中卫60万大卡燃气导热油锅炉 燃气锅炉导热油锅炉

如何延长导热油的使用寿命
4.3.1 导热油的化学原理
简单地讲，制造导热油主要是将基体油（俗称为白油）进行必要的处理，然后加入一定量的复合添加剂而得到。
白油是石油产品中的一种，所谓石油产品是以石油或石油某一组份做原料直接生产出来的各种产品的总称。
石油是组成异常复杂的混合物，由碳（C）、氢（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N）及少量其它元素组成。大多以烃类为主，占80~90%，其它为非烃化合物，而烃类有烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃四种。
作为导热油，希望使用温度高，而且高温下热稳定性好，不易被氧化变质，一般都通过一定的化学和物理加工方法，从石油中提取正构烷烃。烃类处于高温下发生热裂解产生新物质，其中有些分子量小易挥发，降低油品闪点，增加操作中带来油品损失，以及使用中的危险性。另外，烃类处于高温下有些分子量小的成分与分子量大的成份形成聚合物，使油品变稠降低传热速度，以致碳化。
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4.3.2 导热油裂解的防止
延长导热油的使用寿命是我们每个使用单位热切关心的事，从导热油的化学原理中以及前面所讲的导热油四项主要指标变化原因，我们发现导热油发生变质的原因主要是导热油高温裂解及导热油的氧化，因此我们在延长导热油使用寿命方面也着重从这两个方面解决。
要确保热稳定性，避免高温裂解，下列几方面至关重要：
l 导热油生产单位要研制生产稳定性好的导热油。
合成油高温稳定性好，但目前大量合成生产还存在不少困难，主要是原料缺乏，价格又较高，当前应着重解决现在国内用得多的矿物油的质量及稳定性问题。
l 导热油在炉管中的流速必须处于湍流状态。
导热油在炉管中是边流动边吸热的过程，应符合热力学的相似原理——即流体处于流动条件下，如果该流体处于紊流（湍流）状态，无论该液体（流体）是水或其它液体（如油），管壁向该液体的放热是相等的。
湍流越强烈，边界层越薄、热阻小、热效率高。流速越慢，边界越厚、热阻越大、热效率越低，若流体处于滞流（层流）状态，边界层增厚。在达到预定的温度时，热强度增大，当炉管壁温超过油膜温度，则导热油就会发生裂解、聚合、积碳、结焦，甚至烧环炉管，所以严格控制导热油在炉管中的流速或流量对有效地维护炉管寿命是极重要的。
l 加热炉进、出口温差要适当。
导热油通过炉管向加热炉吸热，其吸热量应等于加热炉出力，用公式表示为：
Q=G·Cp（T2—T1）
式中：Q——加热炉出力 G——导热油重量流量
Cp——导热油平均比热 T2——出口油温
T1——进口油温
从上式有二种情况，若Q值一定时，设Cp值也一定，G上升，则T1—T2下降；若Q值一定时，设Cp值也一定，G下降，则T1—T2上升。
如果单纯从热负荷看似乎第二种情况温度大些有好处，导热油循环量可减小，油泵电耗降低，又有利于热交换，但实际上较全面分析温差不能太大，温差大油温波动影响大，不稳定，而且流速低时，超过导热油本身允许的油膜温度时，则导热油就会发生裂解、聚合、粘度增加，胶质增加、残碳增高、油质变坏，导热油寿命变短，在我们对管路阀门的开闭操作中，就应注意不能将加热炉进出口的阀门随意关小或关闭。
l 对紧急停电要有切实有效的措施保证。
国内大多数使用燃煤加热炉的用户，停电现象也很普遍，所以突然停电的应急措施不是可有可无的事，而是必须切实解决的重要问题。
突然停电后，循环泵停止运行，炉管内导热油静止，炉膛中燃着的煤或耐火蓄热体不断给炉管中导热油放热，这样，炉管中导热油很快就会超高温发生裂解、结焦，突然停电时，必须及时进行冷油置换操作，以防导热油超温。
切忌超高温加热。
上面所谈的核心问题是高温裂解，这不仅牵涉到“油”、“炉”两个方面，使用操作也是关键。如有时候出口温度达不到用热要求，这时，就不能拼命加煤，加大引风机风量或增加燃油量，强制燃烧器大火燃烧等，因为这样做结果很可能产生不良后果，如炉排烧塌，炉管烧坏，同时导热油超高温加热，当油温高于油膜温度热裂解加速，导热油受到破坏，将大大缩短使用寿命。
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4.3.3 导热油氧化的防止
以上我们是从防止导热油高温热裂解方面谈了几点延长导热油寿命的措施和方法，从防止导热油氧化方面我们主要应注意的是：
防止高温导热油与空气接触，我们在设计中首先应考虑到系统中与高位槽（膨胀槽）的管道设计，可采用氮封装置，或能降低膨胀槽正常工作状态时导热油温度等，这些措施在后面还会介绍，作为我们操作人员应注意不能在导热油处于高温时向暴露在空气中的容器释放导热油，特别在故障处理，设备检修时尤为注意。
不同的导热油在一定的条件下可以进行混用，但我们建议不能随意混用导热油，注意随意混用导热油，是影响导热油使用寿命的重要因素之一。

