一、熱油爐及其應(yīng)用熱油爐是“有機(jī)熱載體爐”的習(xí)慣叫法。熱油爐是一種特殊的鍋爐,它的工作介質(zhì)(熱媒)不是水,而是導(dǎo)熱。以導(dǎo)熱油作工作介質(zhì),最大的優(yōu)點(diǎn)是可在較低的工作壓力下獲得較高的工作溫度,以滿足工業(yè)上對(duì)低壓高溫?zé)嵩吹男枰?。比如,可以?.8MPa的低壓下使導(dǎo)熱油升溫至300℃甚至更高溫度,但要使水升溫至300℃,就得同時(shí)使水壓升至9MPa的高壓。同一般鍋爐——蒸汽鍋爐和熱水鍋爐相似,熱油爐也有氣相爐和液相爐之分。目前國內(nèi)使用得最多的是液相熱油爐。
熱油爐工作壓力較低,熱效率高,制造較為方便,操作較為簡(jiǎn)單,因而廣泛地應(yīng)用于石化、輕工、紡織、食品、建材、交通等各個(gè)工業(yè)部門。其供熱溫度大約在250℃~320℃之間。與之相應(yīng),為確保熱油爐的使用安全,我國在10年前就頒發(fā)了《有機(jī)熱載體爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》,除要求熱油爐符合一般鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程相應(yīng)規(guī)定外,還針對(duì)熱油爐的特殊性作了特殊規(guī)定。
二、導(dǎo)熱油的主要特性導(dǎo)熱油是有機(jī)熱載體,分礦油型及合成型兩大類,目前國內(nèi)使用的大都是礦油型導(dǎo)熱油。從總體上說,導(dǎo)熱油屬于石油產(chǎn)品的潤(rùn)滑劑系列,化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,不像輕質(zhì)油那么容易著火燃燒。從使用及安全角度看,其主要特性是:
1.在許用溫度范圍內(nèi),熱穩(wěn)定性較好,結(jié)焦少,使用壽命較長(zhǎng)。
2.在許用溫度范圍內(nèi),導(dǎo)熱性能、流動(dòng)性能及可泵性能良好。
3.低毒無味,不腐蝕設(shè)備,對(duì)環(huán)境影響很小。
4.凝固點(diǎn)較低,沸點(diǎn)較高,低沸點(diǎn)組分含量較少。在許用溫度范圍內(nèi),蒸氣壓不高,蒸發(fā)損失少。
5.溫度高于70℃時(shí),與空氣接觸會(huì)被強(qiáng)烈氧化,其受熱工作系統(tǒng)需密封,而只允許其在70℃以下的溫度與空氣接觸。
6.受熱后體積膨脹顯著,膨脹率遠(yuǎn)大于水。溫升100℃,體積膨脹率可達(dá)8%~10%。
7.過熱時(shí)會(huì)發(fā)生裂解或縮合,在容器、管道中結(jié)焦或積碳。
8.混入水或低沸點(diǎn)組分時(shí),受熱后蒸氣壓會(huì)顯著提高。
9.閃點(diǎn)、燃點(diǎn)及自燃點(diǎn)均較高,在許用溫度及密閉狀態(tài)下不會(huì)著火燃燒。
三、熱油爐的結(jié)構(gòu)與供熱系統(tǒng)
(一)熱油爐的結(jié)構(gòu)熱油爐由鍋內(nèi)系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)及輔機(jī)附件組成,其燃燒系統(tǒng)與一般鍋爐的燃燒系統(tǒng)大致相同,其鍋內(nèi)系統(tǒng)分管式和鍋殼式兩種。
管式熱油爐由管系組成,又有盤管式和直管式兩種。燃油、燃?xì)獾臒嵊蜖t多為盤管式,其多排同心盤管的中部空腔為燃燒室,周圍管間的環(huán)形空間為煙氣通道,通過輻射和對(duì)流,使煙氣熱量經(jīng)管壁傳給導(dǎo)熱油。燃煤的熱油爐既有盤管式,也有直管式,后者的結(jié)構(gòu)與管架式熱水鍋爐相似。
鍋殼式熱油爐由鍋殼和管系組成,其結(jié)構(gòu)近似于一般臥式水火管鍋爐。
(二)熱油爐的供熱系統(tǒng)以導(dǎo)熱油為介質(zhì)的流動(dòng)和熱交換系統(tǒng),是強(qiáng)制流動(dòng)換熱系統(tǒng)。系統(tǒng)以管道將循環(huán)油泵、熱油爐、用熱設(shè)備、分離器、過濾器連成封閉回路,以循環(huán)油泵推動(dòng)導(dǎo)熱油在回路中強(qiáng)制流動(dòng),在熱油爐內(nèi)吸熱升溫,在用熱設(shè)備內(nèi)放熱降溫;系統(tǒng)高端以管道連接膨脹器,供導(dǎo)熱油受熱膨脹及水蒸汽、輕組分逸出之用;系統(tǒng)低端則連接儲(chǔ)油罐和注油泵。
四、熱油爐安全要點(diǎn)熱油爐的主要危險(xiǎn)是火災(zāi)。導(dǎo)熱油一旦從熱油爐供熱系統(tǒng)泄漏,由于自身溫度很高,又接觸火焰或接近火焰,就會(huì)被點(diǎn)燃或自燃,造成火災(zāi)。另外,熱油爐也會(huì)因?qū)嵊蛶仍颍l(fā)生爆炸事故。
防范熱油爐事故必須從設(shè)備和介質(zhì)兩方面同時(shí)著手,一是使設(shè)備具有足夠的強(qiáng)度和嚴(yán)密性,不破不漏;二是使導(dǎo)熱油在受熱中不過熱,不變質(zhì),正常流動(dòng)與換熱。主要有:
1.所用熱油爐應(yīng)是國家定點(diǎn)廠家的合格產(chǎn)品。
2.熱油爐供熱系統(tǒng)的安裝應(yīng)由制造廠家或定點(diǎn)安裝單位完成,質(zhì)量合格且符合規(guī)程規(guī)定。
3.熱油爐操作人員應(yīng)經(jīng)專門技術(shù)培訓(xùn),考試合格,持證上崗。
4.導(dǎo)熱油的供貨單位應(yīng)提供導(dǎo)熱油的理化性能數(shù)據(jù)且應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。導(dǎo)熱油在使用中應(yīng)每年化驗(yàn)一次,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換或再生。
5.熱油爐在啟動(dòng)中應(yīng)充分排放空氣、水蒸汽和輕組分。在運(yùn)行中應(yīng)維持導(dǎo)熱油足夠高的流速,防止斷電停泵,以免導(dǎo)熱油過熱結(jié)焦或積碳。過濾器應(yīng)定期清理。
6.熱油爐及供熱系統(tǒng)的安全裝置應(yīng)齊全完好,超溫、超壓保護(hù)裝置應(yīng)靈敏可靠。