加热炉技术协议-总体说明

第一篇：加热炉技术协议-总体说明

永钢120万吨棒材蓄热步进梁式加热炉项目

附件1：总体说明

1.概述

江苏永钢公司计划新建一条130万吨棒材生产线，需配套一座220t/h（冷装）步进梁式加热炉，采用高炉煤气双蓄热燃烧技术。

本方案遵循的指导原则是：“先进、实用、可靠、经济”。2.买卖双方负责本工程范围的详细叙述

卖方详细供货内容以《附件03：设备材料清单》为准。

卖方负责从上料台架开始到出炉辊道为止的设备和电气的设计。主要有加热炉本体系统及炉底步进机械系统的设计、加热炉燃烧系统的设置、汽化冷却系统的设计、上料台架、上料辊道和出炉辊道等的设计，风机房、液压系统的设计，加热炉采用双预热蓄热技术，换向阀使用全功能隔断型三通换向阀。加热炉设计时要考虑有一定的富裕能力。液压、电气控制包括PLC、交流调速系统主要元器件要选用代表国外先进水平厂商的产品。

仪电控设计涵盖整个炉区部分，从上料台架开始到上料辊道为止。

加热炉采用高炉煤气、空气双蓄热燃烧技术，采用仿生六角形陶瓷蜂窝体。2.1.设备的供货、安装

2.1.1.加热炉设备的供货、安装

卖方负责炉底步进机械、悬臂辊道、缓冲挡板、水封槽、水梁、耐热垫块、风机蓄热式烧嘴、三通换向阀、汽化冷却系统、液压系统、润滑系统等的供货和安装（其中汽化冷却补水系统由买方提供材料）。买方负责炉外设备的供货和安装。

2.1.2.电气设备

电气控制设备全部由卖方供货，买方负责安装及施工。主要有：交流传动控制、顺控自动化装置（含上料系统电控制设备）等。2.1.3.仪控设备

压力、温度、流量的测量装置、调节阀等、完整的仪表自动化装置，钢坯的测长全套设备全部由卖方供货（入炉钢温测量用测温仪、蒸汽流量计、氮气流量计及压力表及变送器由买方提供），买方负责安装及施工。2.1.4.自动化控制系统

自动化（含PLC、通讯、显示、工业摄像头等）系统由卖方供货，买方负责安装及施工。软件编程和调试由卖方负责。

上述所有设备安装的主辅材由买方供货；安装用地脚螺栓、螺母、垫片、电缆、桥架、电线、引压管等由买方供货安装；安装后的设备涂装由买方负责；所有设备的卸车、倒运、转场、装车等均由买方负责。

2.2.钢结构供货制作安装（含装出料炉门）

·炉下部、上部、顶部钢结构的设计由卖方负责，供货、制作、安装由买方负责； ·进出料侧钢结构及固定在它上面的耐热铸钢件、进出料侧水冷梁等的设计由卖方负责，供货制作安装由买方负责；

·炉区钢结构平台、楼梯、走道、栏杆等的设计由卖方负责，供货、制作、安装由买方负责；

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附件1：总体说明

·炉区所有介质管道，主要有：燃烧系统（含点火系统）的风管、煤气管道、水冷系统管道、通风、压缩空气、氮气管道、液压润滑系统管道等的供货制作安装均由买方负责；所有介质管道的加强筋、加强板、支架、吊架等的供货制作安装均由买方负责；管道的保温包扎由买方负责供货及施工；所有管路系统的管道附件及辅材均由买方负责供货安装；（包括所有通径的手动调节阀、防爆装置、伸缩节等管道附件、取样管路，以及法兰、垫圈、垫片、螺栓等辅材均由买方供货安装）。设计由卖方负责。

·钢结构的涂装由买方负责。2.3.耐火材料的供货施工及烘炉

·炉子本体、炉顶等的耐火材料设计由卖方负责，供货施工由买方负责；

·水梁、立柱、炉门、风机、烧嘴等热工设备的耐火（含保温）材料的供货施工由买方负责；

·固定、连接耐火（含保温）材料的锚固钉、锚固钩、吊钩、锚固砖等锚固装置供货施工均由买方负责；

·烘炉、开炉指导及烘炉器具由卖方负责，买方仅提供作为烘炉用的燃料。2.4.蓄热式燃烧系统的设计供货安装

蓄热式燃烧系统由卖方负责设计、供货。相应的热工设备主要有：蓄热式烧嘴、换向阀、助燃风机、引风机、燃烧系统的气动调节阀、孔板等。施工及安装由买方负责。2.5.土建部分设计及施工

加热炉的土建部分设计及施工主要包括加热炉基础及公辅设施的土建工程，如：电控室、操作室、液压站、泵房及有关的设备基础等。卖方提供条件图，买方负责施工图设计及施工； 2.6.调试

·设备的单机调试由设备供货方负责； ·炉区的联动调试由买方组织，卖方实施。3.设计条件

如有不能满足下列生产能力要求的，卖方应负责改进。·额定加热能力：220t/h（冷装标准坯）·钢坯加热质量：水印温差≤30℃ ·单位能耗：冷装≤1.05GJ/t。

·卖方所选用材料及钢结构制作要求、尺寸等，应以买方审核过的施工图为准；卖方制作过程中，如发现图纸有误或不合理，应积极配合进行修改，但修改方案应得到买方认可；卖方所选用材料应有材料合格证和质量保证书、严禁用不合格材料；

