管式加热炉地基础知识.docx

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管式加热炉地基础知识

管式加热炉基础知识

1什么叫燃烧？

燃烧的基本条件是什么？

答：

燃烧是物质相互化合而伴随发光、发热的过程。

我们通常所说的燃烧是指可燃物与空气中的氧发生剧烈的化学反应。

可燃物燃烧时需要有一定的温度，可燃物开始燃烧时所需要的最低温度叫该物质的燃点或着火点。

物质燃烧的基本条件：

一是可燃物，如燃料油、瓦斯等；二是要有助燃剂，如空气、氧气；三是要有明火或足够高的温度。

三者缺一就不能发生燃烧，这就是“燃烧三条件”或“燃烧三要素”。

2燃烧的主要化学反应是什么？

燃烧产物中主要成份是什么？

答：

主要化学反应：

C＋O2→CO2＋热量

2H2＋O2→2H2O＋热量

S＋O2→SO2＋热量

燃烧产物（烟气）中主要成份：

二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、水蒸汽（H2O）、氮气（N2）、多余的氧（O2）

3什么是辐射传热、对流传热？

答：

辐射传热是一种由电磁波来传递能量的过程，所传递的能量叫做辐射能，辐射具有微粒性（光子）和波动性（电磁波）两重性质。

对流传热是液体或气体质点互相变动位置的方法将热量自空间的一部分传递到其他部分。

4什么叫管式加热炉？

它有哪些特性？

答：

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，它具有其它工业炉所没有的若干特点。

其基本特点：

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加热的一种设备。

管式加热炉特性：

1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体；

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。

5管式加热炉的工作原理是什么？

答：

管式加热炉的工作原理是：

燃料在管式加热炉的辐射室（极少数在单独的燃烧室）内燃烧，释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管，再经过传导传热和对流传热传递给被加热介质，这就是管式加热炉的工作原理。

6管式加热炉的主要特点是什么？

答：

与炼油装置的其他设备相比，管式加热炉的特殊性在于直接用火焰加热；与一般工业炉相比，管式加热炉的炉管承受高温、高压和介质腐蚀；与锅炉相比，管式加热炉内的介质不是水和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气，这就是管式加热炉的主要特点。

7管式加热炉主要由哪几部分组成？

答：

管式加热炉主要包括炉管、炉管连接件及支承件、钢结构、炉衬、余热回收系统、燃烧器、吹灰器、烟囱、烟囱挡板、各种蝶阀、门类（看火门、人孔门、防爆门、清扫孔门和装卸孔门等）和仪表接管（热电偶套管、测压管、灭火蒸汽管、氧分析仪接管和烟气采样口接管等）。

8管式加热炉是如何分类的？

答：

按功能可分为：

加热型和加热—反应型两大类。

加热型管式炉：

常压炉、减压炉、各种分馏塔进料加热炉、塔底重沸炉、焦化炉、重整炉和加氢炉等各种反应器（塔）进料加热炉；

加热—反应型管式炉：

制氢炉、乙烯裂解炉等。

按主要传热方式分为：

纯对流炉、纯辐射炉、辐射-对流型炉和双面辐射炉。

按炉型可分为：

圆筒炉、立式炉和大型箱式炉三大类。

9管式加热炉按所在装置分为哪几类？

答：

按所在装置分类见下表：

表1管式加热炉按所在装置分类

10加热炉炉管内外受哪些腐蚀影响？

答：

1）炉管内介质的腐蚀：

硫腐蚀、环烷酸腐蚀、氢损伤、氢加硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀等；

2）炉管管外介质腐蚀：

高温部位的钒腐蚀和低温部位的露点腐蚀。

11什么叫硫腐蚀？

硫腐蚀有哪些形态？

答：

硫含量在%～%之间的称为含硫原油，硫含量高于%的称为高硫原油。

硫腐蚀主要取决于介质中含硫化物的种类、含量合稳定性。

参与腐蚀反应的有效硫化物含量（如H2S、单质硫、硫醇R-SH等活性硫），易分解为H2S的硫化物的含量越高，则对炉管的腐蚀性越强。

从腐蚀形态分，硫腐蚀可以分为均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）、湿硫化氢引起的氢鼓泡（HB）、氢致开裂（HIC）、含硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）、应力导向氢致开裂（SOHIC）等。

