導(dǎo)熱油爐工作原理
導(dǎo)熱油爐是將電加熱器直接插入有機(jī)載體(導(dǎo)熱油)中直接加熱,并通過高溫油泵進(jìn)行液相循環(huán)將加熱后的導(dǎo)熱油輸送到用熱設(shè)備,再由用熱設(shè)備出油口回到電熱油爐加熱,形成一個(gè)完整的循環(huán)加熱系統(tǒng)。電加熱導(dǎo)熱油爐采用數(shù)顯式溫控儀控溫,具有超溫報(bào)警、低油位報(bào)警、超壓力報(bào)警功能。
一.導(dǎo)熱油爐的原理
是以煤、重油、輕油、可燃?xì)怏w其他可燃材料為燃料,導(dǎo)熱油為熱載體。利用循環(huán)油泵強(qiáng)制液相循環(huán),將熱能輸送給用熱設(shè)備后,繼而返回重新加熱的直流式特種[1]工業(yè)爐,導(dǎo)熱油,又稱有機(jī)熱載體或熱介質(zhì)油,作為中間傳熱介質(zhì)在工業(yè)換熱過程中的應(yīng)用已有五十年以上的歷史。
手燒立式燃煤導(dǎo)熱油爐
有機(jī)熱載體爐是一種以熱傳導(dǎo)液為加熱介質(zhì)的新型特種鍋爐。具有低壓高溫工作特性。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,有機(jī)熱載體爐得到了不斷的發(fā)展和應(yīng)用。有機(jī)熱載體爐的工作壓力雖然比較低,但爐內(nèi)熱傳導(dǎo)液溫度高,且大多具有易燃易爆的特性,一旦在運(yùn)行中發(fā)生泄漏,將會引起火災(zāi)、爆炸等事故,甚至造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此,對有機(jī)熱載體爐的安全運(yùn)行和管理,必須高度重視。
二.點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作
1.有機(jī)熱載爐內(nèi)、外部的檢查和準(zhǔn)備,包括:
2.導(dǎo)熱油電加熱爐內(nèi)部殘存水已放盡、吹干;爐膛內(nèi)雜物清除干凈;各檢查孔、人孔等都已密閉,使用填料符合熱載體爐介質(zhì)要求。
3.安全附件和保護(hù)裝置的檢查
1) 壓力表彎管前端的針形閥或截止閥處全開狀態(tài)。壓力表精度、量程、表盤直徑符合要求,無壓力時(shí)指針回零。
2) 液位計(jì)放油管閥門處關(guān)閉狀態(tài),放液管已與儲存罐正確聯(lián)接。
3) 溫度計(jì)及自動記錄儀表已校驗(yàn)合格;超溫超壓報(bào)警、自動連鎖保護(hù)裝置已投入,電器控制各接點(diǎn)無異常。
4) 燃燒通風(fēng)設(shè)備檢查,無異常。
三.介質(zhì)化驗(yàn)及冷態(tài)循環(huán)
導(dǎo)熱油爐使用的熱傳導(dǎo)液質(zhì)量合格,對熱載體鍋爐安全運(yùn)行關(guān)系極大,所以,應(yīng)先對使用的熱傳導(dǎo)液取樣化驗(yàn)或有供應(yīng)方的相關(guān)質(zhì)量證明,應(yīng)明確:
1) 熱傳導(dǎo)液最高使用溫度是否與有機(jī)熱載體爐供熱條件一致。爐出口溫度至少應(yīng)比熱傳導(dǎo)液允許使用溫度低30~40℃,否則熱傳導(dǎo)液在使用中會很快分解變質(zhì),提前失效。
2) 抽樣化驗(yàn),測定熱傳導(dǎo)液的外觀質(zhì)量、閃點(diǎn)、粘度、酸值、殘?zhí)亢退郑c熱傳導(dǎo)液生產(chǎn)廠提供的質(zhì)量證明書是否相符,同時(shí)也為今后運(yùn)行中介質(zhì)質(zhì)量變化監(jiān)測提供依據(jù)。