·卖方所选用的炉子系统中所有关键“设备”及“材料”的选用，应提供2～3个厂家，并得到买方的认可。

·卖方制作安装过程中须接受买方的监督，卖方应给以积极配合。

·卖方在投标文件中对燃烧系统、炉体、机械液压系统、仪电系统等要有详细的方案、主要设备选型及清单。4.加热炉技术措施

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附件1：总体说明

根据用户条件，加热炉采用低热值的纯高炉煤气作为燃料。为满足加热工艺要求，必须采用蓄热式燃烧技术，将空、煤气同时预热到1000℃左右，满足加热温度的要求。

蓄热式燃烧技术还具有提高产量、改善加热质量、节约能源、降低成本和减少环境污染等诸多众所周知的优点。4.1.本加热炉主要技术特点

采用炉内悬臂辊道侧进侧出的上下加热步进梁式加热炉，以提高钢坯加热温度均匀性和表面质量。

本设计主要技术特点： ·采用蓄热式高温燃烧技术

—采用我公司专有技术六角型蜂窝蓄热体，将空、煤气预热到1000℃左右，其蓄热体的使用寿命在一年以上。

—蓄热式烧嘴在炉长方向分三段供热，三段炉温自动控制，对侧换向。上下加热可手动调节。

—采用全功能隔断型二位三通空气、煤气换向阀顺序换向，换向时间0.5-1分钟。换向阀动作时间小于1秒。炉压波动小，空、煤气管路流量变化小更利于炉温自动控制。

·高温段采用G-XNiCr28W耐热垫块、低温段采用ZGCr25Ni20耐热滑块，使用寿命长，钢坯黑印低。

·采用双层框架斜坡双滚轮式步进机械，全液压驱动。设有可靠的防跑偏装置。实现易于安装调试、运行可靠和跑偏量极小的目的。

·采用步进梁交错技术，可消除传统直线形式步进梁与钢坯接触点位置始终不变而形成较大水冷“黑印”的缺点。交错步进梁可使“黑印”温差降至15-20℃。

·采用对齐推钢机把钢坯在入炉辊道上推正，减少钢坯在炉报偏量。

·加大了液压系统能力，使得步进周期缩短到28s，并通过优化炉区平面布置及设备性能、优化顺控程序等手段保证生产标准坯时出钢周期达到36s。

·采用先进、适用、可靠的基础自动化控制。4.2.加热能力的技术策略

·加热炉的设计能力需要具有一定潜力。本方案按照冷装额定产量220t/h进行供热负荷设计，并在此基础上增加了～20 %的富裕系数。

·采用蓄热式燃烧技术燃用高炉煤气，对于大型宽加热炉来说，采用空煤气完全隔开布置的烧嘴，既可保证烧嘴有较大的供热能力，又能实现炉前上下及单个烧嘴能力灵活自如地进行调节，可以确保加热炉高产、低耗、同时没有相互窜气的可能，十分安全。

·空气、烟气管路的设计要留有充分的余地，鼓风机、引风机的选择留有足够的富余能力。

·提高蓄热温度，加大蓄热体的装载量，提高蓄热体的比表面积，从而提高空煤气预热温度，本加热炉的蓄热体总量在45m3以上。

·蓄热体采用六角型仿生蜂窝蓄热体，确保不堵塞，确保使用寿命1年以上。·换向阀采用全功能隔断型二位三通换向阀，使得整个燃烧系统运行更加可靠。换向阀及烧嘴蓄热体可在线检修维护。

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附件1：总体说明

·先进可靠且完善的自动化控制系统，对加热炉燃烧系统所有烧嘴排烟温度、换向阀、炉压全面进行监控及保护，对烧嘴蓄及换向阀及时在线监测，保证系统可靠运行。4.3.炉膛压力控制策略

目前，国内大型空煤气双蓄热加热炉普遍存在炉压过高，或炉压不稳定问题，此种状况尤其在侧进侧出的加热炉或冷装高负荷生产时尤为突出，过高炉膛压力将烧坏炉子的装出钢设备及基础，降低炉体寿命，严重影响炉子的正常操作。

为此，本方案设计将炉膛压力有效控制在15±5Pa。

·采用全功能隔断型大型二位三通换向阀实现换向，可解决换向瞬间的压力波动，一般波动在5Pa左右。

·烧嘴设计蓄热体的装载量留有足够的余量，避免蓄热式烧嘴排烟温度过高而影响炉压的正常控制。

·引风机及排烟管道的能力，留有足够的调节余地。

·换向阀性能优越，有很好的严密性，保证不短路，避免少部分空、煤气直接从换向阀被引入烟道，影响排烟。

·自动化控制系统中投入炉膛压力自动调节系统。4.4.节能措施

·采用双蓄热方式，空煤气双双蓄热至1000℃以上，实现极限预热回收。·采用全功能隔断型大型二位三通换向阀，减少换向时的的煤气损失。

·采用浇注料整体炉顶和带复合层炉墙结构，最大限度减少炉体散热损失。正常使用条件下炉子整体寿命不低于5年，炉顶表面温度和炉墙表面温度均应低于部颁标准。

·加热炉炉底水管采用汽化冷却

·采用适当间距支撑梁立柱及水管纵梁结构，合理布置支撑梁和立柱，尽量减少水冷构件的表面积，对支撑梁和立柱采用耐火纤维毯和高强浇注料双层绝热，以节约用水和减少冷却水的吸热损失。

·优化配置炉门，结构设计做到开启灵活，关闭严密，减少炉气外溢和冷风吸入的热损失。

5.加热炉主要尺寸

侧进侧出蓄热式步进梁式加热炉主要尺寸为： ·炉子总长度： 33128mm ·炉子有效长度： 31640mm ·炉子内宽： 13000mm ·炉子外宽： 14008mm ·有效炉底面积： 31.64×13.0=412.1m2 ·上炉膛高度： 1600mm ·下炉膛高度： 2200mm 6.炉子技术性能