12什么叫环烷酸腐蚀？

答：

环烷酸（R-COOH）为原油中各种酸的混合物。

其腐蚀形态为带锐角边的蚀坑和蚀槽。

腐蚀能力与温度密切相关。

220℃以下不发生腐蚀，以后随温度的上升腐蚀逐渐增加，在270℃～280℃之间腐蚀最大，温度再上升腐蚀又下降。

到350℃附近时腐蚀又急剧上升，400℃以上就没有腐蚀了。

此外，环烷酸的腐蚀与炉管内的介质流速有关，流速增加，腐蚀速率也增加。

13什么是氢损伤？

答：

炉前混氢的加氢炉和炉后混油的氢气加热炉炉管在高温高压下临氢操作，在此条件下氢气可分解为氢原子，氢原子的存在可引起炉管的氢损伤。

氢损伤有氢鼓泡、氢脆、表面脱碳和氢腐蚀（内部脱碳）等。

为了避免加氢炉管脱碳和微裂，可按纳尔逊曲线图选择炉管的材质。

14什么叫氢加硫化氢腐蚀？

答：

炉前混氢的加氢炉和炉后混油的氢气加热炉炉管炉管内，高温H2+H2S的腐蚀，比单独的硫化氢或氢的腐蚀更剧烈。

其反应为：

Fe+H2S→FeS+H2。

一般介质内硫化氢的克分子数浓度大于%时，已不宜再用低铬钼钢，而采用经固溶和稳定化处理的TP321或TP347炉管。

15什么叫多连硫酸腐蚀？

答：

连多硫酸（H2SxO6，x=3、4、5）在停工期间对奥氏体钢产生应力腐蚀开裂。

炉前混氢的加氢炉和炉后混油的氢气加热炉炉管在高温、高压、缺氧和缺水的干燥条件下运行，一般不会生成连多硫酸。

但运行期间要遭受H2+H2S的腐蚀，生成FeS，停工时与空气和水接触反应生成连多硫酸：

FeS+H2O+O2→H2SxO6

16什么叫钒腐蚀？

答：

钒在高温下（649℃以上）才对金属产生腐蚀，一般炉管外壁温度都在此温度以下，制氢转化炉管的外壁温度远超过此温度，但通常不烧燃油，因此炉管的钒腐蚀很少见，炉管支撑件的钒腐蚀是很常见的。

17什么叫烟气的露点腐蚀？

答：

燃料中的一些杂质氯化物、硫化物、氮化物、重金属（钒）等在燃烧过程生成HCL、CO2、SO2、SO3、NOx等气体，这些气体在炉低温部位冷凝产生酸性腐蚀，这种现象称为烟气的露点腐蚀。

烟气露点腐蚀的常见的部位有加热炉对流段、炉壁、空气预热器、管道盲肠等。

18防止烟气露点腐蚀的措施有哪些？

答：

1）采用清洁燃料；2）降低过剩空气系数；3）燃料充分燃烧；

4）提高进料温度使管壁温度在露点温度之上（一般露点温度当燃料含硫大于2%取1500C,管内介质温度取1350C,面积足够的情况下烟气温度2200C.）；

5）提高设备壳体壁温（加热炉90-1000C,FCC再生器1800C）；

6）采用耐腐蚀材料:

镍基合金:

C-276、C-22、ND钢,含铜和铬合金,外涂覆（氟橡胶,搪瓷,高温涂料,喷不锈钢+涂料封闭等）；

7）添加剂：

中和/抑制生成硫酸,如MgO,Mg（OH）2.不仅中和硫,而且中和V5O2；

8）炉壁用涂料保护；

9）炉隔热衬里采用致密材料,防止烟气窜透；

19加热炉为什么要分辐射室和对流室？

答：

1）加热炉的辐射室有两个作用：

一是作燃烧室；二是将燃烧器喷出的火焰、高温烟气及炉墙的辐射传热通过炉管传给介质。

这种炉子主要是靠辐射室内的辐射传热，小部分靠对流室的对流传热，这只占整个传热的10％左右。

2）对流室的主要作用是：

在对流室内的高温烟气以对流的方式将热量传给炉管内的介质。

在对流室内也有很小一部分烟气及炉墙的辐射传热。

如果一个加热炉只有辐射室而无对流室的话，则排烟温度提高，造成能源浪费，操作费用增加，经济效益降低，为此，在设计加热炉时，通常都要设置对流室，以便能充分回收烟气中的热量。

20辐射室和对流室的热负荷是如何分配的？

答：

辐射对流型的加热炉热负荷分配如下。

1）筒形立管式加热炉：

对流段采用钉头管或翅片管时，辐射占70％～80％，对流占20％～30％。

对流段采用非钉头管或翅片管时，辐射占70％～75％，对流占25％～30％。

2）卧管立式炉：

辐射占70％－75％，对流占25％－30%。

21什么叫圆筒炉？

圆筒炉有什么特点？

答：

顾名思义，辐射室为圆筒形的管式炉叫圆筒炉，对流室和烟囱布置在辐射室的上部，燃烧室布置在炉底，向上烧火。

辐射室炉管排列有立管和螺旋两种，对流室炉管一般是水平布置的。

圆筒炉结构简单，制造安装方便，投资少，占地少。

适用于中小负荷的管式炉，一般25MW以下的炉子优先选用圆筒炉。

22什么是卧管立式炉？

它有哪些特点？

答：

立式炉的辐射室为较窄长的矩形，燃烧器布置在炉底，向上烧火。

一般在辐射室的上部切出斜肩，避免烟气流产生死角，这种炉型称为卧管立式炉。

它的优点在于火焰和烟气流向与炉管垂直相交，便于将高温、介质易裂解和易结焦的炉管避开炉内高温区，因此特别适用润滑油型减压炉、于焦化炉、沥青炉等。

23什么是大型箱式炉？

答：

大型箱式炉是适应管式炉热负荷的大型化而产生的。

其辐射室的外形为箱状六面体。

辐射炉管可水平布置，但大多是立式布置，也有U形或门形布置的。

燃烧器布置有炉底向上烧火、炉顶向下烧火或端（侧）墙对烧等三种。

其最大的特点是充分的利用炉膛空间，并按“积木组合式”放大，因此特别适用于大型炉。

图1圆筒炉图2立式炉图3箱式炉

图4圆筒炉图5立式炉图6箱式炉

24炉型选择的原则是什么？

答：

1）热负荷小于1MW时，宜采用纯辐射圆筒炉；

2）热负荷在1～30MW时，一般选用辐射—对流型圆筒炉；

3）热负大于30MW时，一般选用立式炉或箱式炉；

4）管内介质易裂解、易结焦，或产品品质要求高而需避免介质局部过热和裂解时，应选用卧管（水平管）底烧炉型；

5）管内含固体颗粒时，应选用卧管立式炉或螺旋管圆筒炉；

6）管内介质为气—液两相流时，易选用卧管炉；

7）炉管材料价格昂贵，或因允许压降小，或介质停留时间短而要求缩短炉管总长度时，宜选用单排管双面辐射炉；

8）介质体积流量特别大，允许压降又特别小时，宜选用集合管连接、多路并联的门型管或U型管炉型。

25常用的炉管连接件和炉管支承件有哪些？

答：

常用的炉管连接件有急弯弯头、铸造弯头、回弯头、集合管、尾管、法兰等；常用的炉管支承件有管板、管架（如图7）、吊钩、拉钩等炉内支承

