一、设计原则
1.一般规定
1.1加热炉设计应符合《一般炼油装置用火焰加热炉》（SH/T）的规定；余热锅炉设计应符合《锅炉安全技术监察规程》（TSGG）。
1.2如果加热炉数据表是专利商提供或专利商有特殊规定，应采用专利商规定。
2.炉型选择
2.1加热炉炉型应根据热负荷大小、被加热介质的性质和运转周期等工艺操作要求、满足长周期运转、便于安装和检修、投资少的原则，并结合场地条件进行选择。
2.2设计热负荷小于1MW时，宜采用纯辐射圆筒炉；设计热负荷为1MW~30MW时，宜选用立式圆筒炉，设计负荷大于30MW时，应通过技术经济对比选用圆筒炉、箱式炉或其他有成熟设计、应用实例的炉型。
2.3被加热介质重度大、易结焦、管内为汽液两相的管式炉（如加氢裂化及渣油加氢反应进料炉等）宜选用水平管立式炉。
2.4炉管价格昂贵，要求提高炉管表面利用率，或要求缩短流程长度以减少压降、停留时间及管内结焦的管式炉（如焦化炉、沥青炉等），宜选用单排管双面辐射的炉型。
2.5被加热介质为气相，流量大且要求压降小时（如重整反应进料炉），宜选用U型或倒U型盘管结构的箱式炉。
3.余热回收
3.1各加热炉的对流室应优先考虑加热装置内的物流，以减少这些物流的换热设备热负荷。
3.2在技术、经济合理的条件下，应最大可能利用烟气余热来预热燃烧用空气，以减少燃料的消耗。
3.3除特殊情况外，空气预热系统中的换热设备应放置在地面。加热炉应可以在不启动空气预热系统即自然通风状态下操作，自然通风状态下，加热炉热负荷应达到%设计负荷（送风机与快开风门连锁）。或加热炉燃烧器采用强制通风燃烧器（燃烧器空气侧压降不小于Pa），两台送风机同时操作（按60%热负荷选型），或一开一备（按%热负荷选型）。
3.4应优先采用装置中过剩蒸汽、低温热水、以及其他低温热源等预热环境空气作为预热器防露点腐蚀的措施，前置空气预热温度在最冷月平均温度下不宜低于40℃。
3.5加热炉空气预热系统用通风机，宜选用变频调速电机驱动。
3.6加热炉带有空气预热系统的流程图宜符合项目文件的规定。
4.火焰监测
工艺介质加热炉的燃烧器均设主火焰检测器，以检测主火焰的燃烧或熄灭，并参与报警和连锁。硫磺回收装置的酸性气燃烧炉和尾气焚烧炉应设置火焰检测器。火焰监测器的类型应为光学火焰监测。
5.热效率
5.1加热炉设计热效率应按《石油化工管式加热炉热效率设计计算》（SH/T）的规定进行计算，其基准计算条件如下：
5.1.1热负荷采用设计热负荷；
5.1.2如无特殊规定，设计过剩空气百分数按下表选取
燃烧类型
设计过剩空气百分数
燃气
燃油/油气联合
自然通风
20%
25%
强制通风
15%
20%
5.1.3基准温度取15℃；
5.2燃料气硫含量不超过20PPM时，排烟温度应不高于℃，且热效率应不低于92%；
5.3若燃料为燃料油或当燃料气硫含量超过20PPM时，应根据燃料组分计算出烟气露点，保证最冷端表面温度高于酸露点温度8℃，在此基础上采取前置预热、空气旁路等措施，在保证加热炉长周期安全运行的前提下，尽量提高加热炉热效率；
6.设计计算
6.1加热炉设计热负荷应采用设计工况下的计算热负荷，并且应能满足最大及最小操作工况下的工艺要求。
6.2加热炉的设计应尽量使热强度分布均匀，多管程加热炉设计时各管程应尽量使水力学和热力学对称。
6.3加热炉工艺设计计算应包括管式炉的燃料燃烧计算、热效率计算、管内外传热及流体流动计算、衬里及保温厚度计算、复杂管系的热应力计算等。加热炉工艺计算应满足各种操作工况下的工艺要求。
6.4加热炉钢结构设计计算应包括炉体钢结构、烟囱及其烟风道系统的钢结构设计计算。钢结构应满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度的要求。
6.5辐射管架及对流中间管板应进行强度计算。
6.6加热炉炉管壁厚计算应符合《炼油厂加热炉炉管壁厚计算》（SH/T）规定；余热锅炉炉管壁厚计算应符合《水管锅炉压元件强度计算》(GB／T)
6.7排烟系统的设计应在设计过剩空气系数、设计烟囱温度、最高环境温度、正常放热量的%条件下，辐射段和对流段保持至少25Pa的负压。
7.烟囱
