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摘要：加热炉是石油化工行业的重要加热设备，本文分析了加热炉在长期运行过程中产生的各种故障，及其排除方法，可以及时有效的分析出原因，解决加热炉的常见故障，使加热炉平稳有效的运行。
关键字：加热炉、故障、排除、炉管
前言
加热炉是石油化工、炼制、化肥、润滑油、化纤工业等化工行业中使用的重要加热设备，在乙烯、润滑油、加氢精制等生产过程中已成为进行裂解、转化反应的心脏设备，对整个装置的生产质量、产品收率、能耗、长周期安全运行起着重要作用。
一、加热炉的作用
加热炉在生产工艺过程中作用是：利用燃料在炉内燃烧时产生高温火焰与烟气的热能加热炉管中高速流动的物料，使其达到后续工艺过程所要求的温度或在炉管中进行化学反应。在加热炉炉管内流动的液体或氣体通常是高温、高压、易燃、易爆的烃类物质；大多数被加热介质易在炉管内结焦；炉膛温度和物料温度的控制要求精；加热方式为直接受火式；主要燃料为易燃易爆的液体或气体燃料；危险性大且操作条件苛刻；长周期连续运转。所以，加热炉在石油化工生产中占有举足轻重的地位。
二、常见故障分析与排除
2.1火焰脉动
脉动火焰表现为火焰上下跳动，并伴有犬声或者呼吸声等低频噪音，加热炉局部振动。对于气体燃烧器原因有：烟囱抽力过小；瓦斯压力波动；空气量不足。对于油燃烧器原因有：喷头结垢；燃料油中存在水分或异物；每个燃烧器所烧的燃料过少；燃料油中含有较多轻质组分而被过度预热，形成蒸汽层。
脉动火焰可导致耐火材料的破裂并脱落，火道砖的损坏和局部脱落，炉管和仪表的破裂。脉动火焰出现后，应根据上述原因采取相应的措施进行处理，操作时应注意先降低燃料量，使氧含量逐步上升，建立稳定火焰后，再调整风门和烟道挡板，使氧含量达到要求。在建立稳定火焰之前，严禁增加空气量，如果增加空气量，在炉内可能充满大量的燃料和空气的混合物，会导致爆燃而损坏加热炉。如果通过调整问题无法解决，只能停炉处理。
2.2火焰冲击炉管
火焰冲击是燃烧室内火焰直接接触炉管外表面，使炉管局部形成焦炭，工艺介质压降升高，辐射传热效率下降，对应部位炉膛温度上升。炉管颜色呈现红色或橙色或者管壁呈现凹凸不平，炉管产生局部过热点，最终导致炉管的破裂。
火焰冲击的原因有：①燃烧过程中燃烧空气不足，致使火焰在燃烧室内寻找额外的空气；②空气泄漏造成局部过度燃烧；③火嘴喷嘴安装位置和方向有误；④火嘴喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，改变了火焰方向；⑤火道砖的损坏改变了火焰方向；⑥烟道气的循环可能将火嘴火焰推向管路表面。发生火焰冲击炉管后，操作人员应按上述可能性查找出原因，并及时处理，排除火焰冲击炉管。
2.3回火或脱火
回火的原因是气体燃料和预混空气的混合物流出火孔的速度小于火焰传播速度。回火时火焰在文氏管或混合器内燃烧，造成火嘴混合器或文氏管损坏，加热能力下降，产生安全隐患。处理措施：提高燃料气压力以保证混合物喷出速度或及时清理喷嘴，降低混合物中空气含量以降低火焰燃烧速度，都可有效避免回火的发生。
脱火的原因为气体燃料与预混空气的混合物喷出火孔的速度大于脱火极限使混合气离开火孔较大距离才着火甚至火焰熄灭，严重时燃料聚集炉内产生爆炸。处理措施：发现脱火应立即降低燃料和雾化汽量并调小空气量使火焰贴近火孔，如无效应停止火嘴并检查修理燃烧器。
2.4火焰不规则
在单个火嘴上，火焰不规则表现为火焰焰形不对称，在多火嘴上，当每个火嘴在相同燃料压力和相同空气量时，火焰大小不齐，不规则火焰会使炉管产生局部过热点。