·炉型 炉内辊道侧进料、辊道侧出料，双蓄热步进梁式连续加热炉 ·炉子用途 钢坯轧制前加热

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附件1：总体说明

·加热钢种 碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、合金结构钢、冷

墩钢、管坯钢等。

·钢坯规格 坯料规格：1502 ~1802 x 12000mm（标准坯）；

1502 ~1802×6000mm ·装炉温度 常温

·钢坯出炉温度： 950～1200℃

·额定产量 冷装220t/h（标准坯）·炉底强度 冷装578kg/m2h，·燃料种类 高炉煤气

·燃料热值 3200～3400kJ/Nm3(取780Kcal/Nm3)·额定单耗 1.05GJ/t ·额定燃料消耗量 70750Nm3/h ·最大燃料消耗量 90000Nm3/h ·额定空气量 49500Nm3/h ·额定烟气量 113200Nm3/h ·空气预热温度 蓄热式烧嘴950-1050℃ ·煤气预热温度 蓄热式烧嘴950-1050℃ ·炉前空气压力 ≧7000Pa ·炉前煤气压力 5000～8000Pa ·冷却水压力 ≧0.4Mpa ·冷却水耗量 净环水100t/h，浊环水30t/h 软化水20t/h ·步进机械型式 双层框架斜坡双滚轮式 ·步进梁升降行程 200mm（上、下各100mm）·步进梁水平行程 260～320mm ·步进周期 ～28秒 7.承诺

卖方对该工程质量、工期、投资全面负责，并对该工程技术上的先进性、完整性、可靠性、适用性全面负责，对准确性、全面性负责。

工程进度------建设工期从合同签订至投入热负荷运行至第一块合格钢坯出炉总日历工期满足买方要求。

工程质量------加热炉项目单位工程合格率100%，主体工程优良。

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第二篇：电加热炉技术协议

RT2-80-8型 台车式电阻炉 技术协议 甲方： 乙方：

（甲方）与——————————有限公司(乙方)经过友好协商，甲方决定委托乙方设计制造《RT2-80-8型台车式电阻炉》壹台，并达成如下协议： 用途

金属热处理。

二、主要技术参数

1.额定加热功率：

80KW 2.额定工作温度：

800℃

3.工作电压、频率：

380V±5

50HZ 4.控制电压：

220V±5 5.控温精度：±2℃ 6.温度均匀性：±10℃

7.控温区：

2区 8.工作区尺寸（长×宽×高）：

1800×1200×1000mm 9.最大装炉量：≤2000kg 10.空炉升温时间：≤2h（室温20℃-800℃）11.炉壳表面温升：≤40℃

12.设备质量：

4500 kg 结构简介 设备组成

该设备由炉壳、炉衬、台车及其驱动机构、加热元件、炉底板、炉门及其升降机构、电气控制系统等组成。炉壳

采用Q235A、6mm钢板与型钢焊接成形，面板选用16mm钢板制作，面板上设有收缩缝，可防止面板受热变形，整个炉壳具有结构坚固耐用而且美观的效果。炉衬

采用高铝耐火砖与硅酸铝陶瓷纤维材料组成的复合结构，炉底、炉门口、采用耐火材料砌筑，其余部位用高铝陶瓷纤维板和折叠块制作，高铝耐火砖的砌筑浆料采用生熟料+粘结剂。可提高砖缝强度，从而提高整体炉衬高温机械强度和使用寿命，能够承受炉子荷重和热应力，在高温状态下保持体积稳定和适应温度急变的热振稳定性能，根据筑炉规范，砖缝厚度≤1~2mm，并合理预留膨胀缝。砌好的炉墙具备表面平整，砖缝整齐，所有砖缝相互对错砌筑，墙体颜色一致。整体结构具有质量轻、保温性能好、热效率高等优点，炉壳外表温度≤40℃。炉衬的砌筑完全按照筑炉规范及相应的标准执行，炉衬使用寿命≥2年。电热元件

采用牌号为OCr25AL5高电阻合金丝绕制成罗圈状电阻丝并用电桥检测其电阻，精确到1/1000Ω。

加热元件分布在两侧墙和炉底。

引出帮与电阻丝的连接采用钻孔套入焊接法，减小连接电阻，提高加热元件使用寿命。电热元件的布置按照炉底密、两侧墙较疏的原则分布，有利于提高温度均匀度。加热元件绕制后经退火处理，去除绕制产生的应力。电阻丝寿命≥1年。炉底板

炉底板采用牌号为CrMnN的耐热钢铸件，热强度高抗撞击。炉门及其升降机构

炉门外壳用Q235A的钢板焊接而成；

炉门内衬用高铝陶瓷纤维板和折叠块制作；

炉门与炉口密封采用斜锲轮压紧机构自动密封，即炉门两侧分别装有大、小导轮各一对，炉体的炉口两侧各有一根带斜锲的导轨，炉门两侧的导轮沿导轨上下运行，当炉门关闭到位时，导轮进入导轨斜锲内将炉门与炉口自动压紧密闭。

炉门升降驱动机构由带电磁制动器电动机和摆线针轮减速器组成，通过链传动驱动炉门上下运行，炉门运行设有上下限位开关。台车及其驱动机构

台车壳体用Q235A钢板和型钢焊接而成

台车内衬的面砖和电阻丝搁砖用高铝耐火砖砌筑，底部用轻质耐火砖和硅藻土保温砖砌筑，筑炉规范与炉体内衬相同。

采用专用密封机构使台车与炉体保持密封，阻止炉内热量外溢。台车驱动机构由带电磁制动器电动机和蜗轮减速器组成，通过三角皮带传动和链传动驱动台车进出炉膛运行，台车运行设有进出限位开关。电气控制