7.1烟囱的设置应考虑集约化和环保要求，根据区域布置情况尽可能合理设置共用烟囱。
7.2除非另有规定，烟囱的排放要求和高度应符合GB的规定。
烟囱顶部应高出20m范围内的操作平台或建筑物3.5m以上。
二、工程设计规定
1.制造方式
所有加热炉及余热锅炉均采用工厂模块化制造、现场组装的方式进行设计、制造，大型箱式炉应优先采用Xsteel软件绘图。
2.盘管系统
2.1应根据加热炉炉管设计压力、设计温度和介质腐蚀条件，选择相应的炉管材质，并应符合SH/T《高酸原油加工装置设备和管道设计选材导则》的规定。根据腐蚀曲线查取腐蚀速率时，应采用管内壁最高温度，并分段选择炉管材质。在炉管设计寿命内，当根据腐蚀速率计算出的腐蚀量超过4mm时，应升高材料等级。
2.2碳钢炉管材质应符合GB的规定，蒸汽及热水用炉管应符合GB的规定，合金钢炉管应符合SH/T-表7.3中所列规范及设计文件的规定。
2.3扩面管扩面部分的材质应根据算出的最高顶部温度按SH/T表7.2.2选取。
2.4加热炉炉管端部接头应设计为能承受SH/T图9.1-3中所列力矩（M）和力（F）乘以3.0的系数后的力矩（M）和力（F）。
2.5常用炉管及其连接弯头的规格应符合SH/T表8.1.5的规定，并优先选用A系列。
加热炉结构的设计内部应留有足够的炉管膨胀空间，外部应考虑水平炉管的抽出和装入空间，以及垂直炉管的吊装措施和所需场地。
炉管支撑件应符合下列规定：
2.6辐射室吊管架的设计温度为炉膛烟气温度加上℃，且不得低于℃；
2.7辐射室吊管架及连接用管架采用ZG40Cr25Ni20或HP40Nb，对流段中间管板根据所接触的烟气温度按SH/T的规定分别选用ZG40Cr25Ni20、ZG35Cr25Ni12；
2.8如燃料中含有金属钒，炉管支撑件所接触烟气温度超过℃，炉管支撑件应采用ASTMAGr50Cr-50Ni-Cb；
2.9对流两端管板采用钢板焊接形式，底部管板的钢板采用15CrMo，上部管板的钢板采用碳钢，所有套管采用06Cr19Ni10不锈钢。
3.钢结构
3.1加热炉钢结构用钢优先采用QB。
3.2所有H型钢均应遵照《热轧H型钢》（GB/T）和《焊接H型钢》（YB）规范规定，并优先采用热轧H型钢。
3.3不应把管板支撑梁包裹在弯头箱门内。
3.4为便于模块运输，混凝土沉台高度为mm，即沉台上表面距炉底横梁距离约mm左右。
在炉底标高处至少应提供完整的环绕加热炉的平台。
3.5炉底上炉管导向管的套管应伸出炉底板，底部塞陶纤棉，再用螺帽拧紧。
3.6加热炉所有平台铺板采用格栅板，每隔两层平台上在格栅板上再铺一层5mm后的菱形花纹钢板。
4.隔热及耐火材料
4.1应根据加热炉实际操作温度及烟气成分合理选用耐火及隔热材料。
4.2在无风、环境温度27℃条件下，辐射段、对流段和热烟风道的外壁温度应不超过75℃，辐射段底部外表面温度应不超过80℃。
4.3对于重沸炉、常减压加热炉、烧油或者油气联合燃烧的加热炉，辐射段炉墙及炉顶宜采用双层轻质浇注料结构；对于反应炉或工艺过程要求热容量小的加热炉应采用辐射段炉墙及炉顶应采用陶瓷纤维模块结构；对于有火焰直接冲刷的辐射室平面立墙迎火面应采用耐火砖。
4.4附墙燃烧器用砖墙（如焦化炉采用附墙燃烧器时的下部炉墙）、两侧有火焰且火焰与墙之间无覆管的砖墙（如：辐射段中间火墙），应采用GB/T的DLG-1.0L低铁高铝质隔热耐火砖或YB/T的LZ-65高铝砖或ASTMC的28级别砖砌筑，膨胀缝应填塞等级温度不低于1℃的条状锆铝陶瓷纤维毯。
4.5加热炉炉底宜采用轻质浇注料和耐火砖双层结构，厚度mm。炉底耐火砖应采用GB/T的LG-1.0L高铝质隔热耐火砖。
4.6对于烟气温度较高的辐射至对流过渡段，宜采用陶纤板加浇注料的炉衬结构。
4.7采用纤维制品的炉壁板及锚固钉的低温部分应涂抹一层满足设计文件要求的防露点腐蚀涂料。
热风道宜采用岩棉板（或毡）及0.8mm厚铝皮外保温结构，当空气温度超过℃采用硅酸铝纤维毯及0.8mm厚铝皮外保温结构。
4.8对流室、烟道、烟囱等内衬宜采用轻质浇注料结构。
4.9对流室除最下面1排炉管外，其余各排炉管均应设置折流砖。
5.配件
5.1所有加热炉燃烧器应采用低氧化氮燃烧器，每个燃烧器均应设置长明灯，每个工艺装置应至少备有一套便携式电点火器。