几种热载体比较
4.1.3.1 水
水是常用价廉的热载体，水的传热效率，用水作为热载体的技术成熟，当温度在0℃到100℃之间，使用水没有分解和腐蚀问题，只有一点污垢，低于0℃时水会结冰，可采用乙二醇或合乙二醇的混合物加入水中来降低凝固点。
当温度低于200℃时，饱和水蒸汽是一种很好的热载体，饱和水蒸汽冷凝时的放热系数很高，每单位的蒸汽放出大量的潜热，因此需要的载热体用量不大，而能够灵敏地调节温度，使某些物料均匀地加热，但随着饱和水蒸汽温度的升高，水蒸汽的压力急剧上升，180℃时水的饱和蒸汽压力为10大气压，250℃时则为40大气压，350℃时则为168大气压，当到达临界温度374℃时，其临界压力为225大气压。所以在一般蒸汽压力6~10大气压下，仅能国过热至150℃~180℃，要加热到更高的温度，必须提高压力，一般的工厂很少有高压蒸汽的。
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4.1.3.2 气体
气体作为热载体的主要优点是能用于很高的温度而不会热分解。但有下列缺点，即热的不均匀性，温度控制困难。而且由于气体传热系数比液体低，热容量比液体小，导致热交换效率很低。
由于热交换效率低，结果使需用的热交换器又大又贵，这是个特别严重的缺点，因此当反应或燃烧时有副产品热气体产生时，用气体传热才是经济可行的。在核工业中，就用氦气冷却反应堆。
4.1.3.3 液态金属和合金
虽然如锡、镉和铅都考虑用作热载体。但只有钠，钠一钾合金和已在实际上应用，这些金属能用于1000℃或以上的高温，而在常压下，不用担心它们的分解问题。但是它们也有很多不希望有的性质，即都有毒，价格很贵。钠在高温下能溶解一些金属，与水剧烈反应，在空气中会燃烧，钠和钠钾合金只用在核装置中，而也有用于非核装置的工厂中的。
4.1.3.4 亚硝酸盐和硝酸盐混合物
有许多亚硝酸盐和硝酸盐混合物可用，但常用并有商品供应是40%NaNO2，7%NaNO3，和53%KNO3的三元易熔混合物，其商品名称为希特斯（又称HTS）。这种盐的熔点为143℃，沸点超过1000℃，对普通金属的腐蚀性很低，只以液态形式使用，温度低于550℃时蒸汽压力很低。当温度达到450~500℃以上时，它有少量分解（亚硝酸盐转变为硝酸盐），随之熔点略升高，因此在这种较高的温度下，必须常常添加新鲜的混合物，当温度到550~600℃以上时，分解就增多，随之颜色改变，熔点升高。
4.1.3.5 几种热载体性能比较
名称
使用温度
传热
系数
工作
压力
价格
毒性
对材料的要求
使用限制
水
100~350℃
很高
很高
低
无
无
不宜高于250℃
联苯
＜400℃
好
低
高
稍有毒
无
＞300℃才使用
导热油
＜340℃
好
低
中
微毒
无
不宜高于350℃
熔盐
＜540℃
低
低
中
稍有
不宜使用铅、镁设备
＞380℃才使用
汞
＜1000℃
低
低
很高
很毒
无
严格防漏
钠钾合金
＜1000℃
低
低
很高
很毒
有相当限制
严格防漏

2.系统组成
2.1供热系统工作原理
2.1.1有机热载体炉供热系统的工作原理图
有机载热体炉，是以煤、油或可燃气体为燃料，有机热载体为热能的载体、利用循环泵强制液相循环，热载体将热能输送给用热设备，继而返回加热炉重新加热的直流式特种工业炉。
在以上原理框图国：有机热载体是由循环油泵输出——加热炉——热用户（即用热设备）——油气分离器——再进入循环油泵。这是一个循环管路，原理图中是用粗黑线表示出来的，这是主循环管路，在正常供热时，有机热载体就是沿着这样一个环形循环管路，不断循环流动，将热能从加热炉送到热用户，其他部分如膨胀槽、储油槽、注油泵等都是不可缺少的辅助设备，正常供热时，它们都不参与有机载热体的循环流动，但是它们在整个供热管路中起着重要作用，是不可缺少的。
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导热油锅炉 是指利用导热油加热的锅炉。导热油，又称有机热载体或热介质油，作为中间传热介质在工业换热过程中的应用已有五十年以上的历史。基于强制循环设计思想而研发的直流锅炉。一般以煤、油、汽、电为燃料，以导热油为介质，利用热油循环油泵强制介质进行液相循环，将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热，具有在低的压力下获得高的工作温度，并且能对介质运行进行高精密控制工作。
　原理：导热油炉的也叫有机热载体炉，俗称导热油锅炉，名称为热油炉。其是以煤、油、气为燃料，以导热油为循环介质供热的新型热能设备，导热油炉指载热工质为高温导热油（也称热煤体、热载体）的新型热能转换设备，导热油炉的优势在于“高温低压“、运行平稳而被广泛运用。

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