有机热载体锅炉及其系统的清洗探索

2019-03-11 19:03:00 zixun
有机热载体锅炉及其系统的清洗探索 [摘 要]有机热载体俗称导热油,是一类专用于热传导的特殊石 油产品,其使用寿命直接影响到能源的消耗,而有机热载体锅炉则 属于高耗能特种设备。为了确保锅炉安全、节能、经济运行,本文 作者多年来对有机热载体锅炉及其系统的清洗方法作出了一些探 索与研究,旨在更好地保护国家财产,保护人身安全,促进国民经 济协调发展。 [关键词]有机热载体锅炉及系统 清洗 中图分类号:tq054 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013) 21-0093-01 1.有机热载体的应用情况 众所周知,有机热载体锅炉靠有机热载体传递热量。根据热力学 第二定律,凡有温差存在的地方就有热量传递,而且热量自发地从 高温向低温传递。传递有三种基本方法,即导热(传导) 、对流、 辐射。 我国自 20 世纪 80 年代应用有机热载体加热技术以来,有机热载 体节能这一优点,已逐渐被人们所认识,已成为新型的传热介质。 近年来随着我国经济建设快速发展、有机热载体传热技术的提高和 先进生产工艺的需要,有机热载体锅炉应用范围日益扩大,目前已 被大量应用在纺织、化纤、印染、纸业、食品、建材、冶金、石油 化工等多种行业,并呈不断快速发展趋势。 2.有机热载体锅炉的优缺点与清洗的必要性 有机热载体锅炉具有热传导效率高、热损失小,温度易控制,受 热相对均匀,尤其是能在相对较低的运行压力下获得较高的工作温 度。 然而有机热载体在使用中劣化或受严重污染后,往往容易在受热 面结焦、积炭,恶化传热、影响热交换,不仅浪费燃料,增加能耗, 而且会造成传热系统的安全隐患。严重的结焦和积炭甚至会烧损炉 管,导致爆管或产生裂缝泄漏、严重影响锅炉的安全经济运行,有 的甚至引发火灾等各种安全事故,造成重大人身伤害和财产损失。 因此,当油品劣化较严重时,应当及时换油并对锅炉及循环系统 进行必要的清洗,否则大量粘附于系统管壁或沉积在膨胀罐和贮油 槽中的油泥和残留的已劣化的有机热载体将会很快对新加入的有 机热载体造成污染, 显著影响其质量。 有的杂质还将产生催化作用, 加快新加油品的劣化速度, 缩短其使用寿命, 造成很大的经济损失。 因此,及时清洗,对于延长有机热载体的使用寿命,促进高耗能设 备的节能减排,保证锅炉安全、节能、经济运行具有十分重要的科 学价值和现实意义。 3.有机热载体锅炉及系统垢渣的形成及特性 有机热载体劣化后,锅炉炉管及系统管壁上形成的的污垢,从形 态看主要有:沥青状油泥、尚有弹性的胶质油垢、疏松状的结焦物 和坚硬的炭化物等。分析其形成的的过程可分为:油品劣化→粘附 →硬化(结焦)→炭化。 3.1 沥青状油泥:主要是由粘度较大的聚合物及油中的杂质沉积 而成, 往往存在于流速滞缓的部位, 以及低位贮槽和膨胀罐底部等。 主要发生于粘附阶段,此时油泥尚未硬化,较容易通过化学清洗除 去。 3.2 胶质油垢:通常是附着力较强的高分子粘结体油垢,含有焦 油沥青及其它有机聚合物,属于程度较轻的油垢,不但存在于炉管 内壁上,也存在于循环系统的管道壁上,它的生成温度不是很高, 可在长期使用中形成。胶质油垢为硬化初级阶段,不太容易清洗干 净。 3.3 结焦物:大部分是焦质与沥青质,是在高温 200℃~500℃条 件下,发生脱氢、缩合反应,由低级芳烃转化为多环芳烃,进而转 化为稠环芳烃。在高于其最高允许使用温度的情况下,逐渐由液态 焦油转化为固态微粒状或网状结焦物。结焦物传热系数很小,管壁 上结焦后不但会减少流通量,而且严重影响传热,浪费燃料。由于 脱氢程度不同,结焦物的形状主要有
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