管式加热炉PDF电子书下载

1概述 1

1.1 管式加热炉的一般结构 1

1.1.1 辐射室 1

1.1.2 对流室 2

1.1.3 余热回收系统 2

1.1.4 通风系统 2

1.1.5 燃烧器 3

1.2 管式加热炉的主要工艺指标 3

1.2.1 热负荷 3

1.2.2 炉膛体积热强度 4

1.2.3 炉管表面热强度 4

1.2.4 加热炉的热效率 5

1.2.5 炉膛温度 5

1.2.6 炉管内的介质流速和全炉压力降 5

1.3 管式加热炉的主要类型 6

1.3.1 按外形分类 6

1.3.2 选择炉型的基本原则 9

2燃烧过程计算 10

2.1 燃料的种类、组成及发热值 10

2.1.1 气体燃料 10

2.1.2 燃料油 11

2.1.3 燃料的发热值 14

2.2 理论空气量与过剩空气系数 15

2.2.1 理论空气量 15

2.2.2 过剩空气系数 16

2.3 烟气组成、烟气比焓和烟气量 18

2.3.1 燃料油的烟气组成、烟气比焓和烟气量 18

2.3.2 燃料气的烟气组成、烟气比焓和烟气量 19

2.4 管式加热炉的热平衡和热效率 21

2.4.1 热平衡 21

2.4.2 热效率 21

2.4.3 燃料用量 27

2.4.4 燃烧器数量的确定 27

3气体和火焰的辐射 28

3.1 气体的热辐射 28

3.1.1 气体辐射的选择性 28

3.1.2 气体辐射和吸收在整个容积中进行 29

3.1.3 贝尔定律 29

3.1.4 平均射线行程（有效辐射层厚度） 30

3.1.5 水蒸气、CO2和SO2的黑度 31

3.1.6 H2O和CO2的吸收率 34

3.1.7 烟气黑度和吸收率 35

3.2 火焰辐射 35

3.2.1 火焰类型及辐射特点 35

3.2.2 辉焰的黑度 36

4辐射室传热计算 37

4.1 罗伯-依万斯法 37

4.1.1 辐射室的传热过程 38

4.1.2 辐射室的传热速率方程式 38

4.1.3 传热速率方程式中各参数的确定 39

4.1.4 辐射室热平衡方程式 45

4.1.5 图解法确定辐射室热负荷和烟气在辐射室出口的温度 46

4.1.6 罗伯-依万斯方法的编程数值计算法 47

4.2 别洛康法 48

4.2.1 别洛康法的基本方程式 48

4.2.2 别洛康法的解法 51

4.2.3 别洛康法的编程数值计算 53

4.3 蒙特卡罗法 53

4.4 辐射室表面热强度及主要结构尺寸的确定 54

4.4.1 辐射管表面热强度 54

4.4.2 辐射管表面积 57

4.4.3 辐射管管径 57

4.4.4 辐射管管心距 58

4.4.5 辐射室或炉膛尺寸 58

4.4.6 遮蔽管 60

5对流室传热计算 61

5.1 对流室热负荷 61

5.2 平均传热温度差 61

5.3 对流室的主要尺寸 62

5.4 对流总传热系数 63

5.4.1 管内对流传热系数 63

5.4.2 管外综合传热系数 67

5.4.3 管外结垢热阻 72

5.4.4 对流室的总传热系数 72

5.5 对流室的总表面积与表面热强度 73

5.6 过热水蒸气管的计算 73

5.7 对流室管壁温度 74

5.7.1 光管管壁温度的计算方法 74

5.7.2 翅片管或钉头管管壁温度的计算方法 75

6炉管内压力降 77

6.1 管内流速 78

6.2 无相变时的压力降计算 78

6.3 有相变时的压力降计算 80

6.3.1 汽化段炉管压力降的计算特点 80

6.3.2 流型及其判断 81

6.3.3 高流速限制 83

6.3.4 压力降计算 83

6.4 相平衡计算 87

6.5 热平衡计算 87

6.6 图解法 88