5.2对于最大放热量大于4.4MW的液体燃料加热炉，至少应选用3台燃烧器。不允许采用配有多枪的单台燃烧器。
5.3除业主/专利商指定外，烟气空气预热系统应根据使用条件选用管束式空气预热器、板式空气预热器、铸铁式空气预热器、或其组合式空气预热器。
5.4对于烧燃料油或油气联合加热炉对流段应设置吹灰器，吹灰器型式应为固定旋转/长伸缩式蒸汽吹灰器。对于烧气体燃料的加热炉，对流段不设置吹灰器，但应每几排炉管留出一定的检修空间并设置检查门；所有加热炉空气预热器烟气侧如采用扩面管应设置吹灰设施，并设置采用临时高压水进行清洗的开口，如可能采用水冲洗，应对预热器内的衬里进行保护。
5.5存在强制通风和自然通风切换操作的加热炉，其炉底风道应设有气动自动快开风门。
5.6挡板的型式、结构和技术要求应符合SH/T附录F的规定。
5.7风机的选型、结构和技术要求应符合SH/T附录E的规定。
5.8辐射室端墙或侧墙上部应设置防爆门，防爆门应尽可能的布置在朝向装置外侧的方向，防爆门下部需设护拦。直排式纯辐射加热炉可以不设防爆门。
5.9烟风道挡板应采用石墨自润滑、外置轴承支撑结构形式。
5.10灭火蒸汽管和仪表接管的设置应符合《一般炼油装置用火焰加热炉》（SH/T）的相关规定。
主要的结构立柱从基础板到炉底板下部50mm处需涂防火层。大于25t的预热器下部支撑钢结构的主要梁柱应设置防火层；高径比大于8且总重大于25t没有内保温或外保温的烟风道下部应设置防火层。
6.环境保护
6.1烟气排放应符合批复的“环境影响报告书”中的规定。
6.2燃烧器噪声应符合《石油化工企业环境保护设计规范》（SH）的规定。炉区噪声不超过85dBA。选用的通、引风机噪声亦不超过85dBA。
6.3加热炉本体及其附属系统的任何部位和任何部件均不得采用任何形式的石棉制品和/或含石棉制品。
三、项目管理要求
1.设计中凡采用了新技术、新结构、新材料时，需事先进行设计评审并留存评审记录。
2.所有设计文件应按规定签署。
3.采用的标准规范
3.1本项目加热炉专业所采用的标准规范见表1，其中各标准所引用的相关标准应视为本项目应遵守的标准规范的一部分。
3.2凡是注有日期的引用标准规范，其随后的所有修改单（不包括勘误的内容）或修改版，均不适用本统一规定。但鼓励达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本统一规定。
3.3加热炉设计还应符合地方相关标准规范的规定。
表1执行标准目录
文件编号
文件名称
国质检总局公告[]第83号
固定式压力容器安全技术监察规程
TSGG
锅炉安全技术监察规程
GBT
压力容器
GB
管壳式换热器
GB/T
焊缝符号表示法
GB/T.1
气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口
GB/T.2
埋弧焊的推荐坡口
GB
固定式钢梯及平台安全要求
GB
生产设备安全卫生设计总则
GB/T
无缝钢管超声波探伤检验方法
GB/T
钢管涡流探伤检验方法
GB/T
涂覆涂料前钢材表面处理
GB/T
水管锅炉受压元件强度计算
GB
锅炉大气污染物排放标准
GB/T
无损检测
GB
大气污染物综合排放标准
GB/T
水管锅炉
GB/T
锅壳锅炉
GB/T
锅壳锅炉受压元件强度计算
GB/T
烟道式余热锅炉通用技术条件
GB09
建筑结构荷载规范
GB11
建筑抗震设计规范
GB17
钢结构设计规范
GB51
烟囱设计规范
GB78
烟囱工程施工及验收规范
GB
高耸结构设计规范
GB50
石油化工企业设计防火规范
GB
钢结构工程施工质量验收规范
GB
工业炉砌筑工程施工及验收规范
GB/T
工业设备及管道绝热工程设计规范
GB
锅炉安装工程施工及验收规范
GB
石油化工静设备安装工程施工质量验收规范
GB
石油化工绝热工程施工质量验收规范
GB
钢结构焊接规范
GB
钢结构工程施工规范
GB
石油化工钢制设备抗震设计规范
GB/T87
工业企业噪声控制设计规范
SH
石油化工工艺装置布置设计规范
SH/T