件，和固定支座、活动支座、弹簧吊架等炉外支承件。

26管式加热炉的炉衬有哪几种结构？

答：

现代管式加热炉常用的炉衬有三种结构：

砖结构、衬里（浇注料）结构和耐火纤维结构等。

图7炉管支撑件图8空气预热系统

27管式加热炉的余热回收系统包括哪些方面？

答：

包括余热锅炉、空气预热器、鼓风机、引风机、烟风道及其调节和截断用蝶阀等,如图8所示。

28什么叫燃烧器？

燃烧器的组成和种类有哪些？

答：

燃烧器是一种将燃料和空气按照所需混合比和流速在湍流条件下集中送入炉内，确保和维持点火及燃烧条件的部件。

燃烧器通常由燃料喷嘴、配风器和燃烧道三个部分组成。

燃烧器的种类有燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合燃烧器。

29选用燃烧器的一般原则是什么？

答：

考虑到管式炉的燃料来源，工艺要求和炉型特点，选用燃烧器时注意下列各点：

1）燃烧器应与燃料特点相适应；

2）燃烧器应满足管式炉的工艺需求；

3）燃烧器应与炉型配合；

4）燃烧器应满足节能和环保要求。

30什么是吹灰器？

吹灰器的种类有哪些？

答：

吹灰器是利用喷射蒸汽、空气或产生超声波的方法去清扫炉管表面灰尘的一种工具。

吹灰器的种类有蒸汽吹灰器、声波吹灰器、激波吹灰器等。

31烟囱的作用是什么？

烟囱有哪几种型式？

特点是什么？

答：

加热炉的烟囱有两个作用：

一是降烟气排入高空，减少地面的污染；二是当加热炉采用自然通风燃烧时，利用烟囱形成的抽力将外界空气吸入炉内供燃料燃烧。

烟囱按材质分为：

砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱三种。

砖烟囱较便宜，砖导热性较差，壁较厚，内外壁温差较大，设计或施工不当则易产生裂纹，影响排烟。

此外，砖烟囱不宜在地震烈度较高的地区使用。

钢筋混凝土烟囱对热应力适应性较强，烟囱可高达150米以上。

钢烟囱的最大优点轻便，抗地震性能较好。

当烟囱高度低于30米时，可以直接放在加热炉的对流室上部，结构紧凑；钢烟囱的缺点是易受烟气腐蚀。

32防爆门有什么作用？

答：

加热炉在正常操作中一般不会发生爆炸事故的。

炉子爆炸事故大部分都是在开工点火期间发生的。

在未点火前，由于燃料瓦斯阀门关不严，或多次点火未点着，而使炉膛内有可燃气体时，在点火中就容易发生爆炸。

在这种情况下，炉膛压力将防爆门推开泄掉一部分炉内压力，以减轻炉子的损坏。

如图9所示

图9防爆门图10看火门

33看火门有什么作用？

答：

看火门的作用是用来观察辐射室内燃烧器燃烧的火焰颜色、形状及长短；此外，还用来对炉管、弯头、拉钩、吊钩、热电偶、炉墙、炉顶衬里、火盆砖等进行观察，检查在运行中是否有烧坏或变形等异常现象。

如图10所示

34什么是火墙温度？

火墙温度的高低有什么意义？

答：

火墙温度又称炉膛温度，是指烟气离开辐射室的温度。

火墙温度越高，辐射室吸热越多，辐射管的热强度越大，管壁温度越高，管内油品越容易结焦。

35加热炉的重要参数和指标有哪些？

答：

重要参数和指标包括热负荷、热效率、辐射室炉管热强度、炉管内介质流速、对流室烟气流速、辐射室烟气出口温度和排烟温度等。

36什么是燃料的高发热值和低发热值？

二者有何关系？

答：

每千克燃料在燃烧后生成水为液态时所放出的热量叫做燃料的高发热值，每千克燃料在燃烧后生成水为气态时所放出的热量叫做燃料的低发热值，二者之差为燃烧产物中水的汽化潜热。

