炼油厂加热炉培训教材PPT中石化加热炉培训教材.ppt

第一节概述第二节管式加热炉的一般结构第三节管式加热炉的种类第四节炉衬材料与结构第五节燃烧器第六节炉管及其配件 第一章管式加热炉的基础知识 第一节管式加热炉的主要技术指标和运行经济指标第二节管式加热炉的热效率简化计算第三节管式加热炉主要节能措施 第二章管式加热炉的主要技术指标及节能措施 第三章新技术 新设备的应用 第一节烟气余热回收系统应用介绍第二节焦化加热炉先进控制系统应用介绍 一 集团公司部分 二 公司内加热炉事故 第四章加热炉事故汇编 第一节概述1 1管式加热炉的概念及主要特点 第一章管式加热炉的基础知识 一个设备 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 固体或流体 加热 这样的设备叫做 炉子 工业上有各种各样的炉子 如冶金炉 热处理炉 窑炉 焚烧炉和蒸汽锅炉等 本教材所讲述的 管式加热炉 TubularHeater 是指在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管 被加热介质在一连串的无缝钢管内以很高流速通过 燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气 高温烟气通过辐射 对流和传热把热量传给被加热介质 把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或达到一定的汽化率以及完成一定的化学反应深度的设备统称 它具有其他工业炉所没有的若干特点 主要有 1 2管式加热炉发展简介及其重要地位 被加热物质在管内流动 故仅限于加热气体或液体 而且 这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质 同锅炉加热水或蒸汽相比 危险性大 操作条件要苛刻得多 炉管要承受高温 高压和介质腐蚀 加热方式为直接火焰加热 所用燃料为液体或气体燃料 长周期连续运转 不间断操作 管式加热炉最初是作为取代炼油 釜式蒸锅 的工艺设备而发明的 开始于1910年左右 从最初的管式炉如图1 1所示的 堆形炉 到如图1 2所示的纯对流炉 继而发展成具有辐射室和对流室的管式加热炉 其初期代表为箱式炉 图1 3 发展简介 管式加热炉的产生 发展 改进 始终是在满足工艺要求 安全长周期运行的前提下 围绕降低燃料消耗和节省投资进行的 管式加热炉性能优越 符合现代石油化学工业自动化 连续化 大型化的要求 所以加热炉技术发展很快 它对于石油炼制和化工工艺的进步起到了很大的推动作用 管式加热炉几乎参与了各类工艺过程 尤其在制造乙烯 氢气 氨等工艺过程中 它成为进行裂解或转化反应的心脏设备 支配着整个工厂或装置的产品质量 产品收率 能耗和操作周期等 因此 认真总结加热炉的设计 计算和操作 维修经验就显得十分必要了 图1 1堆形炉图1 2纯对流炉图1 3箱式炉 常减压装置是原油初加工装置 其处理能力决定了整个炼油厂加工能力或规模 在常减压装置中 常压炉的处理能力决定了常减压装置处理能力 如常压炉处理能力不够 整个装置将无法完成预定的任务 从此意义上讲 管式加热炉的处理能力决定了整个生产装置甚至整个炼油化工企业加工能力或规模 管式加热炉是炼油化工装置的主要能耗设备 其能耗约占整个生产装置能耗的50 60 因此 管式加热炉热效率的高低直接决定整个生产装置能耗大小 直接影响生产成本 管式加热炉的基建投资费用 约占一般炼油装置总投资的10 20 总设备费用的30 左右 在重整 制氢等装置中则占装置总投资的25 左右 乙烯裂解炉和化肥转化炉的基建投资费用约占装置总投资的35 左右 管式加热炉的基建投资费用大小直接影响整个生产装置或炼油化工企业的基建投资 由于管式加热炉被加热介质为易燃 易爆等液体或气体 且压力较高 一旦发生重大事故 后果不堪设想 此外 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 因此 管式加热炉能否长周期安全 稳定运行对整个装置或企业实现 长周期安全 稳定运行 有着直接的影响 几乎每一套炼油化工装置中都有管式加热炉 也就是说 管式加热炉几乎参与了炼油化工的整个生产过程 管式加热炉是炼油装置中三大主力设备之一 塔器 换热器和管式加热炉 是乙烯和化肥等石化生产装置的 心脏 设备 没有管式加热炉 就没有现代化的炼油和石化工业 管式加热炉排放的烟气中含有NOX SOX CO2等有害成分 是炼油和化工装置对大气环境的主要污染源 管式加热炉排放的烟气中NOX SOX CO2等有害成分含量是否达到国家标准规定 对操作人员和周边居民的生活健康都有着直接影响 管式加热炉今后发展的方向是 大型化 高效化 采用各种型式的余热回收系统以提高炉子热效率 采用集中的高烟囱以防公害 采用大能量燃烧器及长周期运转等 1 3公司管式加热炉概况 镇海炼化公司目前共有管式加热炉70台 总设计热负荷为1424 6MW 其中热负荷在10MW及以上的有43台 近几年 公司通过加强加热炉运行管理和操作 加快加热炉技术改造步伐 使加热炉运行水平得到持续提高 热效率由2001年的88 5 左右逐步提高到目前的90 7 左右 在集团公司处于领先水平 最大负荷的加热炉为PX装置的二甲苯再蒸馏塔重沸炉 热负荷达142 84MW 为箱式炉 公司加热炉炉型有圆筒炉 