石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范
SH
石油化工企业环境保护设计规范
SH/T
一般炼油装置用火焰加热炉
SH/T
炼油厂加热炉炉管壁厚计算
SH
石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定
SH/T
石油化工管式炉热效率设计计算
SH
石油化工企业职业安全卫生设计规范
SH
石油化工企业排气筒（管）采样口设计规范
SH/T
石油化工管式炉基础设计规范
SH/T
石油化工管式炉急弯弯管技术标准
SH/T
石油化工管式炉钢结构设计规范
SH/T
石油化工钢制压力容器
SH/T
石油化工钢制压力容器材料选用规范
SH
石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件
SH
石油化工管式炉钢结构工程及部件安装技术条件
SH
石油化工管式炉耐热钢铸件技术标准
SH/T
高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则
SH/T
石油化工管式炉燃烧器工程技术条件
SH/T
石油化工管式炉耐热铸铁件工程技术条件
SH/T
石油化工管式炉轻质浇注料衬里工程技术条件
SH/T
石油化工管式炉铬钼钢焊接回弯头技术标准
SH/T
一般炼油装置火焰加热炉陶瓷纤维衬里
SH/T
高酸原油加工装置设备和管道设计选材导则
SH
石油化工钢结构防火保护技术规范
SH/T
石油化工管壳式余热锅炉
SH/T
石油化工管式炉烟风道结构设计规范
SH/T
石油化工管道用金属软管选用、检验及验收
SH/T
高频电阻焊螺旋翅片管
SH/T
石油化工管式炉高合金炉管焊接工程技术条件
SH/T
石油化工管式炉用空气预热器通用技术条件
SH/T
石油化工管式炉钉头管技术标准
SH/T
石油化工管式炉用铸造高合金炉管及管件技术条件
SH/T
管式炉安装工程施工及验收规范
SH/T
石油化工乙烯裂解炉和制氢转化炉施工技术规程
SH/T
石油化工铬钼耐热钢焊接规程
SH/T
石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍合金焊接规程
SH/T
石油化工异种钢焊接规程
SH/T
石油化工筑炉工程施工质量验收规范
SH/T
石油化工管式炉用燃烧器试验检测规程
SH/T
石油化工筑炉工程施工技术规程
DL/T
火力发电厂焊接技术规程
DL.2
电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组
DL.5
电力建设施工技术规范第5部分：管道及系统
SD
燃煤电站锅炉技术条件（试行）
JB/T9
锅炉锅筒制造技术条件
JB/T
锅炉集箱制造技术条件
JB/T
锅炉管子制造技术条件
JB/T
锅炉水压试验技术条件
JB/T
锅炉受压元件焊接技术条件
JB/T
锅炉油漆和包装技术条件
JB/T
管式空气预热器技术条件
JB/T
锅壳锅炉本体制造技术条件
JB/T
锅炉钢结构技术条件
JB/T
工业锅炉烟箱、钢制烟囱技术条件
JB/T
工业锅炉焊接管孔
JB/T
锅炉锅筒内部装置技术条件
JB/T
承压设备无损检测
JB
钢制压力容器——分析设计标准
JB/T
碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法
JB/T
烟道式余热锅炉通用技术条件
JB/T
电站锅炉技术条件
JB/T
锅炉角焊缝强度计算方法
JB/T
锅炉吊杆强度计算方法
JB/T
锅炉钢构架设计导则
JB/T
工业锅炉锅筒内部装置设计导则
HGJ
工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范
NB/T.1
钢制焊接常压容器
NB/T
承压设备焊接工艺评定
NB/T
压力容器焊接规程
NB/T
锅炉用高频电阻焊螺旋翅片管技术条件
NB/T
螺旋翅片管箱及模块技术条件
NB/T
余热锅炉用小半径弯管技术条件
NB/T
减温减压装置
NB/T
工业锅炉技术条件
NB/T
工业锅炉系统能效评价导则
欢迎加入化工设备圈
长按图片中的