37什么叫做过剩空气系数α？

α大有什么害处？

答：

进入加热炉内的实际空气量与理论空气量的比值叫做过剩空气系数，用α表示。

α越大，说明进入炉内的空气越多，排烟量增大，排入大气中的热量就越多，这样就大大降低了炉子的热效率。

此外，α大还会加剧炉管的氧化腐蚀，提高烟气的露点温度，加大低温腐蚀范围，还会促进NOX的形成而加剧环境污染。

38加热炉偏流有什么危害？

如何防止偏流？

答：

偏流会使流量小的炉管因超温过热而结焦，甚至烧坏炉管。

操作中防止偏流的主要方法：

保持分支流量均匀，在操作中发生异常时，流量应改手动控制，以保持适当的流量，同是要加强对分支流量及压力的检查。

39炉膛负压过大，或出现正压该如何解决？

答：

炉膛负压过大原因是烟道挡板开度太大，这样会造成空气大量进入炉内，热效率降低，又易使炉管氧化剥皮而减少炉管寿命。

应及时关小烟道挡板，使负压保持在-20～-30Pa为好。

出现正压是烟道挡板开度太小，或档板卡死以及强制通风过程中鼓风机、引风机未协调好而造成的。

当挡板开度小时应立即开大；卡死应联系修理；若是鼓风机流量大则应关小进口阀，若引风机入口太小，应开大引风机入口阀，调整炉膛在负压下运行。

40烟道气中氧含量过高应怎样处理？

答：

烟道气中氧含量过高是由于炉体堵漏不好，造成外界空气进入炉膛内部，风门开得过大以及烟道挡板开度偏大，炉膛负压值高，使大量空气进入炉内造成烟气中氧含量过高，过剩空气系数α增大而造成炉子的热效率降低。

应加强炉体的堵漏，及时调节好风门、汽门、油门和档板（俗称三门一板），控制合理的过剩空气系数，要控制合理的过剩空气系数还必须建立定期的烟气采样分析制度，对数据要认真分析。

