论文部分内容阅读
摘 要：随着科学生产技术的不断提升，对各种产品的需求也增大，这对车间的导热油炉是一个巨大的考验，本文主要讨论导热油炉从总工艺热负荷、燃料气热值、燃料气流等方面分析导热油炉供热量不足的原因，并讨论导热油炉的清理及检验方法，从而使导热油炉满足生活生产的需要。
关键词；导热油炉 供热不足 清理除杂
导热油炉也叫做有机热载油炉，导热油炉在实际应用中会遇到所用的燃料气体不足而导致，导热油炉的供热量不足，导热油在使用时也会受到过热和化学污染而导致产品氧化变质，这样会导致导热油的品质发生变化。而导热油在大多数情况下是不允许发生变化的，这些由于使用发生的变化会油炉和导热系统产生安全隐患，使安全系统发生安全事故，另外油炉的炉壁上也会因为长时间的使用而积累灰尘，这些炉管外壁的灰尘如果不得到及时的清扫，会使导热油的氧化分解加快，以至于减少导热油的使用期限，不仅如此由于炉管外壁的灰尘不清扫会使导热油的受热面积和用设备散热器的管壁沉积焦垢，降低其传热效率， 甚至造成导热油炉受热面管壁超温而发生爆管事故。所以分析原因和及时解决是非常重要的。
一、导热油炉正常状况与故障情况
现在市场上普遍通用的导热油炉是常州常成热力设备有限公司制造的，YY（Q）L-400Y（Q）型号的，额定供热量为4100KW，工作介质为导热油，介质温度低于350℃，热功率不低于80%，最大工作压低于0.8MP，热油的循环量170～256m3/h。一般工厂的导热油炉不是很多，所以这导热油炉也是整个生产工艺的关键，一旦导热油炉发生故障将会影响整个生产车间进行和生产安全。
1.导热油供量不足。在处理原材料时若脱胶塔釜温度一直是小于正常温度，如果导热油炉燃烧机一直是大火燃烧，而导热炉的温度还提高不上去的话，这应该是导热油炉的供热量不足，而影响了各个下级分馏塔的工作，即使进行了参数调整，这样的现象也不会有好转，最后只能采用降低生产率的方法降低生产负荷，来维持整个设备的运行。
2.实际热负荷计算。导热油炉整个设备的结构分为脱胶塔，硫化氢汽提塔，常压分馏塔，侧线汽提塔四部分，其设计热负荷的总值为2578kw，而在实际中导热油的供热量为理论设计供热量的80%，所以理论完全能满足装置对于热量的需求。
3.导热油的品质。在使用当中，由于系统中导热油残碳指标增高的话，就会使导热油炉的内管壁产生焦垢，降低导热油的质量，加大传热的热阻，热阻增大后，导热油的温度也会升高，任意一种的导热油都会因为温度升高都会发生物理变化，分解会根据熔沸点的不同产生不同的物质，低沸点物质会以气体的形式从高位膨胀槽放空管排出，而高沸点的物质会积累在导热油中增加导热油的黏度，导热油的分解速率与温度是成正比关系的，导热油炉中的油一旦超过期限的额度，热分解的速率加倍增快。最终导致整个供热系统的能力降低。
4.炉管外壁灰垢影响及清除。导热油炉根据不同工作车间的需要所以种类也有所不同，其中燃煤导热油炉由于煤炭燃烧的中心部位的温度正常情况下是高于灰熔点的，所以飞灰到炉膛喉口处会粘到前后拱，在此累计结为大焦块。剩下的残余煤炭渣高温熔化后，会凝固到炉膛耐火砖或螺旋盘管表面上，从而结成灰垢。在这些灰在炉管外壁累积后，会影响油炉的排烟温度和烟气阻力，会导致阻力增大，这样恶性循环下工况的燃烧会越来越糟糕，并且降低油炉的热效率，另一方面，在沉积时间长也会导致油炉的能力降低，在遇到高温和特定的空气量时也会使灰垢发生二次燃烧，使排烟温度异常，出烟口冒出黑烟，在二次燃烧严重时，烟口会呈现为暗红色，在接触不严出会窜出火苗，这样会给导热油炉带来毁灭性伤害，也会烧毁空气预热器。