8.1电控柜采用2mm厚的冷轧钢板制作，内外表面喷电脑漆，其面板装有电流表、电压表、温控表、温度记录仪、定时器及控制开关和指示灯。

8.2温度控制按炉膛前后分二区控制，主回路采用双向可控硅模块过零调功触发，可控硅采用风冷形式，设有过载、过热及过流保护等功能。

8.3控制仪表主要由日本岛田系列数显式智能型温控仪对炉膛加热区实现PID调节控制，具有多量程输入，温度任意设定和超温报警功能。

8.4炉门开关与加热控制电气连锁，当炉门离开下限位，加热自动关闭，反之，只有当炉门关闭到位时，加热才能启动。炉门与台车运行有连锁控制，炉门开足，台车才能启动，台车进炉膛到位，炉门才能启动。

8.5电气控制系统设有电源总闸，加热主回路设有空气开关，在可控硅前设有快速熔断器作为短路、过载、过流保护、超温自动切断加热主回路电源。8.6 主要电气元件选用施耐德或国内知名产品。8.7 电控柜设计和制造符合国际电工标准（IEC），仪表、电气元件和计量单位均符合国际单位（SI）标准。

8.8 炉温检测：选用二支K分度号的镍铬-镍硅电偶设置在前后工 作区内测控炉内温度。

四、成套供应范围

1.RT2-80-8型台车式电阻炉（包括台车）

1台 2.电气控制柜

套 3.18kg/m轻轨

6m×2根 3.现场二次接线材料

1套 4.产品说明书：

1份

五、交货周期 合同生效之日起，50天内交付使用。

六、安装调试

乙方负责设备在甲方现场的安装调试，乙方给予积极的配合。产品的工艺调试由甲方负责，乙方给予配合。

七、人员培训及售后服务

1.设备安装调试时乙方技术人员负责培训甲方的操作人员及维修人员； 2．设备质保期为壹年；

3．在质保期内非人为因果引起的设备故障，由乙方免费修复；

4．质保期过后，乙方继续为甲方做好服务工作，确保设备正常使用。甲方：签字：

第三篇：加热炉技术总结

柳钢热轧1#加热炉施工技术总结

柳钢1450热轧板带工程1#加热炉工程，由北京凤凰工业炉有限公司设计、施工总承包，北京凤凰工业炉公司武汉分公司负责完成炉体机械设备、电气设备、自动化设备及仪表、电缆管线、各类介质管道等全部安装调试；钢结构制作安装；筑炉（含管道绝热）及烘炉等施工。该炉体长度49.20m，炉体宽度12.74m，设备安装量近1000吨，钢结构及管道制作安装量500多吨，炉子耐火材料砌筑量近2000吨。

该加热炉采用带有汽化冷却系统和高效预热装置以及具有大调节量的低氧化氮烧嘴上下加热的大型步进式加热炉。加热炉自动化程度较高，专业面广，涉及炉底驱动机械(液压传动)、炉底钢结构、炉顶空煤气管道、烟道、汽化冷却系统、烟道、炉体耐火材料砌筑、电气、仪器仪表及计算机控制专业等。本工程从2009年8月5日正式开始安装，至2009年12月28日点火烘炉，历时145天。

步进梁式加热炉总的施工程序为从下至上，从本体到外围的顺序进行。按图纸分类分别为：炉底机械安装、水封槽安装、下部钢结构安装、上部钢结构安装、炉内水梁立柱安装、炉顶大梁安装、各类设备安装、各种工艺管道安装、炉体其它附件安装和耐火材料砌筑。

加热炉安装的所有结构件、设备件、工艺管道的定位，都以炉子中心线和装、出料辊道中心线为依据确定，标高采用上道工序交付指定的高程点。

加热炉的关键机械设备的安装是炉底驱动机械，炉底机械工作的好坏，直接关系到钢坯在炉内的运行是否正常步进，也关系到活动水梁升降，平移整个循环连续动作的平稳性。因而炉底机械从最底层的斜轨座开始，就用精心精确的安装调整好，为了达到安装斜轨座的精确度，厂家隋设备一起制造了一台安装模具，方便调整位移和标高，斜轨座的垫板可采用斜垫板和平垫板配套使用，保证调整后的斜轨座标高控制在0.2㎜以内。

炉底机械中的升降框架和与之相配的定位轮安装，也非常重要，升降框架上下都没有滚轮，安装后下滚轮座落在斜轨座上，起框架升降作用，上滚轮放置在平移框架上，使之能前后移动，安装过程中要把握好几个关键控制点：

1、2、升降框架上的所有滚轮与炉子中心线要保证平行。上下两层框架与炉子中心线要保证平行。

3、第一个滚轮的圆心与出料端（或进料端）辊道中心线的距离严格按设计尺寸控制。（这时整个炉底机械的位置处于零位位置上）

4.保证升降框架上滚轮标高的绝对水平（以图纸设计标高为准）。

定位轮主要控制框架在前后运动时，始终保持直线状态，定位轮分上下两层，安装在平移、升降框架的两侧。安装时滚轮边与框架的滑板间隙控制在0.2mm即可，缝隙不可过紧，也不可过大。

