S15.56℃?916.2?0.916 1000被加热原油的碳氢比:
87%?7.10
12.26%查得物性系数 kw??11.9，近似取kw??11.8 的焓表图 查表知API 重度为 27 ，查得加热介质的各部分比焓:[11] a）、原油入口焓：Iil?848.99?kJ/kg； b）、原油出口焓：Iol?1116.48?kJ/kg； c）、蒸汽人口焓：Iig?767.58?kJ/kg； d）、蒸汽出口焓：Iog?1465.38?kJ/kg。
3.1.3 被加热介质的热负荷
3.1.3.1 加热炉原油介质的热负荷
Qn?W（nIol?Iil）?q
3.6?103式中：
Qn——加热炉的原油介质热负荷，kW； Wn——被加热原油的质量流量，kg/h； Iil——被加热原油入炉的比焓，kJ/kg； Iol——被加热原油出炉的比焓，kJ/kg； q——其它热负荷, kW。 其它热负荷忽略不计,即q=0，
Q?191.78?（1116.48?848.99）?14.25MW=14.25?103KJ/S 33.6?103.1.3.2 加热炉蒸汽介质的热负荷
Qv?W（vIog?Iig）?q 33.6?10式中：
Qv——加热炉蒸汽介质的热负荷，kW； qv——蒸汽介质的质量流量，kg/h；
Iig——被加热蒸汽入炉的比焓，kJ/kg； Iog——被加热蒸汽入炉的比焓，kJ/kg； q——其它热负荷，kW。 其它热负荷忽略不计,即q = 0，
Qv?82.19?（1465.38?767.58）?15.93?MW=15.93?103KJ/S 33.6?103.1.3.3 加热炉的总的热负荷
Q??Qn?Qv?14.25?15.93?30.18MW=30.18?103KJ/S
设计热负荷Qc:
Q?1.1Q??1.1?30.18?33.198?MW=2856?104千卡/时 =33.198?10 KJ/S3
3.2 燃烧过程计算
3.2.1 燃料油燃烧物性
所用的燃料为大庆常压重油,查阅相关资料，可知燃料的燃烧物性：[1] a）、高热值：QH?44.99?103??kJ/kg b）、低热值：QL?42.21?103??kJ/kg
c）、理论空气量：Lｏ = 14.40kg空气/kg燃油（α=1）； d）、理论燃烧温度：2020℃（α=1时）。
3.2.2 加热炉设计的热效率计算
3.2.2.1 过剩空气系数和加热炉排烟温度的确定
拟采用GNK/YQ-200型油气联合燃烧器，根据相关标准选取过剩空气系数为： α = 1.20。[2]
查燃料含硫量与最低金属表面温度图得ts不得低于140℃。同时考虑到被加热介质是热流体进入炉体，为了保证对流室的换热效果，烟气的出炉温度应高于被加热介质进炉温度120℃以上。
取：ts = 280+120=400℃。 3.2.2.2 加热炉本身的设计热效率
??100%?q1?q2?q3
式中：
η——加热炉的设计热效率，%；
q1——烟气离开加热炉带走的热量损失，%； q2——加热炉表面散热损失，%； q3——机械和化学不完全燃烧损失，%。
根据烟气的出炉温度，查“烟气热量损失图”，得q1=18%，q2与q3根据经验取
q2+q3= 3% 。(也可看作q2+q3为辐射段加对流段总热损失)
????100%?18%?3%?79%
3.2.2.3 燃料油用量
在热平衡计算时，燃料，空气，雾化蒸汽带入的显热与燃料燃烧放出的热量
Ql相比，数值很小，仅1%误差，可忽略不计。工程上为简便起见，往往把这三
项带入显热忽略。
计算公式：
B???Q Ql??3.6?103?33.198?103 ? 342.21?10?0.79
3.2.2.4 烟气流量
计算公式：
?3584kg/h
?0.9956kg/sWg?Gg?B
Gg?1?L?Ws
式中：
Wg——烟气流量，kg烟气/h；
B——燃料用量，kg燃料/h； Gg——烟气量，kg烟气/kg燃料；
Ws——雾化蒸汽量，kg蒸汽/kg燃料。加热炉的燃烧器采用内混式蒸汽雾化，
雾化蒸汽量可取 Ws?0.4kg蒸汽/k燃料g。
实际空气量：
L???L0????1.2?14.44?17.328kg空气/kg燃料烟气量：
Gg?1?17.328?0.4?18.728??kg烟气/kg燃料
烟气流量：
Wg?18.728?3584?67.12?103??kg烟气/h =18.64 kg烟气/s
3.3 辐射段计算
3.3.1 辐射段基础数据
3.3.1.1 辐射段热负荷
辐射段的热负荷取加热炉总热负荷的70%，
QR?70%?Q=?70%?33.198?=????????MW=1999?104千卡/时 =23.24?10KJ/S3.3.1.2 辐射炉管管壁平均温度
炉管介质的平均温度：
3
??Tw（142?420）/2?281?℃，
辐射管的平均温度可取比炉管介质平均温度高42 ℃， 即：
??42?281?42?323?℃Tw?Tw。
3.3.1.3 辐射管平均表面热流密度
被加热介质为原油，采取单面辐射，取辐射管表面的平均热流密度为25
kw/m2。
3.3.1.4 辐射管表面强度
参阅考“辐射炉管表面强度和管内质量流速经验数据”取辐射炉管表面强度
qR??28700千卡/米2?时。 3.3.1.5 辐射管加热面积
计算公式：
QR1999?104AR?????????696.6??m?
qR28700式中：
AR——辐射管加热表面积，m2 ； QR——辐射段的热负荷，千卡/时；
qR——辐射炉管的表面强度，千卡/米2?时。
3.3.2 辐射段炉体尺寸确定
3.3.2.1 辐射管管径
参阅考“辐射炉管表面强度和管内质量流速经验数据”取辐射炉管管内质量流速GF = 1200 kg/(m2·s)。[1]
WF?273.97?103??kg/h????????kg?s
选用管程数N = 4，
di?WF130??NGF1273.97?103 ?????30??4?1200?????0.142??m式中：
di——辐射炉管内径，m；
GF——管内流体质量流速，kg/m2·s； WF——管内流体流量，kg/h；