立式炉和箱式炉 按工艺用途有以下几类 炉管内进行化学反应的炉子如制氢转化炉 加热液体的炉子 加热气与液混相流体的炉子 加热热载体的炉子等 返回 2 1辐射室 第二节管式加热炉的一般结构 管式加热炉如图1 4所示 一般由辐射室 对流室 余热回收系统 燃烧器以及通风系统五部分所组成 结构中通常包括 钢结构 炉管 燃烧器 炉墙和各类配件等 辐射室是指在加热炉内 通过燃烧器喷出的火焰 高温烟气及炉墙进行辐射传热的部分 这个部分直接受到火焰冲刷 温度最高 必须充分考虑所用材料的强度 耐热性等 这个部分是热交换的主要场所 全炉热负荷的70 80 是由辐射室担负的 它是全炉最重要的部位 烃蒸汽转化炉 乙烯裂解炉等 其反应和裂解过程全都用辐射室来完成 可以说 一个炉子是优是劣主要看它的辐射室性能如何 图1 4管式加热炉的一般结构 2 2对流室 对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分 但实际上它也有一部分辐射热交换 而且有时辐射换热还占有颇大的比例 所谓对流室不过是指 对流传热起支配作用 的部位 对流室内密布多排炉管 烟气以较大速度冲刷这些管子 进行有效的对流换热 对流室一般担负全炉热负荷的20 30 对流室吸热量的比例越大 全炉的热效率越高 但究竟占多少比例合适 应根据管内流体同烟气的温度差和烟气通过对流管排的压力损失等 选择最经济合理的比值 对流室一般都布置在辐射室之上 与辐射室分开 单独放在地面上也可以 为了尽量提高传热效果 多数炉子在对流室采用了钉头管和翅片管 管式加热炉炉管中的介质流向一般是由低温部位到高温部位 即先流向对流室 后到辐射室 水蒸气介质的流向是烟气上行的炉子为从上到下 烟气下行的炉子为从下到上 2 3余热回收系统 余热回收系统是从离开对流室的烟气中进一步回收余热的部分 回收方法分两类 一类是靠预热燃烧用空气来回收热量 这些热量再次返回炉中 另一类是采用同炉子完全无关的其他流体回收热量 前者称为 空气预热方式 后者因为常常使用水回收 被称为 废热锅炉 方式 设置余热回收系统是提高加热炉热效率的重要手段 采用何种余热回收系统 主要取决于加热炉的热负荷和工艺条件 空气预热方式有直接安在对流室上面的固定管式空气预热器和单独放在地上的回转式空气预热器等种类 回转式回收热量大 属于低速转动机械 需用烟 风道与炉体联接 适合于烟气量大 要求达到很高的热效率时选用 固定管式空气预热器由于低温腐蚀和积灰 不能指望长期保持太高的热效率 它的优点是同炉体结合成一体 设计和制造比较简便 适合于热回收量不大时选用 废热锅炉一般多采用强制循环方式 尽量放到对流室顶部 目前 炉子的余热回收系统以采用空气预热方式为多 通常只有高温管式炉 如烃蒸汽转化炉 乙烯裂解炉 和纯辐射炉才使用废热锅炉 因为这些炉子的排烟温度太高 安设余热回收系统后 整个炉子的总热效率能达到88 90 甚至更高 2 4燃烧器 燃烧器产生热量 是炉子的重要组成部分 如前所述 管式加热炉只烧燃料气和燃料油 所以不需要烧煤那样复杂的辅助系统 燃烧器结构也比较简单 由于燃烧火焰猛烈 必须特别重视火焰与炉管的间距以及燃烧器间的间隔 另外在实际操作中 也应特别注意火焰保持刚劲有力 调整燃烧器尽可能使炉膛受热均匀 使火焰不冲刷炉管并实现低氧完全燃烧和低氮燃烧 为此 要合理选择燃烧器的型号 仔细布置燃烧器 燃烧器技术性能的优劣以及是否与加热炉工艺要求 炉型结构 传热特点相匹配对加热炉的运行 能耗或环保都有着直接影响 选用技术性能与加热炉工艺要求 炉型结构 传热特点相匹配的燃烧器对保证加热炉高效或 长 安 稳 满 运行有着重要意义 石油化工管式加热炉选用燃烧器的基本原则是 单台燃烧器的负荷 加热炉额定热负荷 热效率 燃烧器台数 1 25使用燃料必须与生产条件匹配 燃烧器的结构或火焰形状必须与加热炉工艺要求 炉型结构 传热特点相匹配 以重质燃料油为燃料时 燃烧过剩空气系数 1 2 化学不完全燃烧损失 1 以轻质油为燃料时 燃烧过剩空气系数 1 15 以炼厂瓦斯或天然气为燃料时 燃烧过剩空气系数 1 1 化学不完全燃烧损失 0 5 以重质燃料油为燃料时 雾化蒸汽耗量 0 25kg kg 油 以轻质油为燃料时 雾化蒸汽耗量 0 2kg kg 油 燃烧噪音 80d A 燃烧产物中NOX的含量 120ppm 强制供风燃烧器在自然供风时必须满足生产需要 燃料喷嘴装卸方便 运行中燃烧道不结焦 连续运行时间在3年以上 2 5通风系统 通风系统的任务是将燃烧用空气导入燃烧器 并将废烟气引出炉子 它分为自然通风方式和强制通风方式两种 前者依靠烟囱本身的抽力 不消耗机械功 后者要使用鼓风机和引风机 消耗机械功 对于炉内烟气侧阻力不大的状况 都采用自然通风方式 烟囱通常安在炉顶 烟囱高度只要足以克服炉内烟气侧阻力就可以了 但是 近年来由于环保公害问题 石油化工厂己开始安设独立于炉群的超高型集合烟囱 这一烟囱通过烟道把若干台炉子的烟气收集起来 从100米左右的高处排放 以降低地面上污染气体的浓度 强制通风方式只在炉子结构复杂 炉内烟气侧阻力很大 或者有余热回收系统时才采用 它必须使用风机 返回 3 1管式加热炉的分类 第三节管式加热炉的种类 3 1 1按功能分类可分为加热型和加热 反应型两大类 1 加热型管式炉加热型管式炉仅对其被加热介质进行加热 被加热介质在管式炉内吸收足够的热量后到后续设备中传热 