41炉管结焦的原因及解决办法？

答：

炉管结焦的原因有：

1）火焰不均匀，使炉膛温度不均匀，造成炉管局部过热；

2）进料量变化太大或进料中断等；

3）火焰舔炉管，造成局部过热。

解决办法有：

1）持炉膛温度均匀，不出现偏烧现象；

2）保持进料稳定，各路流量均匀，如发生进料中断应及时熄火；

3）调节火焰，使火焰稳定、成形、不舔炉管。

42加热炉回火的现象及原因是什么？

应该怎样预防？

答：

现象：

炉膛内产生正压，防爆门顶开，火焰喷出炉膛，回火伤人或炉膛内发生爆炸而造成设备的损坏。

原因：

1）燃料油大量喷入炉内或瓦斯大量带油；

2）烟道档板开度过小，降低了炉子抽力，使烟气排不出去；

3）炉子超负荷运行，烟气来不及排放；

4）开工时点火发生回火，主要是瓦斯阀门不严，使瓦斯串入炉内，或因一次点不着，再次点火前如炉膛吹扫不净，造成炉膛爆炸回火。

预防措施：

1）严禁燃料在点燃前大量进入炉内，瓦斯严禁带油；

2）搞清烟道档板的实际位置，严防在调节烟道档板时将档板关死或关得太小；

3）不能超负荷运行，应使炉内始终保持负压操作；

4）加强设备管理，瓦斯阀门不严的要及时更换修理；

5）开工点火前应注意检查瓦斯和燃料油的阀门是否严密，每次点火前必须将炉膛内的可燃气体用蒸汽吹扫干净。

43管式加热炉开工前应做哪些准备？

答：

1）整个管式炉及其相关工程均已交工并经验收合格。

2）定开工方案并报有关部门审批。

3）进行全面检查，包括燃烧器检查、烟风道系统检查、盘管系统检查、仪表系统检查、转动机械检查、环境检查、消防检查等。

44什么叫“三门一板”？

答：

“三门”是指油门、汽门、风门，“一板”是指烟道挡板。

油门用来调节燃烧器的燃料量大小。

汽门是指调节油的雾化程度的阀门。

风门是调节燃料燃烧所需空气量的阀门。

烟道挡板是装在烟道或烟囱中可调节开度的隔板，用来控制炉膛负压的大小。

“三门一板”的调节最能体现加热炉的操作水平，整个加热炉的现场操作都是通过“三门一板”来完成的。

45什么叫做烘炉？

烘炉的目的是什么？

答：

所谓烘炉就是加热炉在制造安装完毕后或检修完成后，在投入使用前先进行点火烘干的过程。

烘炉的目的：

1）了缓慢除去炉墙堆砌过程中积存的水分，并使耐火胶泥得到充分的烧结，否则不经过烘炉，开工时炉温上升很快，水分急剧蒸发，会造成砖缝膨胀裂纹，耐火胶泥脱落，甚至会造成炉墙倒塌。

