石油化工管式爐是直接見火的加熱設備。燃料在管式爐的輻射室（少數在單獨的燃燒室）內燃燒，釋放出的熱量通過爐管傳遞給管內的被加熱介質，這就是管式爐的工作原理。
與煉油裝置中的其他設備相比，管式爐的特殊性在于直接火焰加熱；與一般工業爐相比，管式爐的盤管要承受高溫、高壓和介質腐蝕；與鍋爐相比，管式爐盤管內的介質不是水和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易結焦和腐蝕性較強的油和氣。這些就是煉油裝置管式爐的主要特點。
管式爐內的熱傳遞是通過爐管管壁進行的。由于需要足夠的傳熱溫差，加上管內膜熱阻、管內焦垢層熱阻、管壁金屬熱阻和各種受熱不均勻性的作用，管壁金屬溫度一般要比管內介質高幾十到一百多攝氏度。這是與一般設備完全不同的。再者，由于直接見火，任何泄漏都可能造成爆炸或火災，這也是非見火設備不能相比的。
加熱型管式爐的爐管壁溫為400-650℃，而加熱-反應型管式爐（制氫轉化爐）的管壁金屬溫度常常在850-1000℃范圍內。管式爐盤管承受的工作壓力低的如蒸餾爐，一般是1-3mpa，高的如高壓加氫爐，可高達18-20mpa。
煉油管式爐爐管內的介質大都是原油、餾分油、溶劑、氫氣等。在高溫下油和溶劑易裂解、析碳，嚴重時則結焦。結焦后管壁溫度增加，而裂解和結焦又相應加劇，如此形成惡性循環，從而影響產品品質的關鍵，也是保證管式爐長周期、平穩、安全運轉的關鍵。
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