加热炉钢结构是一个骨架式有机整体，分上部和下部，下部钢结构主要构件有：柱、纵梁、铺梁。柱的根部和铺梁的两端与砼基础连接，安装时可先将柱、纵梁粗略按设计位置放到位，然后立即安装铺梁，铺梁的位移、中心标高严格控制，再将纵梁和柱由下往上紧紧地与铺梁中部顶撑住，再复查一遍铺梁上表面的标高，每根铺梁复查三个点（中部和两端），标准在0～+2mm之内，个别铺梁由于制作平整度超差，可根据实际情况，增减铺梁两端的基础垫板加以调整。

上部钢结构主要由上下圈梁、墙板和顶部大梁组成。安装时控制好墙板的垂直度及对称墙板间的尺寸，以保证炉膛砌筑宽度。为了炉侧烧嘴安装的准确，墙板上的烧嘴孔，在上部钢结构全部安装固定后再开孔。顶部大梁安装需待炉内的梁水梁立柱全部吊装就位后，再开始安装。

炉底机械和下部钢结构安装检验合格后，开始安装水梁立柱。位于炉内的水梁立柱其功能是支承和运送加热后的钢坯出炉。水梁立柱分固定和活动两种，固定与炉底铺梁连接，活动的安装在炉底机械的平移框架上。水梁立柱安装的要点为：关键在柱的垂直和预拉伸的掌握上，单根的柱子垂直度校正且施焊后，在一组（每组六根柱子）中的第一根柱与纵梁三通焊接，然后再接6、2、5、3、4的顺序逐根与纵梁三通连接，除第一根柱子是在垂直的情况下与纵梁焊接外，其余均要按设计要求，采用拉伸的方法与纵梁三通对口焊接，（按设计要求拉伸的水梁立柱，待炉内温度达到工作温度时，因热胀恢复垂直状态）柱与纵梁连接的焊缝，坡口要磨光，先用氩弧焊打底，再用电焊盖面，全部焊接完成后，焊缝进行100%超志波，10%射线探伤检验，达到Ⅱ级焊缝检验标准为合格。

水梁立柱的纵梁上部为耐磨高温的不锈钢滑块，校正水梁立柱时，以该滑块顶部高度为准，通过水梁立柱与纵梁三通处的焊口精调标高，这样同时也消除了炉底铺梁和炉底平移框架安装时所产生的高差，在调整滑块标高的过程中始终用水平仪配合施工。

加热炉的工艺管道按介质分类主要有液压管道、汽化冷却管道、空煤气管道、水冷管道等，原则上在系统设备安装就位后开始施工，在这些管道中液压管道和汽化冷却施工程度、质量尤其重要。

炉子液压系统是保证炉子安全平衡运行，满足工艺条件的重要环节，液压管道在安装现场切管、弯管和配管，管子用机械切割，用弯管机冷弯，管子最小弯曲半径不小管子外径的3倍，软弯的最小弯曲半径应不小于软管外径的9倍。本加热炉液压管采用不锈钢管不用酸洗，用压缩空气吹扫干净即可。进行管路压力试验，在试验压力稳压10分钟，然后降至工作压力进行全面检查，所有焊缝和有关接口无渗漏，管路无永久变形为合格。

加热炉汽化冷却系统施工战线较长，从给水泵房开始，到汽包间到循环泵，直至炉内的水梁立柱，本加热炉汽化冷却系统设备和阀门有104吨，管道近60吨，支座支架20吨。汽化冷却系统主要作用是确保炉内的水梁立柱在高温的环境中正常运行。整个系统的焊接质量是关键，所有焊口均采用氩弧焊打底，电焊盖面，焊口不得有裂纹，夹渣，气孔，未溶透缺陷，所有管材需有材质合格证书，管道组对前仔细检查管口尺寸，偏差，施焊前焊条按说明书规定严格进行烘干，所有操作焊工必须有焊工合格证，焊后的焊缝应保持缓冷，焊缝按图纸要求进行探伤检验。

耐火材料施工是加热炉又一道关键的工序，耐火材料自身的质量和施工的质量，直接影响到炉子的使用寿命。加热炉耐火材料施工必须抓住两个关键、特殊工序，一是水梁包扎施工，二是炉顶的可塑料捣打施工。

加热炉的耐火材料品种较多，有浇注料、可塑料、锚固砖、粘土砖、轻质砖、还有发挥绝热作用的耐火纤维制品，光是浇注料就有致密高强浇注料、高铝低水泥浇注料、低水泥浇注料、轻质浇注料、纤维浇注料等好几种；各种耐火纤维制品按厚度、材质分类，多达十几个品种，再加上砖、可塑料又分不同的型号，因此在开工前，必须按各种耐火材料的使用部位、型号分类堆放，避免在施工过程中混淆。同时注意材料进场后，必须进行送检，待送检合格后方可使用。泥浆的配合比严格按生产厂家提供的产品说明书进行搅拌。

炉内支撑梁主要由固定梁和活动梁组成，其包扎质量将有直接影响炉内支撑梁的绝热效果，进而影响加热炉的使用寿命。首先将剪裁好的纤维毯沿立柱和水梁上的锚固钉螺施线包扎紧密，接缝处压紧、压平，水梁钢管面不得从纤维毯接缝处漏出；纤维毯包扎完毕后，将剪裁好的塑料薄膜沿立柱和水梁上的锚固钉螺施线包扎紧密，接缝处压紧、压平，纤维毯不得从薄膜中漏出；然后用准备好的塑料绳将包扎好的立柱和水梁缠绕紧密，避免纤维毯将浇注料中的水分吸走，造成浇注料水分不足，形成蜂窝、麻面。振捣采用ф30的棒头，振动棒操作人员必须仔细振捣，振捣时应尽量保护好模具和支撑梁上的锚固钉不受损伤。振捣点应选择在径板与木条的交接处，严禁直接振动棒直接接触镀锌铁皮。振捣至浇注料中无气泡冒出为止。浇注完成24小时后拆除模具。