2）对瓦斯系统、工艺管线设备、部件、仪表自动控制系统进行热负荷试运。

3）考验炉体及部件在热状态下的性能。

4）考核加热炉火嘴的使用效果。

46烟囱冒黑烟的原因及处理办法是什么：

答：

原因：

1）炉管烧穿。

2）仪表失灵，燃料油控制阀全开。

3）瓦斯带油。

4）雾化蒸汽压力突然下降。

5）烟囱挡板、一、二次风门及蝶阀开度不合适，造成缺空气，使燃料燃烧不完全。

6）炉进料量突然增加。

处理方法：

1）炉管烧穿，如果不大，则按正常停工处理；如严重烧穿，则按紧急停工处理

2）仪表控制失灵，应立即改为手动控制

3）如果瓦斯带油，应及时与有关单位联系处理

4）在雾化蒸汽的压力下降后，应调整喷嘴燃料油的压力，使油达到良好的雾化

5）根据燃烧的情况，调节烟囱挡板、风门及蝶阀的开度

6）提降量要缓慢控制

47如何判断加热炉操作的好坏？

答：

加热炉操作好坏，按照以下几个方面来鉴别：

1）介质总出口温度在工艺指标范围内；

2）各路介质流量及温度必须均匀；

3）各路炉管受热均匀，管内不结焦；

4）燃料消耗低，热效率高；

5）炉膛温度在工艺指标范围内；

6）辐射室出口负压在-20～-40PA之间；

7）火焰的颜色为橘黄色，火焰成形稳定；

8）炉子烟囱不冒黑烟。

图11火焰情况

48火焰过长、过短的原因是什么？

答：

火焰过长是由于雾化蒸汽量小或油量大、通风量小而造成的。

应适当开大雾化蒸汽或关小油门，加大通风量来解决。

若因处理量加大而造成火焰过长时，就应增加点燃火嘴的数目，火焰过短是由于雾化蒸汽量大或油量小，通风量过大而造成，应适当关小雾化蒸汽或开大油门，关小风门来解决。

若因处理量降低而造成火焰过短时就应减少点燃火嘴的数目。

49火焰颜色发红或发白的原因是什么？

答：

火焰发红是由于雾化蒸汽量小，或通风量不够而造成的。

应适当开大雾化蒸汽和调节风门。

若因烟囱抽力不够时可适当调节烟囱挡板。

火焰发白是由于雾化蒸汽量过大或油量过小、风门过大造成的，应适当关小雾化蒸汽或开大油量，关小风门。

50火焰发生回火或缩头的原因是什么？

答：

由于雾化蒸汽中带水，油中带水，雾化蒸汽量过大或者油温过低，炉膛温度过低。

油压、汽压过低且波动不稳而造成的。

应加温脱水，提高和稳定油压、汽压。

回火是由于炉膛内有可燃气体存在或者烟囱挡板，使炉膛成正压。

有时点火时油门开得过猛进入炉内不能燃烧完全也能造成回火。

一般应当在点火前向炉膛内吹蒸汽，除可燃气体，调节烟囱挡板，直至烟囱冒蒸汽再细开慢开油门。

对于瓦斯火嘴回火多，是由于瓦斯压力过低或者一次风门开的过大而造成，就应关小一次风门。

51什么是顶烧炉？

答：

制氢转化炉（如图12所示）是制氢装置的关键设备，大多采用顶烧炉，其辐射室为箱式结构，燃烧器布置在炉顶，一排燃烧器，一排炉管顺序布置。

制氢转化炉的操作条件是最苛刻的，转化管系统都是高铬镍合金材料，因此采用单排管双面辐射型炉，可以避免局部过热，使炉管周向和轴向温度分布均匀，提高炉管的利用率。

实际上，制氢转化炉是一个多管并流的外加热式反应器，炉管内装有催化剂，管内介质一边吸热，一边进行着复杂的化学反应。

图12制氢顶烧炉

52转化管管系结构有哪些，各有什么特点？

答：

制氢炉转化管管系一般采用单管型，包括转化管、上下尾管、上下集合管等。

转化管在炉膛内为加热段，炉膛外为伸出段，管内设置有支持催化剂的伞型托架，两端设置有法兰和法兰盖，以便装卸催化剂。

转化炉管有冷底和热底两种结构。

冷底即转化管下端伸出炉底（如图13所示），但伸出部分不被加热，虽然多用一段合金钢，热损失也较大，但便于催化剂的卸出。

热底结构即转化炉管下端不伸出炉底，可以节省一段昂贵的合金钢，热损失较少，但催化剂不能从炉底卸出，只能从顶部吸出。

53冷底结构包括哪几种形式？

答：

冷底结构有上支撑、下支撑、上下支撑三种型式。

上支撑一般是在转化炉管的上端焊两个支耳，将转化炉管悬挂在炉顶横梁上，转化管受热后向下膨胀，其位移和膨胀力作用在下尾管上，这对下尾管及其连接件是很不利的。

下支撑是在转化炉管的下端焊两个支耳（如图14所示），将转化管座落在炉底横梁上，转化管受热后向上膨胀，其位移和膨胀力作用在温度较低的上尾管上，这是有利的，但转化管要承受较大的热应力，如果在下支撑的同时，在转化管的上部再设置弹簧吊架牵引（如图15所示），在热状态下仍由弹簧吊架承受转化管和催化剂重量的一部分或全部，从而减少转化管承受的附加应力，这对减轻转化管的受力状态很有利。

图13伸出炉底的转化管图14下支撑结构图15弹簧吊架

上下支撑方式是想兼有上下支撑的优点：

冷态时，转化管和催化剂的重量由设置在炉顶的弹簧吊架承受，转化管下支耳或法兰离开支座一定距离，转化管受热时先向下膨胀，到下支耳或法兰与下支座接触后，转化管向上膨胀，最后炉顶弹簧还能承受转化管及催化剂重量的一部分，这种结构将其位移和膨胀力由上下尾管分担。

54热底结构有哪些形式？

答：

热底结构一般为下支撑，转化管支撑在炉底的支座上，仅下尾管伸出炉底与下集合管连接（如图16所示），以补偿集合管膨胀。

转化管向上膨胀，其位移与膨胀力由温度较低的上尾管承担，这是有利的，但转化管承受是热应力较大，当然，也可以在转化管上部设置弹簧吊架牵引以减少其压应力。

图16热底结构图17下尾管和集合管

55集合管的结构有哪几种？

答：

由于工艺介质进口温度较低，上集合管的直径一般较小，材料较低。

为了解决热补偿问题，一般采用固定支座和轴向滑动轴承支座相结合的支撑方式。

下集合管有全热壁、冷—热壁、全冷壁三种结构。

1）全热壁结构的支集合管和总集合管均为热壁，外保温或置于保温箱内（如图17所示），因其造价高和膨胀问题难以解决，现在已很少使用。

2）冷—热壁混合的支集合管采用热壁结构，外保温或与下尾管一起置于保温箱内。

一般在在支集合管的中间采用固定支座，两端采用滑动支座，往总集合管去的连接管也置于中间，连接管只承受总集合管热膨胀引起的位移，而总集合管一般采用冷壁结构。

3）冷壁结构的总集合管一般分为三层结构，承压的外壳一般采用碳钢或低合金钢，中间是保温层，内部是高合金25-