传质 分馏和化学反应等 这类管式炉在石油化工企业中占的数量最多 如常压炉 减压炉和各种分馏塔进料加热炉 各种塔底重沸炉 热载体炉 焦化炉 重整炉和加氢炉等各种反应器 塔 进料加热炉 加热型管式炉还可按管内介质来分 例如 无相变的液体加热炉 有相变的液体加热炉 气体加热炉 气 液两相流的加热炉等 P7 2 加热 反应型加热炉管内介质在加热 反应型加热炉的炉管内一边吸热 一边进行复杂的化学反应 在这类管式炉内 炉管不仅是传热的媒体 同时也是直接火焰加热的反应器 是加热炉技术的最高水平 属于这类管式炉的有制氢炉 合成氨一段转化炉 乙烯裂解炉等 加热 反应型加热炉还可分为管内装催化剂和不装催化剂两类 3 1 3按炉型分类管式炉的炉型首先是按外形区分的 例如从前使用的方箱炉和斜顶炉 现广泛使用的炉型是按辐射室的外观形状来划分的 有圆筒炉 立式炉 大型箱式炉三大类 这种划分法与对流室无关 3 1 2按所在装置分类常用管式炉按所在装置分类 如常减压蒸馏装置有常压炉和减压炉 延迟焦化装置有焦化炉 重整 芳烃抽提联合装置有预加氢炉 汽提塔底重沸炉 四合一 重整炉等 芳烃联合装置 PX 有歧化加热炉 异构化加热炉 二甲苯塔底重沸炉等 各种 加氢装置有加氢反应炉 分馏炉 重沸炉等 制氢装置有制氢炉 溶剂脱沥青装置有胶质加热炉 脱沥青油加热炉等 1 圆筒炉 即辐射室为圆筒型的加热炉 对流室和烟囱布置在辐射室上部 燃烧器布置在炉底 向上烧火 如图1 5 辐射室炉管排列有立管和螺旋管两种 对流室炉管一般是水平布置的 圆筒炉在管式加热炉中应用最广泛的炉型 其优点是占地面积小 结构简单 设计 制造及施工安装均比较方便 炉子负荷越小 采用该种炉型的优越性就越大 所以中小型炉子采用圆筒炉的较多 但这种炉子放大后 炉膛内显得太空 炉膛体积发热强度将急剧下降 结构上和经济上都开始不利 在大型圆筒炉的炉膛内增添炉管可克服上述这一缺点 2 立式炉 立式炉的辐射室截面为较窄长的矩形 燃烧器布置在炉底 向上烧火 如图1 6 当辐射炉管水平布置时 一般在辐射室的上部切出斜肩 避免烟气流出现死角 这种立式炉称为卧管立式炉 它的主要优点在于火焰和烟气流向与炉管垂直相交 便于将高温 介质易裂解和易结焦的炉管避开炉内高温区 而且辐射传热均匀 炉管平均强度大 火墙温度较高 因此特别适用于焦化炉等 当管内介质要求不苛刻且流路又较多时 辐射室炉管可立式布置 如图1 7 这既可减少高合金的炉管支撑件 又便于多流路布管 这样的立式炉称为立管立式炉 这是我国首创的炉型 立管立式炉已经与下面讲的大型箱式炉类似 同样可以满足大型化的要求 3 大型箱式炉 大型箱式炉是适应管式炉热负荷大型化而产生的 其辐射室为一 箱子状 的六面体 如图1 8 辐射炉管可水平布置 但大多是立式布置 也有U形或门形布置的 燃烧器可布置为底烧 侧烧和顶烧三种 这种炉型有效利用了炉膛空间和炉壁 其最大特点是只要增加中央的隔墙数目 可在保持炉膛体积发热强度不变的前提下 积木组合式 地将炉子放大 因此特别适用于大型炉 与它相比 立式炉的辐射室宽度要窄一些 其两侧墙的间距与炉膛高度之比约为1 2 当然 管式炉的分类除了以上划分外 还有 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等 按炉室数目分为双室炉 四合一炉 多室炉等 按受热方法分为单面辐射炉和双面辐射炉等等 图1 5圆筒炉 图1 6卧管立式炉 图1 8大型箱式炉 图1 7立管立式炉 返回 3 2炉型选择原则 各种炼油装置管式炉炉型选择的一般原则是 热负荷小于1MW时 宜采用纯辐射圆筒炉 热负荷在1 30MW时 一般选用辐射 对流型圆筒炉 热负荷大于30MW时 一般选用立式炉或箱式炉 管内介质易裂解 易结焦 或产品品质要求高而需避免介质局部过热和裂解时 应选用卧管底烧炉型 管内介质含固体颗粒时 应选用卧管立式炉或螺旋管圆筒炉 管内介质为气 液两相流时 宜选用卧管炉 炉管材料价格昂贵 或因允许压降小 或介质停留时间短而要求缩短炉管总长度时 宜选用单排管双面辐射炉型 介质体积流量特别大 允许压降又特别小时 宜选用集合管连接 多路并联的门型管或U型管炉型 总之 管式炉炉型应根据工艺操作要求 长周期运转 便于检修 投资少的原则 并结合场地条件及余热回收系统类别进行选择 返回 4 1炉衬结构 第四节炉衬材料与结构 炉衬的作用是耐火和隔热 炉墙的外表面温度直接关系到管式炉的散热损失和劳动保护的安全问题 就前者而言 外壁温度过高 散热损失大 炉子热效率低 外壁温度低 可提高炉子热效率 但炉墙要厚 一次投资增加 就后者而言 外壁温度应不致造成人员烫伤 因此 炉墙的外表面温度应按既经济又合理的原则来确定 在环境温度为27 和无风条件下 管式炉本体和余热回收系统的外表面温度应不超过80 辐射室炉底外表面温度应不超过90 现代管式炉常用的炉衬有三种结构 砖结构 衬里 浇注料 结构和耐火纤维结构等 4 1 1砖结构砖结构是各种工业炉用得最古老 也是使用寿命最长的炉衬结构 一般由耐火和隔热双层甚至多层组成 其结构有砌砖 挂砖 吊砖和拉砖等四种 其中砌砖和拉砖结构组成如图1 9和图1 10所示 由于其结构复杂 施工难度大和施工周期长等缺点 目前管式炉仅在圆筒炉侧墙 火焰直接冲刷的墙面 乙烯裂解炉和制氢炉炉墙以及隔离和火焰附着用的火墙等仍用砖结构 图1 9砌砖结构图1 10拉砖结构1 表面钢板 