火焰不规则的原因有：①燃烧过程中燃烧空气不足，致使火焰在燃烧室内寻找额外的空气；②火嘴喷嘴安装位置和方向有误；③火嘴喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，改变了火焰方向；④火道砖损坏改变了火焰方向；⑤各火嘴的燃料压力或空气压力不同。
不规则火焰出现后，操作人员应充分考虑寻找大原因，及时调整，使问题得到解决。
2.5油枪漏油
燃料油在雾化效果不好或燃料油直接喷到火道砖的侧面时易造成油枪漏油。造成油枪漏油的原因有：①喷嘴安装位置偏低或长度不够，燃料油喷到火道上；②喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，使燃料油喷出角度过大，喷到火道砖上；③燃料油油温低，粘度高、油汽比不合理，造成燃料油雾化效果不佳，喷出油滴过大；④油枪枪头密封不严，漏油。
发现油枪漏油后，应首选检查油枪的安装位置、燃料油在火嘴处的温度和油汽比。调整处理后，问题得不到解决，可停下油枪，检查油枪孔口的清洁度，检查油枪的尺寸和孔口的腐蚀情况，如有问题及时更换新油枪。
2.6发烟的长火焰
产生发烟的长火焰是由于不完全燃烧造成的，会使加热炉炉膛温度上升，传热效果下降，燃料消耗增加、对流段积灰加快。造成的原因有：①火嘴的空气供应不足；②火盆和火道损坏或一次、二次风比例不当、火嘴的安装位置不标准；③燃料油温度低、粘度高、油气比不合理而使雾化不好；④油枪喷头磨损、堵塞或松动；⑤燃烧器与燃料不适应。
其处理方法：应先检查喷头安装位置，调整油气比和一、二次风门使燃烧速度加快火焰高度降低；如仍未好转则检查维修燃烧器喷头。
2.7火嘴点火失败或熄灭及燃料压力过高
原因及处理：①长明枪与主枪位置有误则调整位置；②燃料系统有惰性气体则清除；③工艺流程不通或管内堵塞使燃料、空气、蒸气未到喷头则用蒸汽吹扫；④燃料气带液或雾化汽带水则脱液；⑤空气中断或空气过多则调整风门并采用限位；⑥燃料油温度、压力或雾化汽压力不足则调整温度和压力。
长明火嘴一般不允许熄灭并要有足够高的火焰以保证随时点燃主火嘴，应特别注意点火前的检查确保系统正常和按规程操作监督，防止爆燃事故。
当燃料压力过高时可能引起火焰不稳冲击炉管而使炉管局部过热，还可出现燃烧不好现象。其原因有控制失灵或部分喷头堵塞致使单个火嘴燃料增多。应作好控制系统维护工作，注意燃料过滤，尽量多投用火嘴并作到每个火嘴燃料量均匀。
2.8排烟温度高及烟筒冒黑烟
在正常操作情况下排烟温度应接近设计值，排烟温度高则加热炉效率低、燃料消耗高、对流段过热。排烟温度过高时有可能燃烧不完全在漏入空气的对流段产生了二次燃烧。
排烟温度升高时应先调整烟风挡板降低过剩空气量，有吹灰器的应进行吹灰，正常情况下，应每天进行一次彻底的吹灰以保证受热面清洁传热效果好，要加强吹灰器维护管理保证随时好用。当排烟温度过高产生二次燃烧时应立即给对流段通消防蒸汽灭火然后调整燃烧。当出现炉管泄露或炉内件严重损坏时应紧急停炉。平时应加强燃烧调节和对燃烧器维护管理，防止出现不完全燃烧冒黑烟故障。
燃烧不完全时产生烟筒冒黑烟，应及时调节燃料与空气配比或调节燃油与雾化汽配比.当燃烧器损坏时检修燃烧器，当燃气带液时及时脱液，使燃烧正常。炉管破裂时紧急停炉并对炉膛通蒸汽冷却防止爆燃和损坏炉管。
2.9对流段炉板过热及炉管的烧焦
对流室正压漏出烟气易使对流段过热，应合理调节防止正压并加强对流段堵漏、保温工作。另外，火焰中心上移和未燃的可燃物在对流段燃烧（二次燃烧），也可造成对流段过热，应加强燃烧调节。当出现二次燃烧时应立即采用消防蒸汽灭火冷却或视情况紧急停炉。
结焦较轻的加热炉一般在装置停工检修时进行烧焦工作，结焦较重的加热炉则据运行情况定期烧焦，通常采用蒸汽-空气烧焦法。
结束语
