、底上計算的熱效率也不一樣。只需對加熱爐體系劃分的范圍作出明確規定，才干使各爐的熱效率具有相互比較的共同根底。體系范圍的劃定主要取決于評價對象、測示目的和要求。國標GB2587規定劃分體系范圍時，應該思索整個體系的收入和支出工程盡能夠的少，同時一切工程的丈量應是簡單可行的。循環運用的能量和本體系中回收運用的能量應力求包括在體系范圍之內，這樣可以減少丈量工程，提高測試精度。根據這些原那么，對于有余熱回收系統的加熱爐，應將各種空氣預熱器和煙氣余熱鍋爐等劃分在體系范圍之內。-5-熱平衡的基準溫度 熱平衡的基準溫度是其各項熱焓計算的起始溫度。基準溫度不同，熱焓值也不一樣。世界各國采用的熱平衡基準溫度不盡

4、一樣，如0、15.660、20、25、大氣溫度等。其中采用15.660的較多。國標GB2587規定原那么上以環境溫度如外界空氣溫度為基準。假設采用其他溫度基準時應予以闡明。這種規定比較符合實踐，適用于對運轉中的加熱爐進展實踐考核。但是，環境溫度是隨時間和地域而變化的，用于爐子設計或對全國同類爐子進展熱效率比較時，就會產生困難。因此，還是以某一固定的溫度為基準溫度較為方便。SH/T3036規定熱平衡的基準溫度為15。-6-熱效率計算通式 國標GB2588規定的熱效率是指為到達規定的加熱目的，供應能量被有效利用程度在數量上的表示。即有效能量占供應能量的百分數加熱爐熱效率計算公式 加熱爐的輸入能量除

5、燃料熄滅的發熱量，燃料、空氣和霧化蒸汽帶入的顯熱外，還有通、引風機和吹灰器等所用的電能和蒸汽。這些電能和蒸汽普通都不轉換成有效能而轉換成由于摩擦等呵斥的能量損失。按前述熱效率通式，供應能量和損失能量中均應加上這些電能和蒸汽。由此計算的熱效率實踐上是“能效率。它全面地表示了加熱爐一切供應能量的利用程度，是一項綜合性的技術經濟目的。它對改革消費工藝，提高設備制造程度，改善管理和降低產品本錢等具有重要意義。但是，習慣上的熱效率是用來表示加熱爐體系中參與熱交換過程的熱能利用程度。它便于計算燃料耗費，是衡量加熱爐燃料利用情況的一項重要目的。從這個意義上說，它也可以叫做“燃料效率。又有總熱效率和凈熱效率之

6、分。按SH/T3036附錄G的定義，總熱效率是按燃料高發熱量計算的熱效率，普通不用。凈熱效率是表示燃料低發熱量的利用程度，通常所說的加熱爐熱效率就是凈熱效率。SH/T3045給出了管式爐熱效率的詳細計算方法，下面引見簡化計算法： 式中 -熱效率， % B-燃料量，kg/S Qe-總熱負荷總吸熱量， kW QL-燃料低發熱量低熱值， kJ/kg燃料 Qf-燃料顯熱，kJ/kg燃料基準溫度15 Qa-空氣顯熱，kJ/kg燃料基準溫度15 Qm-霧化蒸汽顯熱，kJ/kg燃料, 霧化蒸汽的基準焓取2530kJ/kg，霧化蒸汽帶入的顯熱為蒸汽熱焓與基準焓之差。 r-散熱損失占燃料低發熱量的百分率，普通取

7、1.5%2.5%。當用于估算、或空氣不預熱以及熄滅空氣為燃氣輪機高溫尾氣等情況下，可以為r是散熱損失占總供應熱量的百分數，也就可以按(3)式的后半部分計算： qs-排煙損失，kJ/kg燃料，包括煙氣分開熱平衡體系帶走的顯熱和不完全熄滅的化學熱。由于加熱爐的熄滅都比較完全，普通不計不完全熄滅損失。在現場難以進展詳細計算時，可根據過?？諝庀禂岛团艧煖囟葟囊韵聢D查得排煙損失與燃料低發熱量之比S求出： 操作中的熱效率測定 操作中的熱效率測定最好是用正平衡計算，但是，被加熱介質的出入口溫度和流量普通測不準，尤其是爐出口汽化率很難測準，由此呵斥總吸熱量計算不準，熱效率計算也就不準確。也正由于如此，SH/T

8、3036附錄G僅思索用反平衡法測定操作中的加熱爐熱效率，而將加熱介質測得的數據僅作為參考和對比用。該附錄給出了一套進展必要的測試和報告結果的完好步驟和方法。由于篇幅太長，就不詳細引見了。車間任務的工程師經常需求了解加熱爐的運轉熱效率。最好的方法是安裝在線熱效率儀，或購置便攜式熱效率儀。當這些儀表都沒有時，可在測得排煙溫度和氧含量的情況下用(3)式和上圖進展估算。這時需根據干基煙氣分析結果用下式計算過?？諝庀禂担?提高加熱爐熱效率的途徑 提高加熱爐熱效率的目的是為了節能，而煉油安裝加熱爐的節能措施比普通工業爐要靈敏得多，由于它所加熱的工藝介質在經過后續設備完成蒸餾或其它加工過程之后，產品需求冷卻