2 筋板 3 耐火纤维毡 1 表面钢板 2 保温层 3 耐火砖 4 耐火砖 5 托砖板 6 保温板4 拉杆 5 拉钩套 6 拉钩 7 轻质衬里 8 耐火纤维毡 9 托砖板 4 1 2衬里 浇注料 结构衬里 浇注料 结构是由粘结剂 骨料和掺和料组成的浇注料经搅拌 加水 再搅拌后 通过喷涂 捣制或涂抹成的 常用的粘结剂有高铝水泥和各种复合化学胶 常用的骨料有页岩陶粒 粘土陶粒 钒土熟料和耐火砖砂等 常用的掺和料有膨胀蛭石 膨胀珍珠岩和漂珠等 衬里结构适用于辐射室 对流室 烟道和烟囱等所有部位 特别是形状复杂的地方更显其优越性 轻质衬里一般为单层结构 既耐热又隔热 20世纪60 80年代末 石油化工管式炉用的几乎都是124衬里 即高铝水泥 陶粒 蛭石 1 2 4 自90年代初以来 国内各耐火和建材研究部门开发了许多种浇注料 逐渐取代了124衬里 但粘结剂大都仍用高铝水泥 需要时添加一点促凝剂 骨料仍用页岩陶粒 粘土陶粒或轻质耐火砖砂 只是各自的颗粒级配不同而已 掺和料的变化较大 用漂珠和膨胀珍珠岩替代了蛭石 新开发的无水泥轻质浇注料用干粉状的改性复合化学粘结剂代替高铝水泥 骨料和掺和料与其他浇注料相似 成型后没有水化反应 属气硬性浇注料 不用烘炉 不怕过冬 一般也没有过期问题 现已在石油化工管式炉上开始使用 衬里一般为单层结构 也有少数双层结构 用锚固钉固定在炉壁钢板上 如图1 11所示 锚固钉为交错排列 最大间距为衬里总厚度的3倍 且在竖墙上不超过300mm 炉顶不超过230mm 衬里厚度由计算决定 但烟囱 烟道和弯头箱等低温处 材里最薄处的厚度也不能小于50mm 还有 一般大面积衬里施工时 不必像砖墙那样留出较大的膨胀缝 必须每隔1 5 2m留出宽3 5mm的伸缩缝即可 深度只需达到1 2衬里厚度 或只在保温钉以外才留伸缩缝即可 浇注料最大的优点是其可塑性强 适用于各种形状复杂的场合 施工简便 且由于它比耐火纤维有较高的抗冲刷能力 因此 即使在耐火纤维普遍使用的情况下 设有吹灰器的对流室和烟气流速比较高的烟囱等部位 也还需使用浇注料 图1 11衬里结构 4 1 3耐火纤维结构耐火纤维结构具有质地轻可减轻钢结构荷载 导热系数小可使炉衬薄而隔热效果好 结构简单 施工方便等优点 但它也有不耐烟气冲刷和炉壳钢板易产生低温露点腐蚀等缺点 因此 耐火纤维结构到目前为止只用在辐射室立墙和炉顶 对流室 烟道和烟囱等烟气流速较高的地方仍不敢使用 耐火纤维炉衬有平铺小块毡 连续毯 折叠块 模块 喷涂纤维和纤维可塑料等结构形式 平铺结构由于缝隙多 炉壳钢板易产生低温露点腐蚀 施工麻烦等缺点 目前已很少采用 其他几种结构近十年来技术已趋完善 越来越得到推广 陶纤喷涂炉衬是通过专用的喷涂装置将陶瓷纤维棉与无机结合剂混合的同时 现场喷涂到要施工的炉壁上 形成无接缝的一种整体炉衬结构形式 这种炉衬结构的特点是炉衬无接缝 热损失小 可以形成复杂的形状 由于纤维是三维分布 不易剥落 易施工 工期短 但是由于该炉衬结构采用了较多的锚固钉进行固定 而且锚固钉虽然不直接裸露于工作热面 但离工作热面较近 仅15 35mm 所以该结构炉衬仅适用低温或中温炉 纤维可塑料对于形状 结构复杂的炉壁衬 更容易施工 炉衬局部损坏时 可局部的进行涂抹修补 保温效果较好 在施工时要控制好材料质量和施工质量 避免衬里出现裂纹 同样 由于该炉衬结构采用了较多的锚固钉进行固定 而且锚固钉离工作热面较近 仅30 50mm 所以该炉衬比较适用低温或中温炉 陶纤喷涂和纤维可塑料壁衬均属于纤维不定形材料壁衬 与浇注料成形的衬里结构类同 具有炉壁整体性好 无接缝 优良的抗风蚀 抗磨损 抗冲击振动等力学性质 并有一定承载能力 施工也方便 特别适用于大面积平面墙和形状复杂的部位 近年来在大型箱式炉得到了推广 这两种结构一般在高温部位都采用双层 向火面采用高铝纤维甚至含锆纤维 背衬采用普铝纤维甚至岩棉 采用双层结构可降低炉墙成本 在低温部位通常采用普铝纤维单层结构 另外 这两种结构的施工技术 施工质量和施工后的养护 烘炉等环节极为重要 否则难以获得预期效果 目前耐火陶纤模块 如图1 12 常用最佳体积密度180kg m3 240kg m3的陶纤毯折叠压缩捆扎而成 锚固件预埋在模块中 并在安 装时固定在炉壁钢板上 锚固件材料至少应是18 8类不锈钢 耐火陶瓷纤维模块通常按兵列式排列施工 如图1 13 一般也都采用以平铺纤维毡作背衬的平铺叠砌复合炉衬结构 这种复合结构形式的壁衬 具有很好的温度等级梯度 能更好的降低炉外壁温度 增强保温效果 延长炉体壁衬的使用寿命 同时在平铺毯间可设阻气铝箔 有效防止烟气串入壁板 另外 因每块模块采用一套锚固件固定 单块模块拆装方便 易施工检维修 耐火陶纤模块已在我公司焦化加热炉 制氢转化炉等加热炉上使用 效果不错 图1 12模块结构 图1 13兵列式排列方式 除了上述几种耐火纤维结构外 目前管式炉出现了较为流行的轻质浇注料 陶瓷纤维复合衬里结构 这种衬里关键是控制层间温度 将陶瓷纤维与轻质浇注料接触层间温度控制在露点温度以上 避免保温钉在层间腐蚀 公司新加氢裂化装置的加热炉就是采用这种炉衬结构的 4 2炉衬材料选择 4 2 1基本要求 1 热面温度和材料的工作温度 2 向火面材料的最低工作温度 3 锚固件顶部温度 4 耐磨 耐蚀和耐冲刷性能 1 热面温度和材料的工作温度为保证耐火隔热材料不会早期损坏 以确保炉墙具有足够长的使用寿命 