在日常维护过程中，掌握加热炉的故障分析与排除方法，可以及时有效的检查、维护、调整、运行中出现的故障问题。在对加强加热炉的安全环保、节能减排，提高效益、长周期运行等方面具有十分重要意义。
关键字：加热炉、故障、排除、炉管
前言
加热炉是石油化工、炼制、化肥、润滑油、化纤工业等化工行业中使用的重要加热设备，在乙烯、润滑油、加氢精制等生产过程中已成为进行裂解、转化反应的心脏设备，对整个装置的生产质量、产品收率、能耗、长周期安全运行起着重要作用。
一、加热炉的作用
加热炉在生产工艺过程中作用是：利用燃料在炉内燃烧时产生高温火焰与烟气的热能加热炉管中高速流动的物料，使其达到后续工艺过程所要求的温度或在炉管中进行化学反应。在加热炉炉管内流动的液体或氣体通常是高温、高压、易燃、易爆的烃类物质；大多数被加热介质易在炉管内结焦；炉膛温度和物料温度的控制要求精；加热方式为直接受火式；主要燃料为易燃易爆的液体或气体燃料；危险性大且操作条件苛刻；长周期连续运转。所以，加热炉在石油化工生产中占有举足轻重的地位。
二、常见故障分析与排除
2.1火焰脉动
脉动火焰表现为火焰上下跳动，并伴有犬声或者呼吸声等低频噪音，加热炉局部振动。对于气体燃烧器原因有：烟囱抽力过小；瓦斯压力波动；空气量不足。对于油燃烧器原因有：喷头结垢；燃料油中存在水分或异物；每个燃烧器所烧的燃料过少；燃料油中含有较多轻质组分而被过度预热，形成蒸汽层。
脉动火焰可导致耐火材料的破裂并脱落，火道砖的损坏和局部脱落，炉管和仪表的破裂。脉动火焰出现后，应根据上述原因采取相应的措施进行处理，操作时应注意先降低燃料量，使氧含量逐步上升，建立稳定火焰后，再调整风门和烟道挡板，使氧含量达到要求。在建立稳定火焰之前，严禁增加空气量，如果增加空气量，在炉内可能充满大量的燃料和空气的混合物，会导致爆燃而损坏加热炉。如果通过调整问题无法解决，只能停炉处理。
2.2火焰冲击炉管
火焰冲击是燃烧室内火焰直接接触炉管外表面，使炉管局部形成焦炭，工艺介质压降升高，辐射传热效率下降，对应部位炉膛温度上升。炉管颜色呈现红色或橙色或者管壁呈现凹凸不平，炉管产生局部过热点，最终导致炉管的破裂。
火焰冲击的原因有：①燃烧过程中燃烧空气不足，致使火焰在燃烧室内寻找额外的空气；②空气泄漏造成局部过度燃烧；③火嘴喷嘴安装位置和方向有误；④火嘴喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，改变了火焰方向；⑤火道砖的损坏改变了火焰方向；⑥烟道气的循环可能将火嘴火焰推向管路表面。发生火焰冲击炉管后，操作人员应按上述可能性查找出原因，并及时处理，排除火焰冲击炉管。
2.3回火或脱火
回火的原因是气体燃料和预混空气的混合物流出火孔的速度小于火焰传播速度。回火时火焰在文氏管或混合器内燃烧，造成火嘴混合器或文氏管损坏，加热能力下降，产生安全隐患。处理措施：提高燃料气压力以保证混合物喷出速度或及时清理喷嘴，降低混合物中空气含量以降低火焰燃烧速度，都可有效避免回火的发生。
脱火的原因为气体燃料与预混空气的混合物喷出火孔的速度大于脱火极限使混合气离开火孔较大距离才着火甚至火焰熄灭，严重时燃料聚集炉内产生爆炸。处理措施：发现脱火应立即降低燃料和雾化汽量并调小空气量使火焰贴近火孔，如无效应停止火嘴并检查修理燃烧器。
2.4火焰不规则
在单个火嘴上，火焰不规则表现为火焰焰形不对称，在多火嘴上，当每个火嘴在相同燃料压力和相同空气量时，火焰大小不齐，不规则火焰会使炉管产生局部过热点。
火焰不规则的原因有：①燃烧过程中燃烧空气不足，致使火焰在燃烧室内寻找额外的空气；②火嘴喷嘴安装位置和方向有误；③火嘴喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，改变了火焰方向；④火道砖损坏改变了火焰方向；⑤各火嘴的燃料压力或空气压力不同。
