文档介绍：管式加热炉基础知识
1什么叫燃烧?燃烧的基本条件是什么?
答:燃烧是物质相互化合而伴随发光、发热的过程。我们通常所说的燃烧是指可燃物与空气中的氧发生剧烈的化学反应。可燃物燃烧时需要有一定的温度,可燃物开始燃烧时所需要的最低温度叫该物质的燃点或着火点。
物质燃烧的基本条件:一是可燃物,如燃料油、***等;二是要有助燃剂,如空气、氧气;三是要有明火或足够高的温度。三者缺一就不能发生燃烧,这就是“燃烧三条件”或“燃烧三要素”。
2燃烧的主要化学反应是什么?燃烧产物中主要成份是什么?
答:主要化学反应:C+O2→CO2+热量
2H2+O2→2H2O+热量
S+O2→SO2+热量
燃烧产物(烟气)中主要成份:二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、水蒸汽(H2O)、氮气(N2)、多余的氧(O2)
3什么是辐射传热、对流传热?
答:辐射传热是一种由电磁波来传递能量的过程,所传递的能量叫做辐射能,辐射具有微粒性(光子)和波动性(电磁波)两重性质。对流传热是液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传递到其他部分。
4什么叫管式加热炉?它有哪些特性?
答:管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉,它具有其它工业炉所没有的若干特点。其基本特点:具有用耐火材料包围的燃烧室,利用燃料燃烧产生的热量将物质加热的一种设备。管式加热炉特性:
1)被加热物质在管内流动,故仅限于加热气体或液体;
2)加热方式为直接受火式;
3)只烧液体或气体燃料;
4)长周期连续运转,不间断操作。
5管式加热炉的工作原理是什么?
答:管式加热炉的工作原理是:燃料在管式加热炉的辐射室(极少数在单独的燃烧室)内燃烧,释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管,再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质,这就是管式加热炉的工作原理。
6管式加热炉的主要特点是什么?
答:与炼油装置的其他设备相比,管式加热炉的特殊性在于直接用火焰加热;与一般工业炉相比,管式加热炉的炉管承受高温、高压和介质腐蚀;与锅炉相比,管式加热炉内的介质不是水和蒸汽,而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气,这就是管式加热炉的主要特点。
7管式加热炉主要由哪几部分组成?
答:管式加热炉主要包括炉管、炉管连接件及支承件、钢结构、炉衬、余热回收系统、燃烧器、吹灰器、烟囱、烟囱挡板、各种蝶阀、门类(看火门、人孔门、防爆门、清扫孔门和装卸孔门等)和仪表接管(热电偶套管、测压管、灭火蒸汽管、氧分析仪接管和烟气采样口接管等)。
8管式加热炉是如何分类的?
答:按功能可分为:加热型和加热—反应型两大类。
加热型管式炉:常压炉、减压炉、各种分馏塔进料加热炉、塔底重沸炉、焦化炉、重整炉和加氢炉等各种反应器(塔)进料加热炉;
加热—反应型管式炉:制氢炉、乙烯裂解炉等。
按主要传热方式分为:纯对流炉、纯辐射炉、辐射-对流型炉和双面辐射炉。
按炉型可分为:圆筒炉、立式炉和大型箱式炉三大类。
9管式加热炉按所在装置分为哪几类?
答:按所在装置分类见下表:
表1 管式加热炉按所在装置分类
10加热炉炉管内外受哪些腐蚀影响?
答:1)炉管内介质的腐蚀:硫腐蚀、环烷酸腐蚀、氢损伤、氢加硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀等;
2)炉管管外介质腐蚀:高温部位的钒腐蚀和低温部位的露点腐蚀。
11什么叫硫腐蚀?硫腐蚀有哪些形态?
答:%~%之间的称为含硫原油,%的称为高硫原油。
硫腐蚀主要取决于介质中含硫化物的种类、含量合稳定性。参与腐蚀反应的有效硫化物含量(如H2S、单质硫、硫醇R-SH等活性硫),易分解为H2S的硫化物的含量越高,则对炉管的腐蚀性越强。
从腐蚀形态分,硫腐蚀可以分为均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂(SCC)、湿硫化氢引起的氢鼓泡(HB)、氢致开裂(HIC)、含硫化物应力腐蚀开裂()、应力导向氢致开裂(SOHIC)等。
12什么叫环烷酸腐蚀?
答:环烷酸(R-COOH)为原油中各种酸的混合物。其腐蚀形态为带锐角边的蚀坑和蚀槽。腐蚀能力与温度密切相关。220℃以下不发生腐蚀,以后随温度的上升腐蚀逐渐增加,在270℃~280℃之间腐蚀最大,温度再上升腐蚀又下降。到350℃附近时腐蚀又急剧上升,400℃以上就没有腐蚀了。此外,环烷酸的腐蚀与炉管内的介质流速有关,流速增加,腐蚀速率也增加。
13什么是氢损伤?
答:炉前混氢的加氢炉和炉后混油的氢气加热炉炉管在高温高压下临氢操作,在此条件下氢气可分解为氢原子,氢原子的存在可引起炉管的氢损伤。氢损伤有氢鼓泡、氢脆、表面脱碳和氢腐蚀(内部脱碳)等。为了避免加氢炉管脱碳和微裂,可按纳尔逊曲线图选择炉管的材质。
14什么叫