再考虑计算偏差和操作波动等因素 任何层次的耐火或隔热材料用以选材的工作温度应高于该层的热面计算温度 对于非纤维质材料至少应高165 对于耐火陶瓷纤维至少应高280 并且 在辐射室和辐射室至对流室过渡段所用的耐火材料工作温度应不低于980 2 向火面材料的最低工作温度为保证炉墙的使用寿命 向火面耐火材料用以选材的最低工作温度应符合下列要求 两侧与火焰接触的火墙 应采用工作温度等级不小于1540 的高级耐火砖砌筑 单面受火焰冲刷的砖墙表面材料工作温度应不低于1430 无吸热面遮蔽的暴露砖墙表面材料工作温度应不低于1260 有吸热面遮蔽的砖墙表面材料工作温度应不低于1100 燃烧器砖的工作温度应不低于1650 4 耐磨 耐蚀和耐冲刷性能为保证炉衬的使用寿命 在一些特殊部位还要求耐火材料具有足够的耐压强度和抗冲刷能力 当燃料不干净时 应采取防腐措施甚至不能采用某些耐火隔热材料 炉底被脚踩的表层应使用耐压强度大于3 45MPa的衬里或65mm厚的耐火砖 烟气流速 12m s及设置有吹灰器的部位不得使用耐火陶瓷纤维毡 毯和喷涂耐火陶瓷纤维结构 当燃料中的重金属 包括钠 含量超过250 10 6时 暴露的热面层应选用含铁量低 Fe2O3 1 的衬里材料或重质浇注料 燃料中含硫量大于10 10 6时 耐火陶瓷纤维结构的炉壁钢板内表面应涂防止低温露点腐蚀的涂料 燃料中含硫量超过500 10 6时 炉壁钢板内表面应设置水汽保护隔层 隔层的内表面温度应比计算的露点温度高55 或在壳体内表面先捣制一层覆盖性能良好的浇注料 燃料中重金属含量超过100 10 6时 不适宜采用耐火陶瓷纤维结构 4 2 2耐火隔热材料的分类耐火隔热材料是管式炉必需的材料 炉壁构造因所用材料不同 大致分为定形的和非定形材料两类 其中定形材料又可分为致密定形耐火材料 重质 和定形隔热耐火材料 轻质 也就是平常所说的耐火砖 轻质耐火砖和保温砖等 耐火砖以耐火性为主 用于燃烧器 火焰直接冲刷或温度较高的火墙 轻质耐火砖兼具有耐火性和保温性 多用于对流室折流砖 炉底表面砖和圆筒炉侧墙砖 温度较低的火墙等处 保温砖的耐热性很低 用量不多 不定形耐火材料是由骨料和一种或多种结合剂组成的混合料 既可以是致密 重质 的 也可以是隔热 轻质 的 陶纤模块 陶纤喷涂 纤维可塑料 浇注料等均属不定形耐火材料 总之 炉衬是管式加热炉安全高效运行的不可缺少的一部分 它使管式加热炉在运行过程中能承受高温热荷 抵抗化学侵蚀 减少热量损失 并具有一定的结构强度 以保证加热炉内热交换过程的正常进行 同时炉衬材料选择适当 结构设计合理 施工质量提高 是改善加热炉热工性能和提高衬里使用寿命 保证设备长周期运行的主要途径 4 3管式加热炉炉衬防硫腐蚀的措施1 炉壁板上设置折流板防止烟气上窜 防止酸性气体富集 2 锚固钉做580 620 退火处理消除应力腐蚀 3 对炉壁板及锚固钉进行涂刷耐170 以上的防锈漆或耐露点腐蚀涂料 保证露点温度以下涂料对炉壁板及锚固钉的保护 4 衬里材料选择 提高衬里材料的密实度 降低烟气的透过率 提高衬里材料的结构强度 至于管式炉炉顶炉管处保温问题 这里介绍一种可增强炉顶炉管处保温效果的炉管密封结构 阻气袋结构 如图1 14 阻气袋 又名软密封 其组成有高温纤维布 含锆纤维毯 低温纤维布 表层防潮布 通过管卡和螺栓螺母固定到炉管和炉顶袖口护板上的整体密封保温结构 本结构形式的阻气袋即可随炉管上下左右自如移动 又可起到炉管与炉顶板间的密封和保温作用 同时可明显降低保温结构的外壁温度 减少能量的浪费 节约能源 图1 14管密封结构1 阻气袋 2 模块 返回 5 1燃烧器结构和特征 第五节燃烧器 一个完整的燃烧器通常包括三个部分 1 燃料喷嘴 2 配风器 3 燃烧道 燃烧器是一种将燃料和空气按照所需混合比和流速在湍流条件下集中送入炉内 确保和维持点火及燃烧条件的部件 燃烧器是工业炉中的最重要和必须的部件之一 是工业炉中的有机组成部分 只有选择了与加热炉和相关设备相互作用的燃烧器 才能进行加热炉和相关设备设计 下面对一些管式炉常用的燃烧器做一些简单介绍 重点介绍现在较流行的低氧化氮燃烧器 燃料喷嘴是供给燃料并使燃料完成燃烧前准备的部件 燃料油喷嘴的主要任务是使燃料油雾化并形成便于与空气混合的雾化炬 外混式燃料气喷嘴将燃料气分散成细流 并以恰当的角度导入燃烧道 以便与空气良好混合 预混式燃料气喷嘴则是将燃料气和空气均匀混合后供给燃烧的 配风器的作用是使燃烧空气与燃料良好混合并形成稳定而符合要求的火焰形状 一般应包括调风门或蝶阀 风箱 分布板和稳燃器等 燃烧道也称火道 由耐火材料构成 即通常所说的喷嘴砖或火嘴砖 其作用有三 一是在燃烧道内形成高温区 稳定燃烧火焰 其次是约束空气与燃料良好混合 第三是与配风器一起使气流形成理想的流型 可进行二次供风 一次调节器开大 二次调节器关小 则火焰较短 反之则火焰较长 石油化工管式炉的燃料主要是减压渣油 常压重油或其他装置残渣油等重质液体燃料 炼厂气及其他装置副产气等气体燃料 因此所用的燃烧器按燃料可分为燃油燃烧器 燃气燃烧器和油一气联合燃烧器三大类 按送入燃烧用空气的方法区分为靠通风力吸入的自然通风式和用送风机的强制送入式两种 按安装形式可分为底烧燃烧器 顶烧燃烧器 侧烧燃烧器或付墙燃烧器等 按燃烧器的能量 发热量 可分为小能量和大能量两种 在管式炉上 一般5 5MW以下的属小能量燃烧器 这是目前管式炉上用得最普遍的 