9、到一定溫度才干送出安裝。冷的原料和熱的產品之間往往要進展復雜的熱交換。一個安裝內經常不只一臺加熱爐，另外還有各種其它設備，它們之間在熱能利用方面往往是可以互補的。這就有能夠也有必要首先把管式爐同整個安裝結合在一同，全面思索和優化，以便采取綜合節能措施。優化換熱流程，降低加熱爐熱負荷煉油安裝的特點是加熱爐的熱負荷隨換熱流程的不同而改動。優化換熱流程，降低加熱爐熱負荷，是減少燃料耗費，降低安裝能耗最直接、最有效的措施。以常減壓安裝的常壓爐為例，在上個世紀七十年代以前，原油入爐溫度換熱終溫僅220左右。那時建一套250萬噸年處置量的常減壓安裝，就需求一臺48.3MW的常壓爐，而如今經過換熱流程的優化

10、，原油入爐溫度高的可達300，建一套1000萬噸年處置量的常減壓安裝，常壓爐的熱負荷只需求72.6MW。 加熱爐之間及加熱爐與其它設備之間結合回收余熱加氫安裝的反響爐，由于爐管材質昂貴，又要減少壓降等緣由，經常采用純輻射的單排管雙面輻射爐型，排煙溫度高達700-800。該安裝普通還有重沸爐或分餾爐，其介質入爐溫度不高，通常采用對流-輻射爐型。它們之間應該采取結合回收余熱的方案 。對于小爐群，例如重整安裝預處置部分的管式爐，就單個爐子而言，由于其熱負荷不大，單獨上一套余熱回收系統并不經濟，但將這些小爐子的煙氣集中起來上一套余熱回收系統那么是合理的。新建的重整安裝都是這樣處置的。國外還有把全廠爐子

11、的煙氣集中進展余熱回收再經過高煙囪一致排放的例子。 煉油安裝的產品有一些是要經過空冷才干送出安裝的。假設將這些空氣冷卻器出來的熱空氣搜集起來供應爐子作熄滅空氣，就可以回收一部分熱能，從而降低安裝的能耗。 降低排煙溫度以減少排煙損失 從前面3式可以看出，減少排煙損失就可以提高熱效率。值得指出的是，排煙損失在加熱爐的熱損失中占有極大的比例。降低排煙溫度的主要措施有以下幾種：(1)減小末端溫差-減小排煙溫度與介質入對流室溫度之差。這項措施涉及到一次投資和運轉費用的權衡問題，應該由詳細的技術經濟比較來決議。從前燃料油價錢較低時，末端溫差普通在150-200之間。如今燃料油價錢較高，末端溫差取40-60

12、比較適宜。(2)將需求加熱的低溫介質引入對流室末端。常減壓安裝中，可以把加熱爐的對流室作為換熱器，參與換熱流程中一并優化，將一部分冷油料引入對流室末端，而將另一部分需求換熱的熱油品用來預熱空氣。冷進料-熱油預熱空氣的節能方案就是根據這個思緒開發出來的。對于熱載體爐，可以將一部分熱載體先進入熱油式空氣預熱器將空氣預熱而本人被冷卻后再進入對流室末端，即構成所謂開式循環熱載體空氣預熱系統。 (3)采用各種空氣預熱器以預熱空氣 與前述兩種措施相比，采用空氣預熱器由煙氣直接預熱空氣的優點在于它自成體系，不受工藝流程的約束。在加熱爐其它參數不變的情況下，空氣預熱溫度每提高20，爐子熱效率約提高一個百分點。

13、值得指出的是，隨著空氣溫度的提高，熄滅產物中的NOX添加，假設沒有適當的措施來降低NOX，那么對環保是不利的。另外，空氣溫度過高，還能夠引起燃油噴頭結焦或熄滅器過大的變形等問題，除非改動熄滅器構造和材質，普通空氣預熱溫度300左右。用煙氣預熱空氣是加熱爐回收煙氣余熱，提高熱效率的主要方法，也是最常用的方法。用煙氣預熱空氣是加熱爐回收煙氣余熱的各種方案，后面將詳細表達。(4)采用煙氣余熱鍋爐以發生蒸汽。有些加熱爐如延續重整的四合一重整爐，熱負荷很大，為了減少壓降又不能在對流室排爐管，只能將對流室作為煙氣余熱鍋爐。再如制氫安裝的轉化爐，其轉化反響只能在輻射室的轉化管內進展，熱負荷相當大，煙氣出輻射

14、室的溫度也比普通加熱爐高得多，對流室僅靠預熱原料氣遠不能將煙氣溫度降下來，也只能采用煙氣余熱鍋爐。最近設計的煤煉油的煤漿爐只需輻射室，煙氣熱量只能靠余熱鍋爐回收。大型化的加氫反響爐也是一樣。雖然普通煉油廠并不短少蒸汽，但對于這樣的爐子也只能采用余熱鍋爐來回收煙氣余熱，產生的蒸汽并入管網，使得全廠蒸汽過剩，只能停掉一些蒸汽鍋爐來平衡。讓這些爐子少產或不產蒸汽，是設計者多年來追求的目的。后面將要引見的“蓄熱式高溫空氣貧氧熄滅技術 假設運用到煉油管式爐上，前述問題能夠得到處理，實現少產或不產蒸汽的目的。 利用煙氣余熱預熱空氣 利用煙氣余熱預熱空氣的方案很多，可分為用煙氣直接預熱空氣和間接預熱空氣兩大