不规则火焰出现后，操作人员应充分考虑寻找大原因，及时调整，使问题得到解决。
2.5油枪漏油
燃料油在雾化效果不好或燃料油直接喷到火道砖的侧面时易造成油枪漏油。造成油枪漏油的原因有：①喷嘴安装位置偏低或长度不够，燃料油喷到火道上；②喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，使燃料油喷出角度过大，喷到火道砖上；③燃料油油温低，粘度高、油汽比不合理，造成燃料油雾化效果不佳，喷出油滴过大；④油枪枪头密封不严，漏油。
发现油枪漏油后，应首选检查油枪的安装位置、燃料油在火嘴处的温度和油汽比。调整处理后，问题得不到解决，可停下油枪，检查油枪孔口的清洁度，检查油枪的尺寸和孔口的腐蚀情况，如有问题及时更换新油枪。
2.6发烟的长火焰
产生发烟的长火焰是由于不完全燃烧造成的，会使加热炉炉膛温度上升，传热效果下降，燃料消耗增加、对流段积灰加快。造成的原因有：①火嘴的空气供应不足；②火盆和火道损坏或一次、二次风比例不当、火嘴的安装位置不标准；③燃料油温度低、粘度高、油气比不合理而使雾化不好；④油枪喷头磨损、堵塞或松动；⑤燃烧器与燃料不适应。
其处理方法：应先检查喷头安装位置，调整油气比和一、二次风门使燃烧速度加快火焰高度降低；如仍未好转则检查维修燃烧器喷头。
2.7火嘴点火失败或熄灭及燃料压力过高
原因及处理：①长明枪与主枪位置有误则调整位置；②燃料系统有惰性气体则清除；③工艺流程不通或管内堵塞使燃料、空气、蒸气未到喷头则用蒸汽吹扫；④燃料气带液或雾化汽带水则脱液；⑤空气中断或空气过多则调整风门并采用限位；⑥燃料油温度、压力或雾化汽压力不足则调整温度和压力。
长明火嘴一般不允许熄灭并要有足够高的火焰以保证随时点燃主火嘴，应特别注意点火前的检查确保系统正常和按规程操作监督，防止爆燃事故。
当燃料压力过高时可能引起火焰不稳冲击炉管而使炉管局部过热，还可出现燃烧不好现象。其原因有控制失灵或部分喷头堵塞致使单个火嘴燃料增多。应作好控制系统维护工作，注意燃料过滤，尽量多投用火嘴并作到每个火嘴燃料量均匀。
2.8排烟温度高及烟筒冒黑烟
在正常操作情况下排烟温度应接近设计值，排烟温度高则加热炉效率低、燃料消耗高、对流段过热。排烟温度过高时有可能燃烧不完全在漏入空气的对流段产生了二次燃烧。
排烟温度升高时应先调整烟风挡板降低过剩空气量，有吹灰器的应进行吹灰，正常情况下，应每天进行一次彻底的吹灰以保证受热面清洁传热效果好，要加强吹灰器维护管理保证随时好用。当排烟温度过高产生二次燃烧时应立即给对流段通消防蒸汽灭火然后调整燃烧。当出现炉管泄露或炉内件严重损坏时应紧急停炉。平时应加强燃烧调节和对燃烧器维护管理，防止出现不完全燃烧冒黑烟故障。
燃烧不完全时产生烟筒冒黑烟，应及时调节燃料与空气配比或调节燃油与雾化汽配比.当燃烧器损坏时检修燃烧器，当燃气带液时及时脱液，使燃烧正常。炉管破裂时紧急停炉并对炉膛通蒸汽冷却防止爆燃和损坏炉管。
2.9对流段炉板过热及炉管的烧焦
对流室正压漏出烟气易使对流段过热，应合理调节防止正压并加强对流段堵漏、保温工作。另外，火焰中心上移和未燃的可燃物在对流段燃烧（二次燃烧），也可造成对流段过热，应加强燃烧调节。当出现二次燃烧时应立即采用消防蒸汽灭火冷却或视情况紧急停炉。
结焦较轻的加热炉一般在装置停工检修时进行烧焦工作，结焦较重的加热炉则据运行情况定期烧焦，通常采用蒸汽-空气烧焦法。
结束语
在日常维护过程中，掌握加热炉的故障分析与排除方法，可以及时有效的检查、维护、调整、运行中出现的故障问题。在对加强加热炉的安全环保、节能减排，提高效益、长周期运行等方面具有十分重要意义。