5 5MW以上的属于大能量燃烧器 目前国外管式炉上最大的燃烧器发热量达70MW 按燃烧的强化程度可分为普通燃烧器和高强燃烧器 由于燃烧器必须与加热炉工艺要求 炉型结构 传热特点相匹配 因此 按使用条件其种类繁多 下面就按燃料分类的三大燃烧器的结构和特征分述于下 5 1 1燃气燃烧器燃气燃烧器是将燃料气与空气混合方法分为外混式 火焰扩散形 预混合式二种 按安装形式分为底烧燃烧器 顶烧燃烧器 侧烧燃烧器或付墙燃烧器等 外混式燃烧器的结构如图1 15所示 喷嘴顶端喷出燃料气 靠本身的动能在外部和空气扩散混合并燃烧 具有结构简单 操作弹性比大 既可用高压瓦斯 也可用低压瓦斯 不会发生回火 安全系数高 燃烧噪音小 NOX生成量少等优点 缺点是燃烧速度慢 火焰较高 与预混合式燃烧器相比 过剩空气系数较大 由于外混式燃烧器优点较多 再加上先进的配风技术的开发和应用 降低了过剩空气系数 因此外混式燃烧器是燃气燃烧器的主体 除特殊场合外 都采用外混式燃烧器 图1 15外混式气体燃烧器 预混合式燃烧器分为全预混合式和半预混合式 图1 16为半预混合式燃气燃烧器 预混合式燃烧器具有燃烧完全 火焰短 过剩空气系数低的优点 其缺点是结构相对复杂 操作调节比小 只能用高压瓦斯 不能用低压瓦斯 瓦斯压力较低或含氢量较高时会发生回火 安全系数小 与外混式燃烧器相比 NOX生成量多 燃烧噪音大等缺点 这些缺点又无法克服 除特殊场合外 都采用外混式燃烧器 图1 16预混式气体燃烧器 付墙燃烧器 侧壁燃烧器 是一种特殊的预混合式燃烧器 图1 17 火焰不喷射入辐射室 在辐射墙附近形成扁平火焰 以辐射和对流方式将热量传给炉墙 炉墙再将热量辐射给炉管 多用于制氢炉 乙烯裂解炉等辐射室温度分布不均匀系数较小的管式炉 图1 17付墙燃烧器 5 1 2燃油燃烧器为使燃料油与空气充分混合 保证燃料油完全燃烧 燃油燃烧器需要专门的设备将燃料油雾化成极小的颗粒 这种设备就是燃油喷嘴 根据燃油喷嘴采用的雾化方式不同 燃油燃烧器可分为压力雾化式 介质喷雾式和机械雾化式三大类 介质雾化燃烧器又分为内混合式和外混合式两种 石化管式炉上多采用内混合式蒸汽雾化燃烧器 5 1 3油 气联合燃烧器油 气联合燃烧器将燃气燃烧器与燃油燃烧器组成一个燃烧器 图1 18 由燃油喷嘴 燃气喷嘴 燃烧道 钢结构 消音罩 调风阀 长明灯等部件组成 可专烧瓦斯 又可专烧油 还可瓦斯和油混烧 当油气混烧时 要求油气总的发热量不大于燃烧器允许的最大发热量 以免因空气供给不足而产生不完全燃烧 还有 在油气混烧时 会发生因燃料和空气混合不好火焰较长 成形较差的现象 因此一个燃烧器最好烧一种燃料 当油 瓦斯均有时 可以在某些燃烧器内单烧油 在其他燃烧器内单烧瓦斯 在较长时间内单烧瓦斯而不烧油时 应将油枪取出或通入少量蒸汽以防烧坏 油一气联合燃烧器大都采用蒸汽雾化油喷嘴 适用于烧减压渣油 常压重油 裂化残油等重质燃料油 也适用于烧蜡油等较轻的油品 燃料气喷嘴大都采用外混式 适用于烧炼厂气及各炼油及石油化工装置的副产气 当用预混式燃料气喷嘴时 不适宜用于重整 加氢等装置含氢量较高的副产气 油 气联合燃烧器在管式炉上采用最多 强制通风和自然通风都可使用 图1 18油 气联合燃烧器 5 2燃烧与传热规律 燃烧器是管式加热炉的主要部件之一 其技术性能的优劣不但对管式加热炉的能耗 环保以及平稳运行有着直接的影响 而且对辐射室温度分布 传热速率以及辐射室与对流室负荷的比例都有着直接影响 研究燃烧器对加热炉的能耗 辐射室温度分布 传热速率以及辐射室与对流室负荷的比例的影响 不但对燃烧器开发研制有着一定的意义 而且对管式加热炉燃烧器选型也有着一定意义 石油化工管式加热炉燃烧与传热规律可归纳为以下几点 5 2 1燃料在燃烧器内部燃烬率的高低 燃烧过剩空气系数的大小和燃烧器与辐射炉管距离对管式加热炉辐射室传热量 辐射室与对流室热负荷分配比例 辐射炉管受热不均匀系数 管式加热炉的处理量以及基建投资都有着直接的影响 采用技术水平先进的燃烧器 提高燃料在燃烧器内部燃烬率 在保证燃料完全燃烧的前提下降低燃烧过剩空气系数 并对燃烧器的数量和设置进行优化 可以大幅度地提高管式加热炉的技术水平 对新建管式加热炉可使基建投资降低6 10 对正在运行的管式加热炉可使处理量提高15 以上 热效率提高3 且改造投资小 5 2 2管式加热炉的辐射室传热量为 在管式加热炉的炉型结构 热负荷 辐射炉管规格和有效传热面积 燃料物性 燃烧器型号以及燃烧过剩空气系数一定时 辐射室传热量随着火焰高度降低而增加 辐射室传热量与燃烧器喷口面积的0 65次方成反比 强化燃烧 提高燃料的燃烬率 适当缩小燃烧器喷口面积 可以增加辐射室传热量 5 2 3燃烧器的台数 单台燃烧器热负荷和火焰高度对辐射室径向温度分布部均匀系数有着直接的影响 增加燃烧器的台数 减小单台燃烧器热负荷 降低火焰高度可以有效降低辐射室径向温度分布部均匀系数 但随着燃烧器数量的增加 火焰高度的降低 高温区的温度会急剧升高 辐射室轴向温度分布不均匀系数加大 若火焰高度过低 高温区炉管会发生过热弯曲变形和表面高温氧化 使得使用寿命大幅度缩短 在燃烧器台数相同时 通过强化燃烧 提高燃料的燃烬率 降低火焰高度 即可增加烟气在辐射室的机械扰动 强化烟气的相互混合 改善辐射室温度分布 降低辐射炉管受热不均匀系数 又可有效地提高辐射室传热量和全炉炉管表面平均热强度 降低基建投资 