石油化工(gong)(gong)(gong)行業(ye)中使用的(de)加(jia)熱(re)(re)(re)爐,是一個(ge)在鋼板(ban)外殼里(li)(li)面砌筑耐火絕熱(re)(re)(re)材(cai)料(liao)的(de)燃(ran)燒(shao)(shao)室,燃(ran)料(liao)在燃(ran)燒(shao)(shao)室內燃(ran)燒(shao)(shao),產生的(de)熱(re)(re)(re)量用以加(jia)熱(re)(re)(re)排列(lie)在燃(ran)燒(shao)(shao)室內鋼管(guan)(guan)里(li)(li)的(de)原料(liao),通常稱這種形式的(de)加(jia)熱(re)(re)(re)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)為管(guan)(guan)式加(jia)熱(re)(re)(re)爐,是工(gong)(gong)(gong)業(ye)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要工(gong)(gong)(gong)藝設備之一,例如(ru),在乙烯裝(zhuang)置(zhi)(zhi),裂解爐投(tou)(tou)資占(zhan)(zhan)全裝(zhuang)置(zhi)(zhi)設備總(zong)(zong)投(tou)(tou)資的(de)1/3,能耗占(zhan)(zhan)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)總(zong)(zong)能耗的(de)50%~60%。
爐(lu)子的作用是(shi)將通過的物料(liao)加熱至所(suo)需溫度,然后(hou)進入下(xia)一工(gong)藝(yi)設備進行分餾、裂解(jie)或反應等,也可作為熱介(jie)質系統。
加熱爐(lu)一般是(shi)(shi)利用(yong)燃氣或燃油(you),在(zai)爐(lu)膛中燃燒釋放熱量(liang)作為熱源,由燃燒產(chan)生的(de)(de)(de)高溫氣體(ti)傳送給爐(lu)管(guan)內(nei)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)體(ti),加熱爐(lu)一般由輻射段(duan)(duan)和(he)對(dui)流(liu)(liu)段(duan)(duan)組成(cheng)。在(zai)輻射段(duan)(duan)內(nei),高溫煙氣主要以(yi)輻射的(de)(de)(de)方式將(jiang)熱量(liang)傳給輻射管(guan)。煙氣上升(sheng)進(jin)入對(dui)流(liu)(liu)段(duan)(duan),在(zai)對(dui)流(liu)(liu)段(duan)(duan)中煙氣主要以(yi)對(dui)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)方式將(jiang)熱量(liang)傳給對(dui)流(liu)(liu)管(guan)。為了提高加熱爐(lu)的(de)(de)(de)熱效率,普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)余熱回收(shou)系統(tong),并采(cai)用(yong)集中排(pai)煙的(de)(de)(de)高煙囪以(yi)減少環境(jing)污(wu)染。圖(tu)8.1所示為物料加熱一般流(liu)(liu)程。例如(ru),乙烯生產(chan)裝置中的(de)(de)(de)裂解(jie)爐(lu)是(shi)(shi)將(jiang)石腦油(you)或輕柴(chai)油(you)和(he)一定比(bi)例的(de)(de)(de)蒸汽在(zai)爐(lu)管(guan)內(nei)從(cong)600℃迅速加熱到(dao)800℃左右,在(zai)短時間內(nei)完成(cheng)裂解(jie)反應(ying)。
石油化工(gong)裝(zhuang)置(zhi)中,有(you)許多裝(zhuang)置(zhi)需要加熱(re)爐(嚴格地說,應(ying)該叫“火(huo)焰加熱(re)爐”)。按(an)照(zhao)加熱(re)爐的不同屬性(xing)(xing)及功用(yong)等,工(gong)程上從(cong)不同的角度對加熱(re)爐進行分(fen)(fen)類。首先,從(cong)基本定義的屬性(xing)(xing)上分(fen)(fen),可分(fen)(fen)為(wei)兩(liang)大類:管(guan)式爐和非管(guan)式爐。
管式(shi)爐,就是爐內有(you)爐管的(de)(de)加熱(re)爐。石油化工裝置的(de)(de)絕大多數(shu)爐子是管式(shi)爐。
非管式(shi)(shi)爐(lu),爐(lu)膛內沒有(you)爐(lu)管,用(yong)于(yu)特(te)殊的功用(yong)。例(li)如,催化裂化裝置(zhi)用(yong)的輔助(zhu)燃燒室(shi),硫(liu)(liu)黃裝置(zhi)用(yong)的制硫(liu)(liu)爐(lu)、焚燒爐(lu)等。這類爐(lu)子的外(wai)形(xing)、安裝方式(shi)(shi)以及筒體的設計制造,與臥(wo)(wo)式(shi)(shi)容器極其(qi)相似,因此,也稱為臥(wo)(wo)式(shi)(shi)爐(lu)。