导热油炉中的灰积不仅会使导热油炉的热效率降低，排烟温度增加也会造成炉子供热量不足，如果强制采取加强燃烧措施的方法来提高热量，就会造成未积灰的裸露地方局部受热过大，导致这部分内壁加速分解，直到炉壁烧毁，所以大部分的导热油炉应带有吹灰器，应该定期吹灰，在吹灰时应加大风力，保证彻底，没有吹灰器的导热油炉应使用化学清灰剂，根据油炉的类型不同其清灰剂的类型也应该不同，燃煤导热油炉使用氧化型清灰剂， 成分为碱金属硝酸盐混合一些助燃剂或分散剂； 燃油导热油炉的化学清灰剂以还原型为主， 主要成分为铵盐混合一些活性剂或添加剂，这些都是根据燃烧时产生的碱金属阳离子附着在受热面上，会使受热面上的灰垢与熔融的硝酸盐形成较低熔点的物质，使其灰垢变疏松易脱落，而且还有催化助燃的作用。如果直接将化学清灰剂，倒入正在燃烧的炉膛火上，会产生白色烟雾，在不用停炉时，一定要检修，等待油炉冷却后用压缩空气或高压水清刷，彻底清灰除垢。
5.炉管内壁灰垢的影响及清除。炉管内壁在使用时也会因为导热油发生热分解而导致黏度增加，这样就会在内壁上结上污垢，导致流动阻力增大，流速下降，如进出口油温度差、 进出口油压力差、 排烟温度果使用不当，会导致局部温度过高，或者发生加速氧化等现象，会导致整个导热炉发生崩溃，焦垢的传热效率低，在生成结焦时，不会导致该处的温度过高，但是在此处周边的内壁会发生温度过高的现象，导致炉管壁发生鼓泡，破裂等现象，为了保证此种事情不发生，导热炉内壁应该保证一年清洗一次，在清洗时应该用化学剂将导热油炉和供热系统同时清洗，这是因为，导热油产生变质结焦后，对整个系统的管道内同时会产生沉积，特别是热设备中焦垢对其导热性的影响很大。在清洗导热油炉内壁时用的最多的也是化学清洗剂，种类分为碱液清洗和清洗剂清洗，碱液清洗是将导热油炉、 高位膨胀槽、 低位储油罐内残油放尽， 加入 10% 的苛性碱水溶液， 并加入洗涤添加剂， 使碱液充满系统，然后加热至90℃左右，循环 8 h，冲洗所有的设备和管线。大部分沉积物会分散到碱溶液中，由回油管滤网除去或由系统排泄管排出。在清洗完成后，要打开底部的排放液阀，排放清洗液。碱性清洗液对导热炉内壁的胶质沉淀能较好地清除，但是对已经彻底焦化的结焦层是难以清除的。
二、改進措施
1.更新设备。在燃气减压阀上应该定时更新，通过购买专用的燃气减压阀，将其安装在燃气管路的原来减压阀处，当此条线路出现故障时，也就相当于增加了一条备用的线路设备。安装燃气系统的脱水缓冲罐，如果燃气系统没有缓冲罐，会经常导致燃气的脱水效果，这样会造成不必要的能量损失和燃气压力不稳定，增大经济投入，如果在使用前在减压阀前设置一个脱水缓冲罐，这样既解决了脱水效果不好的问题，也减少了热量的损失，还能保持燃气压力的稳定，维持系统的机能。
2.使用检查。保证导热炉出口温度和出口油压力的稳定是保证导热炉稳定运行的根本，若要保证其安全运行，还要保证油燃烧良好，炉子的热效率增加。在导热炉运行时严格按照相关规定的指标对其进行检查，其中包括进出口油温度差、 进出口油压力差、 排烟温度等，对有问题的地方及时进行调整并采取有效的措施，
三、结语
本文通过讨论对导热油炉供热量不足的原因进行了简要分析，并进行了相应改进，改进之后导热油炉的供热能力得到了大幅提升，满足了正常生产的所有供热需求。在今后导热油炉的使用和配套系统设计中，应该高度重视整体系统的设计审查工作。平时还应加强定期自检， 保持炉管内外壁的清洁。 这样炉管外壁积灰结垢层热阻和炉管内壁结焦积垢层热阻对传热的影响就可以同时消除， 其结果就是炉管壁受热面的传热系数可大幅度提高， 导热油炉的供热量将更加充足， 而炉子的热效率也将会更高。同时，也应高度重视供货方、使用方和设计院的协调沟通，从而确保整个系统的安全、可靠、稳定运行。
参考文献：
[1]汪琦，季炳奎，季俊.导热油炉内炉管外表面的清洗[A] . 第十六届全国热载体加热技术交流学术会议论文集[C].常州：2012：45-47.
[2]汪琦 . 螺纹管对导热油的强化传热和结焦预防研究[J]. 化工装置技术，2013，18 （3）：18-19.