科学选择燃烧器和确定燃烧器的数量对加热炉优化设计是非常重要的 5 2 4过剩空气系数对管式加热炉的辐射室传热量和热效率有着直接的影响 降低过剩空气系数可以有效提高管式加热炉的辐射室传热量和热效率 但是 燃料不完全燃烧对加热炉热效率的影响大于过剩空气系数对加热炉热效率的影响 采用先进的配风技术 强化燃料与空气的混合 保证燃料完全燃烧是降低过剩空气系数的前提 5 2 5综合燃烧器的台数 单台燃烧器热负荷和火焰高度对于辐射室径向温度分布 轴向温度分布 辐射室与对流室热负荷分配 全炉炉管表面平均热强度和基建投资的影响 燃烧器中心距在1米以内 卧管立式加热炉单台燃烧器热负荷在全炉热负荷的4 5 以内 包括操作余量在内 火焰高度控制2 5 3米范围内 立管立式加热炉单台燃烧器热负荷在全炉热负荷的10 15 以内 包括操作余量在内 火焰高度控制辐射室高度的50 60 范围内 燃烧器与辐射炉管距离为1 2米 过剩空气系数 燃烧液体燃料 1 25 燃烧低压瓦斯 1 15 燃烧高压瓦斯 1 1是合理的 5 3燃烧器选用基本原则 燃烧器是管式加热炉的关键设备之一 其技术性能的优劣以及是否与加热炉工艺要求 炉型结构 传热特点相匹配对加热炉的运行 能耗或环保都有着直接影响 因此燃烧器应具备以下几点基本要求 1 适应不同炉型的需要 保证炉膛必须的热强度 2 要保持连续稳定的燃烧 就应具有一定形状 一定长度 平稳且刚直有力的火焰 烧油时火焰明亮 呈桔黄色 烧气时火焰呈淡兰色 回火和脱火的可能性小 3 过剩空气系数小 燃烧完全 燃料气与空气完全 均匀地混合 4 对于油燃烧器 在要求调节的范围内能使各种燃料油均匀雾化 5 满足工艺要求 操作弹性大 调节性能好 操作简单 可靠 工作时无噪音 6 不堵塞 不漏油 不结焦 7 结构简单 紧凑 体积小 重量轻 8 操作费用小 维修 更换方便 基于上述燃烧器基本要求 在选用燃烧器时要充分考虑其技术性能与加热炉工艺要求 炉型结构 传热特点的匹配性以及燃烧器对保证加热炉高效或 长 安 稳 满 运行有着重要意义 石油化工管式加热炉选用燃烧器的基本原则是 n单台燃烧器的负荷 加热炉额定热负荷 热效率 燃烧器台数 1 25 n使用燃料必须与生产条件匹配 炼油厂加热炉所用燃料为自产燃料油和燃料气 因此管式炉几乎都采用油气联合燃烧器 而且大多选用蒸汽雾化喷嘴 炼油厂重整装置和加氢装置的管式炉 一般使用本装置的副产气作燃料 这些装置的副产气氢含量较高 火焰传播速度快 容易回火 因此设计这种装置的管式炉时 不应选用预混式或半预混式的燃料气喷嘴 而应采用外混式 以免经常回火而不能正常操作 甚至造成不幸事故 n燃烧器的结构或火焰形状必须与加热炉工艺要求 炉型结构 传热特点相匹配 管式炉的炉型与燃烧器是密切相关的 不同的炉型要求不同的燃烧器与之配合 反之 一种燃烧器也只适用于一种或几种炉型 如果燃烧器与炉型不匹配 就会使炉子结构不合理 甚至难以满足工艺要求 圆筒炉 立式炉 斜顶炉和方箱炉 由于炉膛较大 一般采用圆柱型火焰的燃烧器 集中布置在炉底或侧墙上 但立式炉炉膛高度不高 斜顶炉和方箱炉炉膛深度有限 因此均不宜采用火焰太长的燃烧器 另外 为保证热强度沿炉管分布均匀 应采用能量较小的燃烧器沿炉管长度均匀布置 对于圆筒炉或立管立式炉 因其炉膛较高 宜采用细长火焰的燃烧器 大型化的管式炉 需耍用大能量的燃烧器 以减少燃烧器的数量 便于操作维护和自动控制 n燃烧器应满足工艺要求 操作弹性大 调节性能好 操作简单可靠 燃烧器喷嘴的操作参数都是在一定范围内变动 为保证喷嘴在较低的参数下操作时达到额定流量 应在额定流量的基础上增加25 以便在个别喷嘴停运检修时仍能保证炉子的操作负荷不致下降 其次 管式炉的炉管内 通常都是易结焦 变质的油品或溶剂 设计和布置燃烧器的一个重要原则就是保证炉管不致局部过热 这就要求燃烧器的火焰形状稳定而不飘动 火焰不舔管 布置燃烧器时 应使火焰不过分靠近炉管 管式炉的炉管表面热强度是否均匀 直接影响炉子的处理量 操作周期和炉管寿命 因此设计和布置燃烧器的另一个要求就是要力求使炉管表面热强度均匀 这就要求根据不同的炉型和工艺条件 采用不同的燃烧器 并进行合理布置 对于那些不同部位要求不同热强度的管式炉 则应采用分区布置燃烧器 分区调节的方法来满足要求 还可以采用定向燃烧器 通过合理安排火焰射流的方向来改善炉内传热 n燃烧器应能满足节能和环保要求 燃烧器是管式炉的供能设备 它应满足节能 环保要求 这就要求燃烧器尽可能减少自身能耗 并在尽可能少的过剩空气量下达到完全燃烧 前者主要是指降低油喷嘴的汽耗和鼓风机的电耗 后者指的是要能实现低氧燃烧 燃烧器也是污染源 燃烧产生的SO3和NOX会污染大气 SO3还会造成炉子低温都位的腐蚀 为了满足环境保护方面的要求 除采用低氧燃烧外 还应控制空气预热温度和燃烧温度 即采用低NOX燃烧器 另外 燃烧器还应降低噪声 以减少噪声污染 燃烧器节能环保具体要求为 1 以重质燃料油为燃料时 燃烧过剩空气系数 1 2 化学不完全燃烧损失 1 以轻质油为燃料时 燃烧过剩空气系数 1 15 以炼厂瓦斯或天然气为燃料时 燃烧过剩空气系数 1 1 化学不完全燃烧损失 0 5 2 以重质燃料油为燃料时 雾化蒸汽耗量 0 25kg kg 油 以轻质油为燃料时 雾化蒸汽耗量 0 2kg kg 油 3 燃烧噪音 80d A 燃烧产物中NOX的含量 120ppm