2025年管式加热炉考试题库及答案

2025年管式加热炉考试题库及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1管式加热炉辐射段炉管外表面热强度最高的部位通常出现在A.炉膛底部 B.火焰最高温度区 C.炉膛出口处 D.炉管弯头处答案：B1.2在常减压蒸馏装置中，为保证炉管不发生结焦，炉管内膜温度一般控制在A.≤300℃ B.≤350℃ C.≤400℃ D.≤450℃答案：C1.3下列哪项不是管式炉对流段采用钉头管的主要目的A.提高烟气侧传热系数 B.降低炉管壁温 C.减少积灰 D.降低排烟温度答案：C1.4燃料气带液进入燃烧器时，最先出现的异常现象是A.炉膛负压升高 B.火焰发白 C.火焰脉动 D.氧含量上升答案：C1.5炉膛负压测点通常布置在A.辐射段顶部 B.对流段入口 C.烟囱底部 D.燃烧器入口答案：A1.6按API560规定，炉膛负压正常控制范围是A.–2～–10Pa B.–10～–20Pa C.–20～–40Pa D.–50～–100Pa答案：C1.7管式炉热效率计算时，下列哪项热损失计入q3A.干烟气热损失 B.氢燃烧生成水蒸气潜热 C.不完全燃烧热损失 D.散热损失答案：C1.8下列哪种燃烧器属于预混式A.强制通风扩散燃烧器 B.引射式燃烧器 C.旋流燃烧器 D.平焰燃烧器答案：B1.9炉管材料TP347H与TP321H相比，主要优势是A.更高的高温强度 B.更好的抗晶间腐蚀 C.更低的热膨胀系数 D.更好的抗硫化腐蚀答案：B1.10炉管壁厚计算式t=PD/2SE+PY中，Y值与下列哪项有关A.炉管外径 B.温度对许用应力的修正系数 C.焊接接头系数 D.材料泊松比答案：B1.11炉管发生蠕变胀粗，通常判定标准为直径增量超过A.1% B.2% C.3% D.5%答案：C1.12下列哪项不是炉管焊缝射线检测常用标准A.NB/T47013.2 B.ASMEV C.API570 D.ASTME94答案：C1.13炉膛火焰检测器常用类型为A.紫外型 B.红外型 C.电离型 D.光电导型答案：A1.14炉膛爆燃首要条件是A.可燃物浓度高于UFL B.可燃物浓度在爆炸极限内 C.温度高于自燃点 D.有足够点火能量答案：B1.15加热炉紧急停炉时，最先动作的是A.切断燃料 B.打开快开风门 C.启动蒸汽灭火 D.关闭烟道挡板答案：A1.16炉管内膜结焦速率与下列哪项关系最大A.流体速度 B.流体主体温度 C.管壁温度 D.管内压力答案：C1.17炉管支撑用导向支架与承重支架的主要区别是A.材料等级 B.是否约束轴向位移 C.是否允许径向位移 D.是否设隔热层答案：B1.18炉膛氧含量分析仪取样点通常设在A.辐射段顶部 B.对流段中部 C.烟囱水平段 D.燃烧器喉口答案：B1.19炉管水压试验压力为设计压力的A.1.0倍 B.1.25倍 C.1.5倍 D.2.0倍答案：C1.20管式炉热效率采用反平衡法计算时，不需要测量的参数是A.燃料低热值 B.排烟温度 C.燃料流量 D.炉管壁温答案：D2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列哪些措施可降低炉管外壁温度A.提高燃料气压力 B.降低炉膛温度 C.提高管内流速 D.采用陶瓷纤维衬里答案：B、C、D2.2炉膛负压突然消失可能的原因有A.烟道挡板脱落 B.引风机跳车 C.对流段严重积灰 D.燃料突增答案：A、B、C2.3炉管材料选择需考虑的因素包括A.设计温度 B.流体腐蚀性 C.焊接性能 D.价格排序答案：A、B、C2.4下列属于炉膛安全保护联锁的是A.燃料低压联锁 B.雾化蒸汽低压联锁 C.炉膛负压高联锁 D.炉管壁温高联锁答案：A、B、C2.5炉管失效形式包括A.蠕变胀粗 B.