15、類。煙氣間接預熱空氣煙氣間接預熱空氣的方案有工藝分支物流預熱空氣、冷進料-熱油預熱空氣、開式循環或閉式循環熱載體預熱空氣、熱管預熱空氣等等。當加熱爐的被加熱介質工藝物流進爐溫度較高時，即使減小了對流室末端溫差，排煙溫度仍很高。這時可分出一部分工藝物流先進入熱油式空氣預熱器預熱空氣，分支物流降溫后再進入對流室末端，使排煙溫度降低。這就是工藝分支物流預熱空氣的方案。 冷進料-熱油預熱空氣方案是將一部分管式爐的進料在換熱流程中少換熱，在較低溫度下進入對流室尾部，使排煙溫度降低，而換熱流程中多出來的熱量用來預熱熄滅空氣。此方案除具有上述工藝分支物流預熱空氣方案的優點外，還可以將爐子和空氣預熱器列入換熱

16、流程，一致優化，盡能夠的降低安裝能耗。 熱載體預熱空氣方案是用液相的熱載體先到對流室尾部取熱，以降低排煙溫度，然后再到熱油式空氣預熱器中將熄滅空氣加熱。冷卻后的熱載體再進入對流室尾部，如此循環將煙氣的余熱間接預熱空氣。這種方式稱為閉式循環。開式循環熱載體預熱空氣的方案流程與工藝分支物流預熱空氣方案類似，在熱載體爐和塔底重沸爐上采用這種方案最方便也最適宜。熱管是一種高效的傳熱元件。早在上世紀四十年代熱管的概念就已提出，直到六十年代，由于宇宙航行的需求，熱管才在宇航技術中得以運用。以后開展很快，七十年代熱管就已廣泛運用于電子、機械、石油、化工等行業。從那時起，國內石油化工加熱爐上就開場運用熱管式空

17、氣預熱器來回收煙氣余熱，并迅速得到推行，到目前的止估計已有數百臺在運轉中。它與管式和回轉式等其它空氣預熱器相比，具有體積小、質量輕、效率高、不易受低溫露點腐蝕等優點。另外，它還具有煙氣直接預熱空氣方案的自成系統，與其它工藝過程無關的優點。這些就是它被迅速推行和運用的緣由。 煙氣直接預熱空氣煙氣直接預熱空氣的方案就是不用中間介質，煙氣直接經過空氣預熱器換熱面將熱量傳送給空氣。它雖然有氣-氣傳熱效果差的缺陷，但它自成系統，與其它工藝過程無關，當余熱回收系統出缺點時，不會影響整個工藝過程。因此，它不僅在石油化工管式爐上，也在其它各行各業的工業爐上得到廣泛運用。煙氣直接預熱空氣所用的空氣預熱器有很多種

18、，按其換熱特點可分為間壁式和蓄熱式。間壁式空氣預熱器是指煙氣將熱量延續不斷地經過固體壁傳給空氣的預熱器，如管式鋼管、鑄鐵管、玻璃管、搪瓷管等空氣預熱器、板式空氣預熱器、噴流式空氣預熱器、套管式空氣預熱器等等。對于管式空氣預熱器來說，為了強化管外傳熱，可采用釘頭管、高頻焊翅片管、擠制螺紋管、擠制翅片管、鑄鐵翅片釘頭管等；還可采用擾流子、釬焊式縱向翅片或鑄造內翅片釘頭等來強化管內傳熱。強化傳熱的方式很多，例如噴流式空氣預熱器，當空氣采用噴流時空氣側膜系數增大，煙氣噴流時煙氣側膜系數添加等。由于噴流的壓降較大，普通只在空氣側采用噴流。蓄熱式空氣預熱器是指換熱面本身為蓄熱體，從沖刷它的煙氣吸熱，之后再

19、向沖刷它的空氣放熱的預熱器。有蓄熱體固定不動周期性切換風-煙道和蓄熱體本身旋轉不切換風-煙道兩種方式。前者冶金行業的熱風爐是其典型，后面將要引見的蓄熱式熄滅器也屬于前者?；剞D式空氣預熱器那么屬于后者。蓄熱式的最大優點在于其不怕低溫露點腐蝕和積灰。它的冷端可采用非金屬資料或搪瓷資料，也可設計成方便拆換的抽屜式，且可采用高壓水沖洗積灰。最大缺陷是空氣有一部分約1015%必然會竄入煙氣側，即所謂固有漏風。另外其換向閥或轉子維護較難。 蓄熱式高溫空氣貧氧熄滅技術簡介 前面所述各種煙氣預熱空氣的方案都要受許多要素的限制。例如，隨著空氣預熱溫度的升高，熄滅產物中的氮氧化物NOX添加，于環保不利，也就是說受

20、環保要求的限制；空氣預熱溫度還受預熱器資料性能的限制，否那么資料晉級，投資添加；對于熱管式空氣預熱器來說，空氣預熱溫度要受熱管工質臨界溫度的限制等等。另一方面，換熱面溫度要受露點溫度的限制，假設該溫度降到煙氣露點溫度以下，露點腐蝕和積存難以去除的粘灰將不可防止，甚至危及余熱回收系統的正常運轉。蓄熱式空氣預熱器可以抑制這些缺陷。最古老的蓄熱式空氣預熱器是冶金行業的熱風爐。它由兩個或多個熱風塔罐和切換閥組成，分組相互切換交替運用。塔內壁由耐火資料砌筑，塔內堆放耐火磚-蓄熱體。高溫煙氣經過時，耐火磚將熱量蓄積起來，煙氣降溫后排空；冷空氣經過時，耐火磚將其加熱送入爐內供熄滅用。對于燒油、燒氣或燒煤粉的