裝油將化驗(yàn)合格的熱傳導(dǎo)液用加油泵往爐內(nèi)和膨脹器內(nèi)注入熱傳導(dǎo)液。在加油泵向系統(tǒng)注熱傳導(dǎo)液時(shí),應(yīng)再檢查一遍爐體、用熱設(shè)備、管道系統(tǒng)的排污閥、放油閥是否關(guān)好,以免熱傳導(dǎo)液流失。同時(shí)將管道和爐體上的排汽閥逐一打開,排除空氣,直至有油流出時(shí)關(guān)閉。當(dāng)膨脹器液位計(jì)上出現(xiàn)油位時(shí)停止注熱傳導(dǎo)液,然后啟動循環(huán)泵,進(jìn)行冷態(tài)循環(huán)。
冷態(tài)循環(huán) 冷態(tài)循環(huán)的目的是試驗(yàn)整個(gè)供熱系統(tǒng)是否有滯阻現(xiàn)象,設(shè)備、管路、閥門等處有無滲漏,循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程能否滿足生產(chǎn)要求。由于冷油粘度較高,故熱載體爐進(jìn)出口壓力差比較大,管路系統(tǒng)的流動阻力也較大,每臺循環(huán)泵應(yīng)輪流啟動、試車,使冷油在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)6~8小時(shí)。冷態(tài)循環(huán)中,還要經(jīng)常打開放氣閥門排放殘存空氣,觀察并記錄各點(diǎn)壓力表、溫度表、電流表等顯示情況,注意記錄循環(huán)泵電流、進(jìn)出口壓差、循環(huán)泵出口壓力、有機(jī)熱載體爐進(jìn)出口壓差等數(shù)據(jù),并檢查油泵運(yùn)行是否平穩(wěn),軸承密封是否良好。
拆卸清洗過濾器 冷態(tài)循環(huán)中,系統(tǒng)的各種雜質(zhì)及熱傳導(dǎo)液中的殘?jiān)入S著冷油循環(huán),在油泵前的過濾器過濾掉,循環(huán)結(jié)束后,過濾器應(yīng)拆卸,除盡過濾器內(nèi)及過濾網(wǎng)上的污物。 四.基他操作要求可參照本規(guī)程中的有關(guān)內(nèi)容
升溫和升溫曲線 有機(jī)熱載體爐的點(diǎn)火升溫是運(yùn)行操作中較危險(xiǎn)的階段,需要特別謹(jǐn)慎,其升溫過程要遵循“一慢二停”原則;一慢即升溫速度要慢,二停即在95°~110℃和210°~230℃兩個(gè)溫度段要停止升溫,維持這個(gè)溫度一段時(shí)間。
1.升溫曲線 熱載體爐點(diǎn)火后,升溫過程和升溫速度按升溫曲線的規(guī)定執(zhí)行。典型的熱載體升溫曲線見下圖
a) 冷爐點(diǎn)火后,控制升溫速度10℃/時(shí),直到90~95℃。因?yàn)槔錉t時(shí)油的粘度大,受熱面管內(nèi)流速較低,管壁油膜較厚,傳熱條件差,如升溫速度過快,容易使局部油膜溫度過高。
b) 95~110℃范圍是驅(qū)趕系統(tǒng)內(nèi)殘存水分和熱傳導(dǎo)液所含微量水分階段。升溫速度控制在0~5℃/時(shí)范圍,視脫水情況決定。當(dāng)膨脹器放空管處排汽量較大,底部有水擊聲,管道振動加速,各處壓力表指針擺動幅度較大時(shí),必須停止升溫,保持恒溫狀態(tài),必要時(shí)可打爐門減弱燃燒。這個(gè)階段時(shí)間的長短,視系統(tǒng)內(nèi)殘存水分的多少和熱傳導(dǎo)液的質(zhì)量不同而異,短的可以十幾個(gè)小時(shí),長的可能達(dá)數(shù)天,在95~110℃之間反復(fù)幾次,才能將水分排凈。不能盲目加快升溫脫水過程,因?yàn)橐坏┫到y(tǒng)內(nèi)水分劇烈蒸發(fā)汽化,體積將急劇膨脹,不僅可能引起“突沸”,使油位急劇膨脹而大量噴出,而且可能會使整個(gè)系統(tǒng)壓力急劇升高,導(dǎo)致受壓元件破裂,釀成嚴(yán)重事故。