[3]汪琦，季炳奎.有机热载体加热炉的受热面清洗[J].化工装备技术，2010，31 （2）：47-48.
关键词；导热油炉 供热不足 清理除杂
导热油炉也叫做有机热载油炉，导热油炉在实际应用中会遇到所用的燃料气体不足而导致，导热油炉的供热量不足，导热油在使用时也会受到过热和化学污染而导致产品氧化变质，这样会导致导热油的品质发生变化。而导热油在大多数情况下是不允许发生变化的，这些由于使用发生的变化会油炉和导热系统产生安全隐患，使安全系统发生安全事故，另外油炉的炉壁上也会因为长时间的使用而积累灰尘，这些炉管外壁的灰尘如果不得到及时的清扫，会使导热油的氧化分解加快，以至于减少导热油的使用期限，不仅如此由于炉管外壁的灰尘不清扫会使导热油的受热面积和用设备散热器的管壁沉积焦垢，降低其传热效率， 甚至造成导热油炉受热面管壁超温而发生爆管事故。所以分析原因和及时解决是非常重要的。
一、导热油炉正常状况与故障情况
现在市场上普遍通用的导热油炉是常州常成热力设备有限公司制造的，YY（Q）L-400Y（Q）型号的，额定供热量为4100KW，工作介质为导热油，介质温度低于350℃，热功率不低于80%，最大工作压低于0.8MP，热油的循环量170～256m3/h。一般工厂的导热油炉不是很多，所以这导热油炉也是整个生产工艺的关键，一旦导热油炉发生故障将会影响整个生产车间进行和生产安全。
1.导热油供量不足。在处理原材料时若脱胶塔釜温度一直是小于正常温度，如果导热油炉燃烧机一直是大火燃烧，而导热炉的温度还提高不上去的话，这应该是导热油炉的供热量不足，而影响了各个下级分馏塔的工作，即使进行了参数调整，这样的现象也不会有好转，最后只能采用降低生产率的方法降低生产负荷，来维持整个设备的运行。
2.实际热负荷计算。导热油炉整个设备的结构分为脱胶塔，硫化氢汽提塔，常压分馏塔，侧线汽提塔四部分，其设计热负荷的总值为2578kw，而在实际中导热油的供热量为理论设计供热量的80%，所以理论完全能满足装置对于热量的需求。
3.导热油的品质。在使用当中，由于系统中导热油残碳指标增高的话，就会使导热油炉的内管壁产生焦垢，降低导热油的质量，加大传热的热阻，热阻增大后，导热油的温度也会升高，任意一种的导热油都会因为温度升高都会发生物理变化，分解会根据熔沸点的不同产生不同的物质，低沸点物质会以气体的形式从高位膨胀槽放空管排出，而高沸点的物质会积累在导热油中增加导热油的黏度，导热油的分解速率与温度是成正比关系的，导热油炉中的油一旦超过期限的额度，热分解的速率加倍增快。最终导致整个供热系统的能力降低。
4.炉管外壁灰垢影响及清除。导热油炉根据不同工作车间的需要所以种类也有所不同，其中燃煤导热油炉由于煤炭燃烧的中心部位的温度正常情况下是高于灰熔点的，所以飞灰到炉膛喉口处会粘到前后拱，在此累计结为大焦块。剩下的残余煤炭渣高温熔化后，会凝固到炉膛耐火砖或螺旋盘管表面上，从而结成灰垢。在这些灰在炉管外壁累积后，会影响油炉的排烟温度和烟气阻力，会导致阻力增大，这样恶性循环下工况的燃烧会越来越糟糕，并且降低油炉的热效率，另一方面，在沉积时间长也会导致油炉的能力降低，在遇到高温和特定的空气量时也会使灰垢发生二次燃烧，使排烟温度异常，出烟口冒出黑烟，在二次燃烧严重时，烟口会呈现为暗红色，在接触不严出会窜出火苗，这样会给导热油炉带来毁灭性伤害，也会烧毁空气预热器。导热油炉中的灰积不仅会使导热油炉的热效率降低，排烟温度增加也会造成炉子供热量不足，如果强制采取加强燃烧措施的方法来提高热量，就会造成未积灰的裸露地方局部受热过大，导致这部分内壁加速分解，直到炉壁烧毁，所以大部分的导热油炉应带有吹灰器，应该定期吹灰，在吹灰时应加大风力，保证彻底，没有吹灰器的导热油炉应使用化学清灰剂，根据油炉的类型不同其清灰剂的类型也应该不同，燃煤导热油炉使用氧化型清灰剂， 成分为碱金属硝酸盐混合一些助燃剂或分散剂； 燃油导热油炉的化学清灰剂以还原型为主， 主要成分为铵盐混合一些活性剂或添加剂，这些都是根据燃烧时产生的碱金属阳离子附着在受热面上，会使受热面上的灰垢与熔融的硝酸盐形成较低熔点的物质，使其灰垢变疏松易脱落，而且还有催化助燃的作用。如果直接将化学清灰剂，倒入正在燃烧的炉膛火上，会产生白色烟雾，在不用停炉时，一定要检修，等待油炉冷却后用压缩空气或高压水清刷，彻底清灰除垢。