21、爐子來說，假設將蓄熱體小型化、精細化，置于熄滅器的空氣入口處并使之交替任務，即可構成熄滅器與蓄熱式空氣預熱器一體化的蓄熱式熄滅器。這種方案提出來曾經許多年了，由于其NOX和換向閥自控等問題，不斷未能推行?，F代的蓄熱式高溫空氣貧氧熄滅技術就是近幾年在此根底上開發出來的：貧氧熄滅使NOX大大降低，新型耐磨密封資料的研制和電腦程控保證了換向閥能長周期平安靈敏運轉。蓄熱式高溫空氣貧氧熄滅技術的任務原理如下圖。常溫空氣由鼓風機送入，在經過熄滅器蓄熱體時被迅速加熱至高溫，溫度可高到僅比爐膛煙氣溫度低100左右。如此高溫的空氣噴入爐膛時將卷吸煙氣構成貧氧的高溫氣流，在這股氣流附近噴入燃料氣或霧化的燃料油，燃

22、料在貧氧2%-20%的氣流中熄滅有兩個特點：一是由于貧氧，熄滅產物中的NOX大大減少；二是由于燃料不是直接噴入含氧氣流中，燃料分子與氧分子只需經分散碰撞時隨遇熄滅，沒有明顯的火焰邊境。與此同時，靠引風機經過另一側的熄滅器將煙氣吸出，熱煙氣將熱量傳送給蓄熱體而降溫后經換向閥、引風機和煙囪排入大氣。換向閥按一定的頻率切換，使兩側的熄滅器在蓄熱和放熱的形狀下交替任務。 蓄熱式熄滅器及其相連的煙風道內外表均襯有隔熱耐火資料，以保證外壁溫度在100以下。蓄熱體也用耐高溫的陶瓷制品，呈球狀或蜂窩狀。蓄熱體普通采用抽屜式組裝，以便在爐子運轉中拆換清洗。 換向閥的切換周期應根據排煙溫度和蓄熱體的蓄熱量來決議，

23、普通是幾十秒到幾百秒。排煙溫度通常在150左右，假設換向閥采用耐低溫露點腐蝕的資料，排煙溫度還可降低。值得留意的是，每次切換先排入煙囪的是空氣，然后是煙氣-空氣混合物，最后才是煙氣即固有漏風。排煙熱損失應按切換初-終形狀的全過程平均溫度和平均氧含量來計算。因此，切換周期越長，排煙損失越小，熱效率越高。選用高效的蓄熱體，就可采用較長的切換周期，提高熱效率。 蓄熱式高溫空氣貧氧熄滅技術如今已逐漸完善，國內冶金行業已有幾十臺鋼坯加熱爐運用了這種技術，化工行業的燒堿爐上也開場運用，石油化工行業尚未運用。國外除在冶金行業運用外，已開場在石油化工管式爐如制氫轉化爐上進展實驗。 石油化工管式爐假設采用這種技

24、術，至少有以下優點： 管式爐變成了傳熱強度很高的純輻射型爐，取消了傳熱強度較低的對流室，可節省大量價錢昂貴的爐管。 由于沒有明確的火焰，整個爐膛溫度非常均勻，假設爐管布置得當，熱強度沿爐管周向和縱向的不均勻系數可降得很低，甚至接近于1。因此其平均熱強度可以很高，甚至接近允許的最高熱強度。這是現有管式爐不能夠實現的，可以使爐管數量傳熱面積減到最小。 排煙溫度可以降到最低，當轉向閥和引風機采用耐低溫露點腐蝕資料時，可降到煙氣露點溫度以下，從而得到最高的熱效率。 對于工藝要求僅需求純輻射的管式爐，如制氫轉化爐、延續重整爐和加氫爐等，采用這種技術特別適宜，由于這些爐子的對流室大都用來發生蒸汽，而石油化

25、工廠本來并不短少蒸汽。就制氫轉化爐來說，為了減少它的產汽量，多年來不知采取了多少措施，開發了假設干技術，真可謂費盡心機，卻收效不大。假設采用這項技術，問題將迎刃而解。 當然，要將蓄熱式高溫空氣貧氧熄滅技術移植到石油化工管式爐上來，還有許多任務要做。首先，石油化工管式爐完全不同于冶金爐，它的管內被加熱的是易燃、易爆、易裂解甚至結焦的烴類介質，有的管內還有催化劑，要進展化學反響，假設處置不當，后果是非常嚴重的。其次，管式爐的熱量是經過管壁傳送的，由于各種要素的限制，經過管子外表的熱流強度不能夠太高，因此爐膛溫度要比冶金爐低得多，運用這項技術有什么難處，尚需經過實驗來處理。再者，石油化工管式爐的管壁

26、溫度大多數都較低，普通是300-400，這些低溫的爐管在爐膛內對熄滅過程有何影響等等，都需求進展實驗研討。 蓄熱式高溫空氣貧氧熄滅技術原理圖-27-提高熱效率應留意的相關問題降低排煙溫度的限制 (1)隨著排煙溫度的降低，運轉費用降低，一次投資添加，應根據經濟評價確定經濟合理的末端溫差。(2)降低排煙溫度在技術方面受煙氣露點的限制，見圖。 降低爐外壁溫度的限制 (1)爐外壁溫度降到多少才是合理的？這要經過技術經濟分析才干決議。(2)現行規范規定“在環境溫度27，無風條件下，爐外壁溫度80是比較合理的。環保方面的限制隨著空氣溫度的提高，熄滅產物中的NOX添加，假設沒有適當的措施來降低NOX，那么對