硫化腐蚀 C.环向裂纹 D.冲蚀减薄答案：A、B、C、D2.6提高加热炉热效率的可行手段有A.降低排烟温度 B.提高过剩空气系数 C.回收烟气余热预热空气 D.采用低NOx燃烧器答案：A、C、D2.7炉膛温度场不均匀可能导致的后果A.炉管局部过热 B.火焰舔管 C.热效率升高 D.NOx排放增加答案：A、B、D2.8炉管水压试验前应具备的条件A.焊缝100%无损检测合格 B.热处理完成 C.保温层安装完毕 D.安全阀拆除答案：A、B、D2.9炉管胀接连接与焊接连接相比，优点有A.残余应力小 B.可拆卸 C.耐高温 D.对管孔加工精度要求低答案：A、B2.10炉膛火焰偏烧的直观现象有A.一侧炉管壁温高 B.氧含量分布不均 C.烟囱冒黑烟 D.炉膛负压波动答案：A、B、D3.填空题（每空1分，共30分）3.1管式加热炉设计热负荷为10MW，燃料低热值40MJ/Nm³，理论空气量10Nm³/Nm³，过剩空气系数1.15，则实际空气量为________Nm³/h。答案：28753.2API560规定，炉膛高度与火焰长度的比值不宜小于________。答案：2.53.3炉管壁厚计算中，腐蚀裕量一般取________mm。答案：1.5～33.4炉膛负压常用单位换算：1mmH₂O=________Pa。答案：9.813.5炉管材料TP316H的最高允许使用温度约为________℃。答案：8153.6炉膛氧含量控制在________%（干基）时，NOx生成量较低且燃烧较完全。答案：2～33.7炉管内膜结焦后，管内压降增加，泵扬程不变时，流量将________。答案：下降3.8炉膛火焰检测器延时报警设定一般为________s。答案：3～53.9炉管外壁温度每升高20℃，氧化速率约增加________倍。答案：1.53.10炉膛安全联锁中，燃料切断阀关闭时间应≤________s。答案：13.11炉管水压试验保压时间不少于________min。答案：303.12炉膛负压采用三取二逻辑，测点数量最少为________个。答案：33.13炉管热弯后须进行________热处理。答案：固溶3.14炉膛烟气露点温度主要受________含量影响。答案：SO₃3.15炉管支撑弹簧吊架热态载荷偏差应≤________%。答案：103.16炉膛爆燃压力上升速率可达________MPa/s。答案：0.1～13.17炉管胀接率一般控制在________%。答案：4～63.18炉膛负压表量程常用________Pa。答案：0～－2003.19炉管材料9Cr1MoV对应ASME牌号为________。答案：P913.20炉膛温度场红外成像检测精度约为________℃。答案：±53.21炉管外壁氧化皮厚度超过________mm应予以清理。答案：0.33.22炉膛烟气采样探头应伸入烟道________倍烟道直径深度。答案：0.5～13.23炉管焊接预热温度，碳钢一般≥________℃。答案：803.24炉膛负压控制采用变频风机时，风机余压头宜≥________Pa。答案：5003.25炉管材料Incoloy800H的Ni含量约为________%。答案：30～353.26炉膛火焰长度与燃烧器喷嘴直径之比称为________数。答案：L/d3.27炉管外壁温度监测用热电偶型式多为________式。答案：铠装3.28炉膛安全联锁系统SIL等级一般不低于________。答案：23.29炉管水压试验水温≥________℃以防脆断。答案：153.30炉膛烟气中CO含量>________ppm视为不完全燃烧。答案：1004.判断改错题（每题2分，共10分；先判断对错，再改正错误部分）4.1炉膛负压越高越节能。答案：错；炉膛负压过高导致漏风增加，热效率下降，应控制在－20～－40Pa。