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超溫——導(dǎo)熱油劣化變質(zhì)的元兇
導(dǎo)熱油的使用壽命長短是用戶最為關(guān)心的問題,分析各種導(dǎo)熱油劣化變質(zhì)原因,不難看出超溫是導(dǎo)熱油劣化變質(zhì)元兇。
超溫是指在導(dǎo)熱油傳熱系統(tǒng)運(yùn)行過程中,所使用導(dǎo)熱油的工作溫度或液膜溫度超出最高允許使用溫度的情況。超溫會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)熱油發(fā)生嚴(yán)重的熱裂解,形成裂解產(chǎn)物,使導(dǎo)熱油快速變質(zhì)劣化,造成傳熱惡化,在爐管內(nèi)結(jié)焦,甚至導(dǎo)致爆管使導(dǎo)熱油泄露引發(fā)火災(zāi)等安全事故。
導(dǎo)熱油是能夠載熱并能傳遞熱量的有機(jī)物質(zhì),有機(jī)物在高溫下都要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在一個(gè)確定的溫度之上,所有的導(dǎo)熱油都會(huì)不同程度地被熱裂解。導(dǎo)熱油因裂解或聚合等反應(yīng)發(fā)生品質(zhì)變化。導(dǎo)熱油在導(dǎo)熱油爐內(nèi)傳熱過程中,爐膛溫度高達(dá)1000℃以上(氣體燃料),甚至1500℃以上(燃煤),爐管的內(nèi)表面的導(dǎo)熱油溫度要始終高于導(dǎo)熱油主流體溫度。在鍋爐正常運(yùn)行過程中,內(nèi)表面中的導(dǎo)熱油一直是處在過熱超溫狀態(tài),存在一定程度的過熱裂解現(xiàn)象。系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)熱油使用時(shí)間越長,導(dǎo)熱油中超溫裂解產(chǎn)物的積累量就越多。所以,導(dǎo)熱油在正常使用過程中,也會(huì)存在一定程度的過熱超溫,但只要所選擇的導(dǎo)熱油熱穩(wěn)定性適當(dāng),鍋爐設(shè)計(jì)的面積熱強(qiáng)度合理,爐管內(nèi)流速不低于鍋爐允許的最低安全流速,系統(tǒng)操作方式正確,有機(jī)熱載體的過熱裂解量可控制在每年2%~3%的范圍內(nèi)。因此,正常操作過程中存在的過熱超溫對(duì)系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響應(yīng)該是有限的。
如果鍋爐和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有缺陷、工藝條件不合理、導(dǎo)熱油選擇不合適或者操作方式不正確,只要其中任何一種原因存在并在某種工況條件下引發(fā)該種原因傳熱過程產(chǎn)生影響,都會(huì)首先造成導(dǎo)熱油的的嚴(yán)重過熱超溫。由于導(dǎo)熱油本身具有對(duì)溫度非常敏感的弱點(diǎn),所以無論系統(tǒng)受到何種原因帶來的影響,都會(huì)使處在高溫條件下的有機(jī)熱載體受到過熱超溫的嚴(yán)重傷害,導(dǎo)致導(dǎo)熱油迅速裂化變質(zhì)而失效甚至引發(fā)安全事故。
如何才能控制上述原因造成的超溫,可采取如下措施:
1、導(dǎo)熱油爐和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,為防止導(dǎo)熱油過熱超溫應(yīng)做到:
液相加熱鍋爐—輻射受熱面爐管內(nèi)油流速應(yīng)不低于2.0m/s,對(duì)流受熱面爐管內(nèi)油流速應(yīng)不低于1.5m/s。
火焰加熱鍋爐—爐管布置應(yīng)當(dāng)應(yīng)當(dāng)使鍋爐內(nèi)導(dǎo)熱油受熱均勻,不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)火焰直接與受熱面接觸的現(xiàn)象。
電加熱鍋爐—電加熱器所用電熱元件的金屬護(hù)套表面最大熱流密度一般不超過0.02MW/m2。對(duì)于管道式電加熱器所用加熱元件,在保證低溫啟動(dòng)安全的條件下,其金屬護(hù)套表面最大熱流密度可以適當(dāng)提高。
系統(tǒng)內(nèi)——應(yīng)設(shè)置自動(dòng)流量旁路調(diào)節(jié)閥,在工藝負(fù)荷變動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)熱油的流量保持穩(wěn)定,避免因負(fù)荷變化而造成鍋爐內(nèi)導(dǎo)熱油的流量減少而引發(fā)過熱超溫。
2、根據(jù)工藝溫度選擇合適的導(dǎo)熱油。導(dǎo)熱油的最高允許使用溫度與其最高工作溫度過于接近,會(huì)造成導(dǎo)熱油長期工作在過高的操作溫度下而引發(fā)過熱超溫。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定導(dǎo)熱油的最高工作溫度至少低于其最高使用溫度10℃。燃煤鍋爐或者爐膛輻射受熱面平均熱流密度大于0.05 MW/m2的鍋爐,導(dǎo)熱油的最高工作溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀谧罡咴试S使用溫度20℃,應(yīng)據(jù)此規(guī)定選擇導(dǎo)熱油。
3、導(dǎo)熱油系統(tǒng)的操作要嚴(yán)格按操作規(guī)程規(guī)定的工作溫度操作,不得超過規(guī)定的最高工作溫度。停爐時(shí)不得同時(shí)停循環(huán)泵,應(yīng)待爐溫降至80℃以下,方可停止循環(huán)泵。緊急停電時(shí)應(yīng)有備用供電設(shè)備保證供電