27、環保是不利的。燃料中硫的質量分數熱效率的日常管理管好燃料主要是管好燃料中的硫和硫化氫管好“三門一板經常定期監測，最好是在線監測目前用氧化鋯監測輻射段出口氧含量，用引風機后的煙氣溫度監測排煙溫度，進而估算熱效率是不準確的。應該是在測溫的部位同時進展煙氣全分析。定期除灰檢修時清洗一切換熱面加熱爐運轉的平安保證系統為確保加熱爐運轉和開停工平安，設置相應的儀表檢測、控制和聯鎖系統是非常必要的。儀表檢測、控制和聯鎖系統的復雜程度取決于以下要素。確定儀表控制系統復雜程度的原那么時，除綜合思索這些要素外，還應思索工程投資費用。工藝過程的類型及被加熱介質的性質加熱爐的類型及其熱負荷和尺寸的大小燃料的種類及其供

28、應的可靠性加熱爐的操作范圍工藝過程對上、下游安裝的影響度和工藝過程危險性分析溫度的檢測與控制被加熱介質的溫度爐膛輻射段溫度對流段溫度煙道氣溫度爐管外表溫度燃料溫度空氣預熱器溫度被加熱介質的溫度只需多部位丈量被加熱介質的溫度，才干比較正確評價加熱爐的性能。爐管總入口、對流段至輻射段之間每路的過渡段、加熱爐每路出口、爐管總出口這些部位都應設有丈量元件并在控制室內有溫度指示。 加熱爐支路出口溫度控制的常規方法是在入口支路上都安裝各自的流量變送器和控制閥，用爐出口集合后的溫度來調理加熱爐的燃料量。這種調理方法，只能將加熱爐總出口溫度堅持在規定的范圍內，而各支路的出口溫度會有變化，某一路爐管有能夠部分過

29、熱而結焦。為了改善和抑制這種情況，對于多流路易結焦或總出口溫度大于350的加熱爐引薦采用支路平衡控制。其調理方法為：堅持經過加熱爐的總流量一定，而允許支路流量有變化；各支路的出口溫度自動與爐總出口溫度比較，經過公式計算自動調理各支路的進料流量，維持各支路的溫度平衡。溫度控制器應同時兼有正?？刂?、開工、停工和除焦全量程功能。凡設有溫度控制點的加熱爐出口總管還應單獨設置高溫報警。高溫報警測溫元件應安裝在與溫控熱電偶間隔不大于450mm范圍內。附：非單相流防止偏流的措施有汽化的加熱爐減壓爐入爐前為純液采取分支流控，汽化后只允許擴徑，不允許添加管程數，每管程只允許單一流路。氣液兩相流加氫爐爐前混氫的加

30、氫爐除保證各管程水力學對稱外，還應保證各管程熱力學平衡，最好是每管程一個爐膛，單獨控制。純氣相特多管程加熱爐重整爐留意集合管的走向，集合管流通截面積與各分支流通截面積之和的關系。制氫轉化爐-爐管內有催化劑裝催化劑后，丈量各轉化管壓降，各路壓降編差應不超越5%。爐膛輻射段溫度丈量輻射區的溫度是用來指點熄滅控制以防止爐管和爐膛超溫 。爐膛溫度控制，其本質是加熱爐的熄滅控制，在常規的控制系統中，可將加熱爐的爐膛溫度作為副參數，被加熱介質的總出口溫度為主參數構成與燃料油、燃料氣閥門的溫度串級調理回路。 對流段溫度對流段溫度丈量的目的是監測加熱爐的熱效率。煙道氣溫度煙道氣溫度對于評價整個加熱爐的性能非常

31、重要。溫度的異常升高表示爐管能夠破裂、對流室大量積灰或預熱器效率下降；溫度低于露點，會對煙道呵斥嚴重的腐蝕。 爐管外表溫度丈量爐管外表溫度主要是用來提示由于爐管結焦或爐管內的流量降低導致的爐管超溫。對有能夠結焦的加熱爐，應在每路爐出口兩到三根爐管上設置爐管外表溫度丈量，同時應思索在結焦區域分布多個熱電偶。 燃料溫度丈量燃料氣的溫度是用來補償流量丈量數據從而得到更高精度的燃料氣量。燃料油溫度的要求是根據熄滅器所要求的燃料油的粘度而定。油溫過低會致使火焰熄滅不好，油溫過高會引起熄滅器燒嘴結焦。 空氣預熱器溫度當運用空氣預熱器時，應丈量空氣和熱介質的進出口溫度，以便評價空氣預熱器的性能和堅持熱介質和