5.炉管内壁灰垢的影响及清除。炉管内壁在使用时也会因为导热油发生热分解而导致黏度增加，这样就会在内壁上结上污垢，导致流动阻力增大，流速下降，如进出口油温度差、 进出口油压力差、 排烟温度果使用不当，会导致局部温度过高，或者发生加速氧化等现象，会导致整个导热炉发生崩溃，焦垢的传热效率低，在生成结焦时，不会导致该处的温度过高，但是在此处周边的内壁会发生温度过高的现象，导致炉管壁发生鼓泡，破裂等现象，为了保证此种事情不发生，导热炉内壁应该保证一年清洗一次，在清洗时应该用化学剂将导热油炉和供热系统同时清洗，这是因为，导热油产生变质结焦后，对整个系统的管道内同时会产生沉积，特别是热设备中焦垢对其导热性的影响很大。在清洗导热油炉内壁时用的最多的也是化学清洗剂，种类分为碱液清洗和清洗剂清洗，碱液清洗是将导热油炉、 高位膨胀槽、 低位储油罐内残油放尽， 加入 10% 的苛性碱水溶液， 并加入洗涤添加剂， 使碱液充满系统，然后加热至90℃左右，循环 8 h，冲洗所有的设备和管线。大部分沉积物会分散到碱溶液中，由回油管滤网除去或由系统排泄管排出。在清洗完成后，要打开底部的排放液阀，排放清洗液。碱性清洗液对导热炉内壁的胶质沉淀能较好地清除，但是对已经彻底焦化的结焦层是难以清除的。
二、改進措施
1.更新设备。在燃气减压阀上应该定时更新，通过购买专用的燃气减压阀，将其安装在燃气管路的原来减压阀处，当此条线路出现故障时，也就相当于增加了一条备用的线路设备。安装燃气系统的脱水缓冲罐，如果燃气系统没有缓冲罐，会经常导致燃气的脱水效果，这样会造成不必要的能量损失和燃气压力不稳定，增大经济投入，如果在使用前在减压阀前设置一个脱水缓冲罐，这样既解决了脱水效果不好的问题，也减少了热量的损失，还能保持燃气压力的稳定，维持系统的机能。
2.使用检查。保证导热炉出口温度和出口油压力的稳定是保证导热炉稳定运行的根本，若要保证其安全运行，还要保证油燃烧良好，炉子的热效率增加。在导热炉运行时严格按照相关规定的指标对其进行检查，其中包括进出口油温度差、 进出口油压力差、 排烟温度等，对有问题的地方及时进行调整并采取有效的措施，
三、结语
本文通过讨论对导热油炉供热量不足的原因进行了简要分析，并进行了相应改进，改进之后导热油炉的供热能力得到了大幅提升，满足了正常生产的所有供热需求。在今后导热油炉的使用和配套系统设计中，应该高度重视整体系统的设计审查工作。平时还应加强定期自检， 保持炉管内外壁的清洁。 这样炉管外壁积灰结垢层热阻和炉管内壁结焦积垢层热阻对传热的影响就可以同时消除， 其结果就是炉管壁受热面的传热系数可大幅度提高， 导热油炉的供热量将更加充足， 而炉子的热效率也将会更高。同时，也应高度重视供货方、使用方和设计院的协调沟通，从而确保整个系统的安全、可靠、稳定运行。
参考文献：
[1]汪琦，季炳奎，季俊.导热油炉内炉管外表面的清洗[A] . 第十六届全国热载体加热技术交流学术会议论文集[C].常州：2012：45-47.
[2]汪琦 . 螺纹管对导热油的强化传热和结焦预防研究[J]. 化工装置技术，2013，18 （3）：18-19.
[3]汪琦，季炳奎.有机热载体加热炉的受热面清洗[J].化工装备技术，2010，31 （2）：47-48.