焦化炉是影响延迟焦化装置开工周期的重要设备,炉管结焦速率是限制焦化炉操作周期的关键因素。传统做法主要是通过测量炉管壁温判断炉管结焦状况,但炉管壁温受加热炉热负荷、管内对流传热系数、管焦热阻等多因素影响,不能从根本上反映炉管结焦状况。为消除热负荷,对流传热系数等操作波动因素影响,本论文提出了管焦厚度准数、当量壁温参数,作为诊断炉管结焦程度的指标,结合工业装置实测数据进行检验,开发了焦化炉炉管结焦趋势诊断预测系统。基于传热膜理论,通过分析管焦热阻与传热温差和热强度的对应关系,推导出可用于炉管结焦诊断的无因次数,定义为管焦厚度准数;当量壁温法通过引入当量状态,将不同状态下的壁温变化等效转化到同一状态。两种诊断方法消除了操作状态波动对壁温的影响,理论上能够更严谨的表征炉管结焦情况。为验证诊断方法的有效性,对开工阶段焦化炉壁温影响因素进行了分析。利用现场实测工业装置数据对理论方法的适用性进行检验。结果表明:管焦厚度准数和当量壁温法能够显著消除处理量、炉管进出口油温等波动因素对壁温的影响,表征当前操作状态下炉管结焦状况,反映当前炉管结焦趋势。为方便炉管结焦诊断方法实际工业应用,基于VB.NET平台,完成了焦化炉炉管结焦趋势诊断预测系统开发,系统可以对炉管结焦程度进行诊断,并结合历史数据完成剩余操作周期预测,利用工业装置实测数据测试软件,获得较好效果。