32、空氣的溫度高于露點，以防止冷端腐蝕。 壓力檢測與控制 設置壓力表或壓力變送器的部位： 爐管總入口 每路入口閥下游爐管總出口 對有氣化的爐子在對流轉輻射的每路轉油線上 爐膛壓力控制 爐膛壓力控制系統應控制爐膛壓力堅持在設計范圍，并防止爐膛超壓。強迫通風或自然通風的加熱爐爐膛壓力可經過煙道氣調理擋板來控制。當加熱爐有引風機時，運用爐膛壓力自動控制引風機的調理擋板開度，堅持爐膛壓力：或用爐膛壓力控制來調理引風機的轉速變頻調速。假設運用空氣預熱器，爐膛壓力控制要思索燃料和熄滅空氣能維持穩定的操作形狀。當預熱器、引風機出現缺點或停用時，應自動或手動切換到煙道氣的調理擋板以控制爐膛壓力。流量檢測與控制 進

33、料總流量 流量指示的要求 防止爐管超溫的維護措施 熄滅空氣流量熄滅控制系統 進料總流量加熱爐都應設有工藝進料總流量計，假設在工藝進料入口處為兩相流，其流量分布和丈量的設計要由工藝工程師決議。假設在加熱爐入口管線上設有平安閥，總進料流量計應設于該平安閥的下游。流量指示的要求液相或氣液兩相的加熱爐，每路宜設置流量丈量并在控制室指示。 每路都應設置低流量報警或聯鎖。對能夠結焦的加熱爐，每路都應設置流量自動控制。防止爐管超溫的維護措施在多路加熱爐中，假設在每路上設置了流量調理閥，為防止被加熱介質的流量低而引起爐管超溫要采取以下維護措施：在調理閥上應設置一個最小流量的機械限位。 在執行器的動力源或信號缺

34、點的情況下，控制閥應為缺點開， 或處于堅持形狀然后滑移到翻開的位置。熄滅空氣流量強迫通風加熱爐的熄滅空氣流量是關鍵的參數，但通常不易測得，直接的丈量方法是在強迫通風的管道上，設置根本的丈量元件，如文丘里管、均速管或阿牛巴等。 熄滅控制系統強迫通風的加熱爐，可以設置空氣/燃料比例調理系統，經過空氣和燃料流量的測定來實現比例調理，普通還需用爐膛氧含量分析來較正。燃氣加熱爐除了控制熄滅速率，還要維持最小的燒嘴壓力，可經過設定燃氣流量控制器的輸出或燃氣控制閥的最小機械限位來到達。燃料氣的壓力變動時，可經過壓力、流量、熱值等來對流量進展補償。假設燃料氣壓力超越燒嘴的最大允許壓力，應運用燃氣壓力調理器以免

35、過度熄滅和熄火。燃油加熱爐通常有蒸汽霧化系統，運用蒸汽霧化時，要控制燃料和蒸汽之間的差壓。蒸汽系統需求堅持穩定的蒸汽壓力。油氣結合熄滅加熱爐需求經過運算將燃料氣流量參與到燃料油流量中，操作人員可經過比例控制來調整相對的燃料氣和燃料油量。 分析 煙道氣組成 氧 一氧化碳 煙氣混濁度 硫氧化物 氮氧化物 可燃物 燃料氣發熱量 煙道氣組成經過煙道氣分析，來控制熄滅效率和監測煙道氣的組成，取樣點應布置在每個熄滅室的出口輻射段上和對流段的出口來分析煙道氣的組成。 氧為了準確丈量熄滅質量，取樣點應盡能夠接近完全熄滅點，普通設在輻射段的出口，以減小空氣走漏的影響。為得到煙氣中氧的比例通常用氧化鋯分析儀，這種

36、分析儀也可用來記錄、顯示、報警和控制，當用作控制時，需設上限和下限。在分析儀出缺點時，要通入最大量的空氣確保平安熄滅。 一氧化碳丈量一氧化碳 (CO) 的目的是用來顯示和控制熄滅的完全性，通常含量是百萬分之幾，丈量時應思索不完全熄滅的燃料氣的存在，CO的丈量可作為氧含量丈量的補充，還可用來平衡多個熄滅器的熄滅。 煙氣混濁度在一些安裝中需求丈量煙氣混濁度，主要是檢測煙道氣的光學透射比。要采取措施來堅持光源和探測器鏡頭的清潔。硫氧化物根據當地環保機構的要求，分析排放煙氣中的硫氧化物含量。 氮氧化物根據當地環保機構的要求，分析排放煙氣中的氮氧化物含量。 可燃物丈量排放煙氣中的可燃物，用于監測爐子效率

37、。燃料氣發熱量燃料氣發熱量的變化范圍比較大，通常用熱值儀、比重計、氣相色譜來進展丈量。當丈量的燃料氣中含有大量濃度可變的隋性氣體時，那么不宜采用比重計。 煙道氣儀表 熱電偶或溫度計套管的檢測部位 真空表或負壓變送器的檢測部位 取樣與分析 煙道擋板 熱電偶或溫度計套管的檢測部位煙道擋板下方的煙囪中在橋墻輻射段至對流段的過渡段上。當條件允許時，熱電偶應安裝在爐頂輻射室頂沒有遮蓋管的地方。真空表或負壓變送器的檢測部位橋墻過渡段 煙囪或煙道調理擋板下游煙囪或煙道調理擋板上游 爐底側壁 取樣與分析在煙囪擋板和過渡段接近煙氣分析儀的地方要設置供人工取樣用的接納。如采用空氣預熱器，那么要求對預熱器上下游煙氣