n强制供风燃烧器在自然供风时必须满足生产需要 n燃料喷嘴装卸方便 运行中燃烧道不结焦 连续运行时间在3年以上 5 4燃烧器对燃料系统的要求 为了保证燃烧器安全和稳定的操作 燃料系统应该满足若干要求 1 燃料油贮罐2 燃料油泵及循环比3 燃料油过滤4 预热和伴热5 压控和温控6 阻火器7 其他要求 5 5节能型和环保型燃烧器介绍 5 5 1节能型燃烧器节能型燃烧器有两个重要的衡量指标 一是其完全燃烧的程度 二是其达到完全燃烧所需的最小过剩空气量 在理论空气量下 工业燃烧器要达到完全燃烧是不可能的 过剩空气量太少 也会产生化学和机械的不完全燃烧 造成能量损失 过剩空气量太多 则会造成过多的排烟损失 一般地说 燃料气燃烧器在5 左右的过剩空量达到完全燃烧就可以认为是节能型的 燃料油燃烧器在10 左右的过剩空气量达到完全燃烧即可认为是节能型的 石油化工管式炉上只采用自然状态空气 空气中的含氧量约为21 助燃的节能型燃烧器 5 5 2环保型燃烧器燃烧器对环境的污染主要是噪声污染和烟气 燃烧产物 中有害物质对空气的污染 环保型燃烧器必须采取有效措施使这两方面的污染降低到国家或地区标准所允许的指标以下 自然通风的燃烧器采用隔声箱 机械通风的燃烧器采用风道和燃烧器保温等措施 可以有效地将炉区噪声降到80dB A 以下 也就是悦 燃烧器在解决噪声方面的环保问题并不难 难的是如何解决烟气污染尤其是氧化氮问题 烟气中对空气造成污染的物质主要有飘尘 机械杂质 一氧化碳 氧化硫和氧化氮等 在完全燃烧的情况下 烟气中已不存在碳黑 碳粒和一氧化碳等 仅剩下燃料灰分形戌的飘尘 氧化硫和氧化氮等污染物质 燃料灰分形成的飘尘和氧化硫只有对燃料或烟气进行处理方可解决 燃烧器本身几乎是无能为力的 烟气中的氧化氮除与燃料含氮量有一定关系外 主要与燃烧过程和燃烧方式密切相关 因此 燃烧器要解决烟气污染 主要是解决氧化氮的问题 因此环保型燃烧器不仅是一个能在低过剩空气量下达到完全燃烧的节能型燃烧器 而且也是一个低NOX燃烧器 5 5 3低NOx燃烧器烟气中氮氧化物在燃烧过程中以三种方式产生 a 直接转化 promptNOx 烃基组织燃烧过程的早期阶段 由N2生成NO产物 b 热转化 thermalNOx 温度决定的分子氮 N2 氧化成NOx 高温有利于热NOx反应 c 燃料中化学氮转化 燃料NOx 燃料中氮化物转化成NOx 热力型NOx产物可由燃烧技术大幅度降低 燃料NOx是燃料组份的函数 燃料中的有机氮越高 NOx排放越高 在分级空气燃烧器中 燃料NOx可减少30 50 降低火焰温度可限制热力型NOx产物 由于高温有利于生成NOx的反应 降低火焰温度会减少NOx生成 热NOx的生成取决于时间和温度 直接转化NOx典型证明了仅有很少量的NOx生成 当使用低NOx燃烧器时 直接型NOx占总NOx中的绝大多数 自身回流型低NOx燃烧器 分级配风燃烧器 分级燃料燃烧器等均为低氧化氮燃烧器 但从我国引进的低氧氮燃烧器的使用情况来看 几乎所有的低氧化氮燃烧器均存在着运行中过剩空气高的问题 这也不难从低氧化氮的燃烧机理来解释 再者 选用低氧化氮燃烧器 要对需求有明确的认识 到底是要降低燃料型的氧化氮呢还是降低热力型氧化氮 降低这两种氧化氮有不同的降硝措施 对于燃料型氧化氮 要选择二次分级空气燃烧器 对于热力型氧化氮 要选择分级燃料型燃烧器 可以看书P24 27上的内容 这里再介绍一种控制氧化氮排放的最有效的措施 即烟气再循环 烟气再循环可将烟气再循环进入到燃烧气体中 惰性的烟气冷却火焰 降低氧分压 并减少NOx排放 当使用分级燃烧器时 烟气再循环可进一步降低这种排放 可达到目前世界上最苛刻的排放标准 1 外部烟气再循环 如图1 21 可将烟气从加热炉引出 通常在对流段下流 并返回到燃烧器 这需要一台引风机把烟气引到排烟管道并返回到燃烧器 在实际中也可以不设这台循环烟气引风机 只要在主引风机出口前加一节流挡板即可 注意烟气再循环量会影响火焰的稳定性 2 内部烟气再循环燃烧器自身可将烟气从辐射室吸入燃烧器 这是靠利用燃烧空气或燃烧气流产生的低压区来完成 将炉膛的气体通过燃烧器砖上的开口引入燃烧器 注意避免出现类似于预混燃烧器中出现的问题 如回火 图1 21外部烟气再循环 烟气再循环对加热炉的传热是有影响的 低温烟气再循环到燃烧空气中后 由于惰性的烟气冷却火焰燃烧温度 降低氧分压 抑制了热力型NOx的生成 NOx的排放大幅度降低 另外 烟气的露点和腐蚀主要与三氧化硫的存在有关 主要并不是含硫 以二氧化硫形式出现 的影响 最重要的是那些使二氧化硫转化为三氧化硫起促进或抑制作用的各种因素 燃烧温度的降低 可以抑制二氧化硫转化为三氧化硫 据资料报道 当烟气量循环25 时可使烟气中的三氧化硫减少一半 相当于露点至少降低6 并且减少腐蚀速率1 3以上 因此 加热炉低温烟气再循环可大幅度降低NOx的排放 同时可以降低SO3的生成 在投资较少的情况下可以提高加热炉的负荷 下面介绍一下检安公司开发研制的一种新型低NOx燃烧器 SRX系列燃烧器 SRX系列燃烧器采用了一种新的燃烧原理 称为 燃烧自稀释法 该方法在不降低燃烧性能的基础上 将两种降低NOX的机理结合了起来 也就是 烟气再循环 和 燃料分级燃烧 燃料气分别从主喷嘴和二次喷嘴喷出 而所有的助燃风都通过烧嘴砖进入炉膛 这样火焰形成了第一燃烧区和第二燃烧区 在第一燃烧区内 温度较高从而起到稳定火焰的作用 而在第二燃烧区通过燃