4.2炉管材料升级可提高许用应力从而降低壁厚。答案：对。4.3炉膛氧含量越低，NOx排放一定越低。答案：错；过低氧含量导致不完全燃烧，CO升高，NOx虽降但热效率下降，应控制在2～3%。4.4炉管胀接可用于高温高压场合。答案：错；胀接仅适用于≤350℃、≤4MPa的低温低压场合。4.5炉膛火焰检测器只需在点火阶段投入。答案：错；全程投入，熄火即切断燃料。5.简答题（每题5分，共30分）5.1简述管式加热炉辐射段传热强化三要素。答案：提高炉膛平均温度、增大有效辐射面积、提高炉管表面黑度。5.2写出炉膛热平衡方程并说明各项意义。答案：Q燃料+Q空气+Q流体入＝Q流体出+Q排烟+Q散热+Q不完全+Q蓄热；各项依次为燃料化学热、空气带入显热、流体带入显热、流体带出显热、排烟热损失、散热损失、不完全燃烧损失、炉体蓄热变化。5.3列举炉管硫化腐蚀发生的条件及预防措施。答案：条件：高温（>260℃）、含硫流体、低流速；措施：选用CrMo钢或含Cr≥5%材料、提高流速、注缓蚀剂、在线监测。5.4说明炉膛负压突然升高（绝对值减小）的排查步骤。答案：检查烟道挡板是否卡涩、引风机是否跳车、对流段是否积灰、炉膛是否爆燃、测压管线是否堵塞。5.5简述炉管蠕变寿命评估的LM法步骤。答案：取试样做高温持久试验，得应力破断时间曲线，拟合LarsonMiller参数P=T(C+logt)，外推至设计温度与寿命，求取许用应力。5.6说明炉膛低NOx燃烧器的工作原理。答案：采用分级燃烧、烟气再循环、旋流稳焰，降低火焰峰值温度，延长燃烧时间，抑制热力型NOx生成。6.计算题（每题10分，共30分）6.1某加热炉辐射段炉管外径152mm，壁厚8mm，材料TP347H，设计压力3.5MPa，设计温度650℃，许用应力S=92MPa，焊接接头系数E=0.9，腐蚀裕量2mm，温度修正系数Y=0.4，求所需最小壁厚并校核。答案：t=(3.5×152)/(2×92×0.9+3.5×0.4)+2=3.2+2=5.2mm，实际8mm>5.2mm，合格。6.2加热炉燃料气流量1000Nm³/h，低热值40MJ/Nm³，过剩空气系数1.2，理论空气量9.8Nm³/Nm³，排烟温度220℃，环境温度20℃，烟气比热1.35kJ/(Nm³·K)，求干烟气热损失q2及热效率（忽略其他损失）。答案：实际空气量=1000×9.8×1.2=11760Nm³/h，干烟气量=1000+11760=12760Nm³/h，q2=12760×1.35×(22020)=3.45×10⁶kJ/h，占输入热4×10⁷kJ/h的8.6%，热效率η=91.4%。6.3炉管内膜结焦层厚2mm，导热系数0.2W/(m·K)，管外对流传热系数500W/(m²·K)，管内油膜传热系数1000W/(m²·K)，忽略管壁热阻，求总传热系数下降百分比（原无焦层）。答案：原总热阻1/U0=1/500+1/1000=0.003，结焦热阻δ/λ=0.002/0.2=0.01，新总热阻0.013，U=76.9W/(m²·K)，原U=333W/(m²·K)，下降76.9%。7.综合分析题（每题15分，共30分）7.1某常压炉运行中辐射段炉管壁温南墙侧普遍高于北墙侧50℃，氧含量分布南低北高，火焰检测器信号正常，无报警。请分析原因并提出整改措施。答案：原因：燃烧器布置或风道结构导致二次风分配不均，南墙侧风量不足，燃烧滞后，火焰拉长，热强度集中；措施：调整燃烧器风门开度，南增北减；检查二次风道挡板，修复密封；在北侧增设导流板，使风量均匀；进行冷态空气动力场试验，优化燃烧器旋流片角度；运行中控制氧含量2.5%，定期红外成像监测壁温，确保温差<20℃。7.2某装置加热炉连续运行4年后检修发现对流段钉头管积灰厚5mm，灰成分含V₂O₅Na₂SO₄，炉管出现点蚀坑深0.5mm。分析积灰与腐蚀机理，给出运