_______________________________________________ 任召宝：管式加热炉的控制系统设计
1引言
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。它的诞生在炼油工业的历史上是划时代的事件，使炼油工艺从古老的间歇式蒸馏进入到近代的“连续管式蒸馏”方式，从此开始了逐步得到发展。所以管式加热炉也被叫做“管式釜”。 管式加热炉：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（固体或液体）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。
_
2管式加热炉
2.1 特征
管式加热炉是原油加热或重油裂解的重要装置之一。在生产中，石油化工加热炉对物料出口温度控制指标的要求相当严格。一般要求小于 1-2℃, 而加热炉的干扰因素较多, 因此加热炉的温度是一个非常重要的控制参数。
__________________________________
本文所论述的“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，它就有其他工业炉所没有的若干特点。
管式加热炉的特征为：
（1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体和液体。而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水和蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。
（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。
2.2 结构
_ 管式加热炉由五个主要组成部分：烟囱通风系统、余热回收系统、对流室、辐射室、燃烧室五个部分组成。
2.21 对流室
对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流交换的部分，但实际上它也由一部分辐射热交换，而且有时候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％。对流室吸收热量的比例越大，全炉的热效率越高，但究竟占有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。
2.22 辐射室
辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。这个部分直接收到火焰冲刷，温迪最高，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分。烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉等，其反映和裂解过程全部都用全部辐射室来完成。可以说，一个炉子的优劣主要看它的辐射室的性能如何。
2.23 燃烧器
燃烧器产生热量是炉子的重要组成部分。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，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。为此，要合理选择燃烧器的型号，仔细布置燃烧器。
2.24 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。回收的方法分两类：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。空气预热方式又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。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为一体，设计和制造比较简便，适合于热回收不大时选用。