38、管道中的煙氣進展取樣分析?？蛇\用氧氣可燃氣體分析儀對煙囪中的煙氣進展分析。對于單獨熄滅控制的多室加熱爐，應在接近每個輻射室的頂部和結合煙道內設置氧氣可燃氣體分析儀。 煙道擋板 每個煙囪都應帶有調理擋板，該調理擋板可經過手動操作并用機械方法使其鎖定在任務位置。每個遙控操作的煙囪調理擋板都應帶有一個位置變送器，該變送器應直接連到擋板上或執行機構銜接件上。位置指示信號要傳送到安裝在地面上的就地指示儀表上，同時還要傳送到控制室去。煙道擋板的執行機構應可以在10秒內將擋板翻開到全開位置，在失去儀表風或控制信號的情況下處于“缺點開的位置。 燃料油系統 普通要求 燃料油罐 泵前過濾器及供油泵 加熱器 普通要

39、求供應加熱爐的每種主要燃料，應在控制室有溫度、壓力及流量指示 一切主要燃料系統和點火系統的壓力都應帶有高壓和低壓報警，壓力丈量應安裝在燃料控制閥的下游。加熱爐的每個燃料總管上還應安裝壓力表。 對于運用霧化蒸汽的加熱爐燃料系統，以及閃點低于或等于38 的燃料系統，應在霧化蒸汽控制閥的下游采取如下措施：差壓低或壓力低聯鎖，使相關的主燃料切斷閥封鎖；獨立的壓力或差壓低報警。 進入燃料油系統的燃料油，設置流量計量，回流管設流量計量。 燃料油系統需有回油管。回油管設在最末一個燃料油支管之后，其始端設一個調理閥控制燃料油的壓力及回油量。回油管應在距工業爐15米外設置切斷閥，或設遙控切斷閥。燃料油罐在燃料油

40、罐上設置液位丈量、燃料油溫度指示、高低液位及高低油溫報警。 泵前過濾器及供油泵泵前過濾器應設置過濾器的壓差指示及報警，根據壓差決議泵及過濾器的切換。泵出口設置壓力指示、低壓報警及低壓聯鎖。 燃料油系統的壓力需嚴厲控制，壓力動搖應小于10。 加熱器 可根據燃料油的粘度情況思索能否設置加熱器。為了維護加熱器，可視燃料油系統情況設置平安措施控制閥或平安閥。 加熱器應運用蒸汽或與其它介質換熱加熱燃料油，燃料油的溫度可經過控制加熱器的蒸汽或與其它介質換熱的流量進展調理。 燃料氣系統 儀表控制 氣化器 過熱器 混氣罐或分液罐 供氣管道 儀表控制每一股進入燃料氣系統的“接納管道上，設有流量指示應接入DCS系

41、統，同時丈量溫度和壓力，可用溫度和壓力校正所測得的流量值。 第二氣源為液相燃料時，在丈量流量的同時應丈量溫度，可用溫度校正測得的流量值。氣化器第二氣源為液化石油氣或混合C4餾分等液相燃料時，必需設置氣化器使之氣化。 采用氣化器的液位控制液相物料的進料流量；用氣化器的出口壓力控制熱媒的流量，氣化器的頂部裝有壓力表及平安閥等。 過熱器為防止在混氣罐和“供氣管道中產生凝液，在氣化器的下游宜設置過熱器，以低壓水蒸汽為熱媒，對燃料氣進展過熱。熱媒的流量用過熱器的出口溫度來控制。 混氣罐或分液罐 多于一股氣源的燃料氣系統應設置混氣罐，采用混氣罐的出口壓力，控制第二氣源的流量。 主燃料氣供應系統中每個混氣罐

42、都應帶有優先級別的高液位報警。 供氣管道 在“總管上丈量燃料氣的壓力、溫度和分析發熱量可設取樣口取樣。在控制閥的下游設置就地壓力表和壓力低低限報警。在壓力達低低值時，聯鎖封鎖“總管或“主管上的遙控切斷閥。 熄滅維護系統 應在控制室和加熱爐就地盤上設接緊急開關或按鈕，用于封鎖一切燃料和長明燈氣體維護系統的閥門。在維護系統中的一切主燃料和長明燈系統的閥門在失去驅動介質時要封鎖。與維護系統相關的擋板在地面上要有手動復位。 對于單個熄滅器的加熱爐，應提供火焰監測器對火焰進展延續監測, 如紫外UV或紅外IR傳感器或火焰離子棒，紫外或紅外傳感器應為自檢測型。 對有一個以上熄滅器和延續長明燈的加熱爐，每個長

43、明燈應設置一個火焰離子棒，這些離子棒應與聯鎖系統銜接，設置有關的報警、邏輯和聯鎖維護功能。 在加熱爐開車期間，當長明燈系統的切斷閥位于“開的位置，而且監測到有大于等于50%的長明燈未被點燃時，火焰離子棒應引發封鎖一切主燃料維護系統閥門?？刂剖覂纫泄矆缶?，當檢測到一個或一個以上長明燈熄火應報警。報警應有“反復閃亮特征，當第一個長明燈熄滅后報警，隨后其它長明燈熄滅時可再次報警。現場儀表盤上應為每個長明燈提供單獨的指示器。 提供“表決關開關，使操作員在加熱爐穩定操作時解除長明燈表決系統。 提供“表決開開關，可以手動激活表決系統。 當一切主燃料氣閥封鎖時，長明燈表決系統應處于開啟形狀，以便在主燃料