c) 當(dāng)爐內(nèi)和管道中響聲變小,循環(huán)油泵不再出現(xiàn)抽空現(xiàn)象(泵出口壓力降至0.1MPa以下,有沉重的喘氣聲)時(shí),以5℃/時(shí)的速度再升溫,但不能超過120℃,直到放空管不再有汽體排出為止。此時(shí),壓力表指針停止波動即為脫水合格。
d) 脫水過程完成后,以30℃/時(shí)的速度繼續(xù)升溫,但仍應(yīng)注意可能會有殘余水蒸發(fā),隨時(shí)停止升溫。當(dāng)溫度達(dá)到210~230℃時(shí)要停下來,這時(shí)主要為脫出熱傳導(dǎo)液中的烴組份。熱傳導(dǎo)液中烴組分的存在,使閃點(diǎn)降低,一旦泄漏,引起爆燃的可能性就增大。在液相供爐的熱載體爐中,烴組分以氣相存在,會造成“氣阻”,使循環(huán)泵壓不穩(wěn),流量不降甚到中斷。脫輕組分析過程視熱傳導(dǎo)液的不同牌號、不同質(zhì)量而異,當(dāng)放空管中無氣體排出,循環(huán)泵壓穩(wěn)定,即定可繼續(xù)以0~10℃/時(shí)的速度升溫。
e) 從210℃直至熱傳導(dǎo)液的工作溫度是在脫輕結(jié)束后,以40℃/時(shí)的速度升溫,這時(shí)應(yīng)全面觀察各個(gè)檢測、控制儀表的指示,動作是否靈敏、準(zhǔn)確。各配套輔機(jī),附屬設(shè)備工作是否正常,全面檢查鍋爐和供熱系統(tǒng)工作是否正常,能否滿足生產(chǎn)需要。若供熱量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,應(yīng)暫停升溫,尋找原因,解決后再升溫。
2.點(diǎn)火升溫中注意事項(xiàng)
a) 點(diǎn)火升溫過程,應(yīng)嚴(yán)格按“升溫曲線圖”的升溫曲線進(jìn)行。
b) 當(dāng)熱傳導(dǎo)液溫度升到200℃以上時(shí),應(yīng)對設(shè)備及整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行一次全面檢查,并對所有螺栓聯(lián)接部位進(jìn)行一次熱緊,消除因熱膨脹不均引起的泄漏。
c) 注意熱傳導(dǎo)液的膨脹量。若膨脹器的液位過高,應(yīng)打開放液管,將熱傳導(dǎo)液放入儲油槽,以免熱傳導(dǎo)液從膨脹器中大量溢出引起事故。
d) 冷爐點(diǎn)火必須先開循環(huán)泵后再點(diǎn)火。寒冷地區(qū)在點(diǎn)火前應(yīng)先將熱傳導(dǎo)液用蒸汽加溫達(dá)到30℃左右,然后才能開動循環(huán)泵。
e) 液相爐點(diǎn)火 升溫過程中脫去的水分以水蒸汽形態(tài)經(jīng)膨脹管進(jìn)入膨脹器,其中一部份以氣體從排空管排出,另一部份凝成水分沉入膨脹器底。要避免這些水分再次進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),在升溫過程中要定期打開膨脹器底部的排污管,放出冷凝水。
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