炉顶压下处可塑料捣打采用支撑模，其安装模板的标高，应比设计炉顶的高度低5㎜左右，以保持炉顶内表面有适当的拉毛、修正余量。拆模后立即刮毛、修砖面、切胀缝、扎透气孔。炉顶浇注料采用钢管支模，模板支设采用满堂架支撑于炉底，脚手架站杆在纵横向间距为1m×1m，横杆竖向间距为1.2m，炉顶模板采用1500×300×50mm的钢模板，辅以木模板，模板支设标高应略高于设计标高3mm。待模板支设好后，挂上吊挂砖，用事先准备好的木楔将锚固砖塞紧，炉顶膨胀缝留设按炉长方向每7块挂硅留设一条胀缝，炉宽方向按6块挂砖留设一条胀缝，材料采用PVC板填充。

提起加热炉耐火材料施工，不得不说模具制作，加热炉的主要模具有：炉墙上所有门，孔洞，炉顶压下部位，两端水冷梁，炉内的水梁立柱，围提提等，由于浇注占到了加热炉的整个耐火材料总量的2/3，坚实牢固，尺寸规范的模具，才能为浇注质量提供基本保证，由于加热炉炉型复杂，模具制作的工作量大，模具制作必须提前开始，模具制作及支模质量好坏，直接影响到浇注料施工质量，因此模具制作的管理和监督不容忽视。

另外本工程炉墙浇注料支模形式由传统的“满天红”支模形式改为单排工字钢立柱支模（见炉墙浇注料支模示意图），从而减少大量的人力、物力，改善了施工现场作业环境，也大大加快了加热炉耐火材料施工的施工进度。

耐火材料施工工作量大、工期紧；加上作业环境差。只有科学地安排，合理地组织人力、物力，加上好的外界条件（如行车、上道工序的交出时间），才能保证工期和质量的实现。在加热炉结构、机械等专业施工的同时，电气、仪表安装工作也必须同时进行，形成一个多层交叉作业的局面，才能保证整个网络工期实现。电气、仪表安装进度总体上应满足总网络计划要求，安排上要突出重点，以点带面。如：配电系统的安装应最先完成；与试车有关的能源介质传动系统其次，但必须调试和试车创造条件。

在加热炉工程中，电力传动设备主要有助燃风机、稀释风机、液压站电机、装、出钢机、炉门升降装置、排污泵、各类电动阀门等。主要电气设备有配电柜、逆变器柜、变频控制柜、整流器柜、PLC柜、UPS柜、操作台、现场操作箱和各类编码器、检测器、接近开关等。各类动力、控制电缆主要通过电缆桥架或局部穿管敷设。在炉区设有工作和保护接地网。

加热炉工程中，电气专业主要有盘柜安装、电气保护管安装、电缆桥架安装、电缆敷设接线、硬母线安装、照明安装、接地装置安装等工作。仪表专业的主要内容是加热炉各个温度控制段的温度控制、助燃风压力控制、炉膛压力控制、燃气压力控制及相关的自动保护控制。主要设备有各类热电阻（热电偶）、各类温度计、测温仪、压力变送器、压差变送器、各类压力表、调节阀（含切断阀）、仪表控制柜、仪表保护箱、保温箱、显示表、液位控制装置等。在这里因篇幅有限，我就不一一向大家述说，下面就本加热炉电器仪表施工中的特殊、关键工序：炉体仪控设备和变送器安装向大家简单介绍一下：

1.炉体仪控设备安装：

a、就地仪表的安装位置应考虑操作和维护方便，不宜安装在振动、潮湿、易受机械损伤、有强磁场干扰或温度变化剧烈的地方，仪表的安装高度应便于操作和观察，一般为仪表中心距地面1.2～1.5m。

b、直接安装在工艺管道的仪表，应在工艺管道吹扫后压力实验前安装，并随工艺管道一起试压。必须与管道同时安装时，在管道吹扫前将仪表拆下。

c、仪表上接线盒的引入口不应朝上，以免灰尘、水或其它物品进入盒内，接线完毕，接线引入口应及时封堵。

d、对仪表和仪表电源设备进行绝缘电阻测量时，应有防止弱电设备及电子元件被损坏的措施。2.变送器安装：

a、变送器一般应安装在距测量点较近之外，周围环境应无大的温度变化及较大的振动，温度和湿度条件适合该仪表的使用条件。

b、露天安装的变送器应有防雨板并根据情况采取防冻措施，当安装保温伴热时按照保温伴热要求执行。

C、安装变送器时用设备所带的卡板及螺栓固定φ40㎜的管支座上并找平找正。并列安装多台变送器时水平高度应一致，误差应不大于3㎜。

d、测量液体或时，一般应将变送器安装在与取出点同一高度位置上，以免附加静压产生的误差对仪表产生影响。

e、使用φ12㎜的紫铜管，采用与接头螺纹相符合德卡式套接手连接，每台变送器均应有三通或五通阀组，测量管与变送器连接时应做成“S”型。

f、变送器安装后应可靠接地。

本加热炉工艺设备技术先进，自动化程度高，施工队伍要有相应的技术技能和精良的技术装备，方能保证工程的实体质量，电气安装涉及转动，计算机、仪表等方面需要各类人员的介入。加热炉仪表工作量相对较大，且受前道工序制约较多，这些都要求项目在整体安排加以平衡。