44、氣閥門再次翻開時要求有50以上長明燈是點燃的。 現場盤上應對常明燈表決邏輯提供一個帶鎖的旁路開關。 報警和停車系統 目的是確保加熱爐的平安操作、開停車。這些系統的復雜程度由以下幾方面決議：a工藝過程類型和爐子的類型及尺寸； b運用的燃料和燃料供應的可靠性；c長明燈維護系統的類型和可靠性；d操作范圍；e過程危險性分析。 普通要求開車順序手動停車燃料壓力低燃料壓力高長明燈燃料氣壓力低燃料油溫度低煙道氣溫度高或低熄火被加熱介質溫度高爐管外表溫度高通風高或低抽力大或小爐膛壓力高爐膛壓力低煙道可燃物含量高被加熱介質流量低有余熱回收的煙道擋板普通要求每個安裝應研討缺點時報警和停車系統的可靠性和可用性。當出

45、現超限或不平安形狀時應報警，并及時采取正確的措施，在產生危險形狀的情況下建議自動停車。自動停車系統必需允許爐子的啟動不受停車設備的妨礙。在開車、測試或維修期間，假設停車系統設備必需暫時設為旁路時，應在旁路處為操作人員設置可見指示或報警。為確保人身和設備平安，應嚴厲留意停車設備的安裝及電力和儀表風的供應。當電力和儀表風缺乏時，過程控制系統和平安停車系統該當在全范圍內在平安的方式下操作。一切的停車閥門必需堅持在平安位置，直到電動或手動功能重新復位。 用于自然和強迫通風火焰加熱爐的報警和停車匯總表詳見表1和表2。 開車順序確保風機或吹掃設備聯鎖可靠。確保所用燃料的聯鎖可靠。確保吹掃時空氣的壓力足夠和

46、翻開一切擋板聯鎖，假設提供流量連鎖，清掃的空氣流量不少于安裝延續運轉時空氣最大流量的50%。假設運用霧化介質吹掃爐膛時，那么應確保霧化介質聯鎖可靠。確保主燃料和長明燈系統的平安切斷閥處于關的位置。 確保在加熱爐中沒有火苗。 啟動風機或吹掃設備如蒸汽。 引薦清掃時間不少于5分鐘或5倍加熱爐的容積量，取二者中的最大值操作。 將控制設置到非自動點火位置。 確保燃料氣和燃料控制閥在非點火位置。 在一切熄滅停頓后，重新點燃之前需重新吹掃。 手動停車應提供手動停車，切斷最后封鎖設備燃料和長明燈系統，不論控制系統能否正常，機械或手動停車都可操作。建議運用硬手動停車。燃料壓力低假設燃料壓力低到不穩定熄滅點時，

47、啟動報警。在燃料管線安裝中，低壓檢測元件通常設在燃料調理閥的下游，來監測低壓和非正常熄滅。假設在調理閥下游的燃料壓力低于產生穩定火焰所需的壓力，且爐子未裝可靠的長明燈系統時，就要自動切斷燃料。加熱爐有兩種燃料時，假設兩種燃料壓力都低時應停車；但假設其中一個燃料有足夠的壓力產生穩定的火焰，那么沒必要切斷另一個低壓的燃料。 燃料壓力高當燃料壓力過高時，能夠導致火焰噴出或過度熄滅。此時燃料調理閥下游的壓力檢測元件，測得的壓力高信號用來警示操作人員熄滅器能夠出現缺點。假設燃料壓力高出穩定火焰的允許值，應自動切斷。 長明燈燃料氣壓力低長明燈維護系統的燃料氣應與主要燃料氣分開，獨立成為一種可靠的來源。在長

48、明燈維護系統燃料氣壓力低到不能維持其穩定的火焰時應提早報警，并封鎖長明燈系統的平安切斷閥。壓力檢測元件應安裝在長明燈系統的壓力調理閥的下游，假設檢測到主燃料氣壓力低和長明燈系統的壓力低，應切斷主要燃料。燃料油溫度低當燃料油溫度低于不適于霧化的平安點或者溫度低到凝點，就應啟動報警。 煙道氣溫度高或低煙道氣溫度高時應報警，主要協助檢測加熱爐走漏和空氣預熱器的損壞和不正常的操作形狀。煙道氣溫度低時應報警，假設煙道氣溫度低于露點，會產生酸性氣凝液的腐蝕。熄火點火系統設計應使火焰中斷、熄滅的能夠性降到最低，最好的措施是提供可靠的燃料系統、可靠的長明燈系統、可靠的熄滅壓力控制。在沒有可靠的長明燈燃料氣來源

49、或有其它能夠熄火的環境時應提供火焰檢測。當規定的檢測數量顯示熄火時，應報警并自動切斷燃料。在不測熄火后，制止自動點火。安裝火焰檢測，應思索以下功能。 離子火焰檢測器對火焰能否存在送出開關信號。 對于具有多個熄滅室和長明燈系統的加熱爐，離子棒可用來顯示長明燈火焰熄滅。熄火時阻止燃料進入加熱爐，直到重新點燃長明燈，在此期間，這些火焰離子棒可用作聯鎖系統的丈量元件。 大多數火焰檢測器有一個固有的滯后時間，普通為1 4秒。 火焰檢測器通常與長明燈系統和燃料系統聯鎖，以便同時檢測?；鹧鏅z測儀的電源應穩定，應運用不延續電源UPS。 對于多個熄滅器單獨火焰檢測時，在其中任一熄滅器熄火后，應單獨切斷此熄滅器的燃料。否那么，應切斷整個爐子的燃料。 被加熱介質溫度高