6.6.1 汽化点 88

6.6.2 汽化段炉管的当量长度 88

6.6.3 压力校核 89

6.6.4 加热段炉管的当量长度和压力降 89

7自然通风和强制通风 90

7.1 烟气流动阻力 90

7.1.1 烟气流速 90

7.1.2 烟气沿烟道流动的压力降△p1 90

7.1.3 局部阻力产生的压降 92

7.1.4 烟气流过对流室管排的压力降 93

7.1.5 烟气下行产生的压力降 95

7.2 自然通风及其烟囱高度 96

7.2.1 烟囱及炉子本身抽力 96

7.2.2 烟囱高度 98

7.2.3 烟囱直径 99

7.3 强制通风和风机的选用 100

7.3.1 引风机的压头 100

7.3.2 风道系统的压力降及通风机的压头 100

7.3.3 通风机和引风机的选用 100

7.3.4 烟囱高度的确定 101

8燃烧器 102

8.1 燃料油的燃烧及燃料油燃烧器 102

8.1.1 液体燃料燃烧过程的特点 102

8.1.2 燃料油的雾化及雾化器 104

8.2 燃料气的燃烧和燃料气喷嘴 110

8.2.1 着火过程和强迫点燃 110

8.2.2 火焰传播 111

8.2.3 预混燃烧和预混式燃料气喷嘴 113

8.2.4 扩散燃烧和外混式燃料气喷嘴 113

8.2.5 半预混式燃料气喷嘴 113

8.3 配风器 114

8.4 燃烧道和预燃筒 114

8.5 管式加热炉用燃烧器 115

8.5.1 管式加热炉用燃烧器的选用注意事项 115

8.5.2 油-气联合燃烧器 116

8.5.3 燃料气燃烧器 117

8.5.4 节能和环保型燃烧器介绍 120

8.5.5 燃料系统 123

9管式加热炉的节能技术 125

9.1 提高管式加热炉热效率的方法 125

9.1.1 加热炉的热效率 125

9.1.2 优化换热流程，提高换热终温，降低管式加热炉热负荷 125

9.1.3 集中回收余热 125

9.1.4 降低排烟温度（减少排烟热损失） 126

9.1.5 降低过剩空气系数 127

9.1.6 减少不完全燃烧损失 127

9.1.7 减少散热损失 127

9.2 低温露点腐蚀及其安全预防措施 128

9.2.1 低温腐蚀机理 128

9.2.2 影响低温腐蚀的因素 131

9.2.3 烟气露点温度的确定 133

9.2.4 防止低温腐蚀的措施 135

9.3 利用烟气余热预热空气 137

9.3.1 钢管式空气预热器 138

9.3.2 玻璃管空气预热器 139

9.3.3 热管空气预热器 140

10燃烧污染与防治 159

10.1 燃烧与大气污染物 159

10.2 烟尘污染及其防治 159

10.2.1 燃烧烟尘的种类 159

10.2.2 影响烟尘生成的因素及其控制途径 160

10.3 硫氧化物的生成与防治 161

10.3.1 SOx的生成与危害 161

10.3.2 SOx的防治方法 162

10.4 NOx的生成与控制 164

10.4.1 NOx的种类与生成机理 164

10.4.2 影响NOx的因素 165

10.4.3 减少NOx生成的措施 165

10.5 燃烧噪声与控制 167

10.5.1 噪声的特性 167

10.5.2 燃烧噪声的类型（噪声源）和噪声标准 169

10.5.3 燃烧噪声的形成机理及其控制方法 170

附录1国产炉管规格 173

附录2管式加热炉炉管内膜结垢热阻 175

附录3炼油厂加热炉炉管材料选用 176

附录4气体发热值 177

附录5常用燃料性质 178

附录6气体热焓 180

附录7辐射换热的几何特性及角系数 181

附录8管式加热炉中辐射面对管排的角系数 186

参考文献 188