总结一座加热炉的施工技术不是一两句话能叙述清楚的，以上是本人在本座加热炉关键、特殊工序施工的一点井蛙之见，还有许多没有提到的施工内容，如空煤气管道的安装、水冷系统、电气、仪表安装的施工等。要想高速、优质的干好一座加热炉，除了在施工技术上不断改进，完善外，还需在施工阶段认真加以组织协调，更需一批技术能力强，业务素质高的管理人员和优秀的施工队伍。

第四篇：双面辐射焦化加热炉设计技术

双面辐射焦化加热炉设计技术

中石化工程建设公司

魏学军

SEI第二届延迟焦化年会论文〔4〕

双面辐射焦化加热炉设计技术

魏学军

〔中国石化工程建设公司

100101〕

据国外公司介绍，美国双面辐射焦化炉的设计始于1994年，从那时开始，美国新建的延迟焦化装置有90%以上均采用双面辐射焦化炉。国内第一台具有国际先进水平的双面辐射焦化炉于1999年底在上海石化股份建成并顺利投产，并且在2001年2月成功地实施了在线清焦操作。与常规单面辐射焦化炉相比，双面辐射焦化炉在热效率、操作周期及操作费用等方面有着显著的技术和经济优势。

1.炉型

双面辐射焦化炉炉型根本分为两种，一种为多室箱式炉，一种为多室阶梯炉，两种炉型均在炉顶设置一个公用的对流室〔参见图1、2〕。与常规单面辐射加热炉相比，双面辐射焦化炉炉膛长度较大、炉膛高度较小，这与其燃烧器数量较多、燃烧器发热量较小有着直接的关系。

双面辐射焦化炉辐射管水平布置在炉膛中间，接受布置在其两侧燃烧器产生的火焰及炉墙的高温辐射。管内介质一般采用自上向下流动方式，但也有关于采用自下向上流动方式的报道。与常规单面辐射焦化炉不同，双面辐射焦化炉辐射管之间一般采用急弯弯管连接，并且布置在炉膛内部而不设置弯头箱，辐射管架可采用悬吊式结构或下支撑式结构。

多室箱式炉采用垂直向上底烧式燃烧器，为保证炉膛温度分布的均匀性，燃烧器火焰高度一般应到达炉膛高度的1/3至1/2。处于同一辐射室的两组盘管用中间火墙隔开，以防止操作中相互干扰。而多室阶梯炉采用附墙式底烧燃烧器，燃烧器产生的高温火焰紧贴炉墙向上燃烧，将炉墙加热成为高温辐射体，再由炉墙将热量辐射给炉管。该种炉型每组盘管均位于一个辐射室内，可保证操作中不会出现相互干扰。

2.设计参数选择

传统的设计方法是选取适宜的辐射管平均热强度、管内质量流速及管程数，从而确定辐射管规格及排管面积。根据辐射传热理论可知，在管心距为炉管外径两倍情况下，单面辐射一面反射的炉管周向热强度的不均匀系数〔即周向最高热强度与平均热强度比值〕约为1.78，而双面辐射炉管约为1.2，这样在周向最高热强度相等的前提下，双面辐射炉管的平均热强度设计值可以取单面辐射炉管平均热强度的1.5倍，因此双面辐射焦化炉辐射管面积可以比单面辐射焦化炉减少1/3，即单程炉管总长度减少1/3。在相同的管内流速条件下，双面辐射排管不仅减小了管内压降，并且缩短了油品在管内的停留时间，从而可到达延缓管内结焦，延长加热炉操作周期的目的。

实验研究结果说明，对于某一种固定的油品来说，影响焦化炉管内结焦速率的关键参数为管内最高油膜温度和油品在管内的停留时间，管内最高油膜温度越低且油品在管内的停留时间越短那么意味着管内结焦的可能性越小。从这样一个根本原理出发，焦化炉似乎应采用小管径、多管程、低热强度的设计方案。然而，从现场实际操作考虑，小管径易造成结焦堵塞，而多管程增加了产生偏流可能性，因此管径及管程数应严格在工程经验范围内选择，不能盲目追求理论上的先进性。目前的工程经验数据是控制大于426°C的油品在炉内的停留时间不大于45秒，而炉管规格多在Φ76~Φ127之间选择。

当炉管规格、管程数及注汽量确定后，降低管内最高油膜温度和缩短油品在管内的停留时间是相互矛盾的。降低管内最高油膜温度意味着需要减小辐射管平均热强度，由于热负荷为定值，因此需要增加辐射排管面积，也就是增加炉管长度，其结果就是增大了停留时间。尽管增大注汽量对缩短停留时间会起到明显的作用，然而其副作用是增大了加热炉热负荷、燃料消耗、蒸汽消耗及管内压降，并且会对下游设备造成不利的影响。另外随着注汽量的增加，炉出口至焦碳塔管线压降增加，提高了炉出口及整个盘管内压力，不利于管内油膜因汽化而发生破裂，反而会加剧管内结焦现象。

油品组成中胶质、沥青质及残碳的含量对其结焦反响速率的影响是至关重要的。胶质、沥青质及残碳的含量越高，临界结焦反响温度越低，因此必须采用较低的热强度以控制管内最高油膜温度。

一般来讲，双面辐射焦化炉辐射管平均热强度范围为42000~55000W/m2，管内质量流速范围为1200~1800kg/m2.s。然而，对不同的油品来说，适宜的辐射管平均热强度、管内质量流速及注汽量等设计参数变化范围较大，无法定量给出数值。随着实验研究的不断深入及计算机软件的开发，采用专用计算软件对焦化炉进行模拟计算以确定最优设计参数的方法已成功地得以实现，该方法将为焦化炉的设计带来一场全新的变革。

