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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△p190

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