3.双面辐射焦化炉工艺计算

双面辐射焦化炉工艺计算可分为管内和管外两局部，管外局部一般包括三维分区辐射传热、烟气流动、燃烧及火焰模型等方面的计算，管内局部包括传热、流体流动、汽化、化学反响等方面的计算。由于计算工作量极其庞大，采用手算法是无法完成的。目前我公司和石油大学已成功地合作开发出了焦化炉专用计算软件，可对单面辐射或双面辐射焦化炉进行详细的数值模拟计算，并且在现场操作分析及工程设计等方面得到了广泛的应用。

4.炉管、管架及炉衬材料选择

国内目前绝大多数焦化炉炉管材料为Cr5Mo(A335

P5)，但由于炉出口介质温度高达500°C，在管内到达一定结焦厚度情况下，炉内最高管壁温度可达600°C以上。由于Cr5Mo材质炉管的最高使用温度为600°C，因此采用Cr5Mo材质炉管的焦化炉多存在高温区炉管严重氧化爆皮的现象，均须定期更换，从而影响了焦化炉的长周期操作。根据目前收集到的资料，国外延迟焦化炉均采用Cr9Mo炉管，国内局部炼厂〔如福建、上海金山、安庆等〕也相继采用Cr9Mo炉管。由于Cr5Mo材质炉管的最高使用温度可达650°C，因此几乎没有发生氧化爆皮现象的报导。目前新设计的双面辐射焦化炉一般均采用Cr9Mo炉管。

辐射管架可采用悬吊式或下支撑式结构，通常悬吊式结构管架从稳定性、热膨胀补偿及经济性等方面具有较大的优势。由于焦化炉炉膛温度可最高可达1000°C左右，因此，无论采用何种结构形式的管架，管架材料均须采用Cr25Ni20。

为减少散热损失及减小炉衬的蓄热量，采用在线清焦技术的焦化炉应采用纤维结构炉衬为好，如耐火纤维模块、喷涂纤维、纤维可塑料等。

5.燃烧器选型及布置

燃烧器类型及性能对焦化炉操作的好坏有着极其重要的作用。对于双面辐射焦化炉来说，要求炉膛内沿炉管长度及高度方向上管壁热强度及烟气温度有着更高的均匀性，因此采用能产生一定高度稳定扁平火焰的气体燃烧器是较为适宜的。燃烧器的布置应与炉管及炉墙保持一定的距离，以防止火焰直接冲击炉管和炉墙。

随着国内环保意识及有关法律法规的加强，对烟气中氧化氮含量的限制也将更为严格，低氧化氮燃烧器将逐步占踞主导地位。

6.余热回收设备选择

余热回收设备的类型较多，目前较为广泛采用的有热管式和列管式空气预热器。从传热效率上来说，板式空气预热器具有更大的优势，但由于其烟气侧容易积灰造成堵塞，因而应用较少。由于热管式空气预热器可以在烟气侧和空气侧均采用扩大外表，从而大大提高了换热效率，其应用也比列管式空气预热器更为普遍。

7.多点注汽及在线清焦技术

采用多点注汽技术可明显减少注汽量及管线压降。焦化炉出口及炉管内压力的减小增加了管内油品的汽化及油膜的破裂，从而对延缓管内结焦有着积极的作用。注汽点位置选择及注汽量的大小对焦化炉的操作是十分重要的，必须采用专业软件经屡次优化核算后确定。

在线清焦技术是在焦化炉不停炉情况下对炉管内结焦进行去除的过程。采用在线清焦技术的焦化炉一般应采用4管程，以防止对后续设备操作造成太大的影响。操作时对其中一管程通入蒸汽，其余三管程正常操作，在线清焦用蒸汽及去除的焦碳与其他三管程油品一同进入焦碳塔。在线清焦的原理是利用炉管金属与管内焦垢层热膨胀系数的不同，通过快速增加及降低炉管温度，使得焦碳层与炉管剥离。根据国外资料报道，采用该技术后焦化炉操作周期可延长至两年以上。

8.双向烧焦及机械清焦

双向烧焦是在加热炉进出口管线分别设置烧焦蒸汽及空气接管，实际操作中可由入口至出口进行正常烧焦。当炉靠近炉入口部位管内结焦严重时，采用正常方向烧焦不能有效去除时，还可由出口至入口进行反向烧焦。双向烧焦对具有在线清焦技术的双面辐射焦化炉是十分必要的，这是因为在线清焦操作不当时，有可能使大块焦碳剥离而造成炉管堵塞，此时应停炉，用蒸汽正向及反向交替吹扫加热炉盘管，以去除管内堵塞的焦碳。

目前国际上广泛应用的机械清焦方法是一种与炉管规格匹配的专用清焦器，该清焦器放入炉管内，以蒸汽为动力使清焦器沿炉管向出口方向进行螺旋运动，可以最大程度去除管内结焦。

9.燃烧系统自动控制

采用空气燃料比例调节技术可最大程度降低过剩空气系数以到达提高热效率降低燃料消耗的目的。设计时可分别对燃料管线和空气管道设置流量计，根据燃料组成可计算出理论空气用量，从而可设定实际的空气与燃料比例。另外，自动快开风门及相应的报警连锁设置对焦化炉操作的平安性是极其重要的。在鼓风机、引风机或余热回收设备出现故障时，可自动翻开自动快开风门及烟囱密封挡板，焦化炉可实现自然通风操作而不影响装置的正常生产。

第五篇：带钢作业区加热炉技术主管岗位职责

1.负责加热炉区操作人员技术培训、操作指导。

2.热炉区生产过程中出现的技术问题。

3.负责加热炉区设备技术管理。