有機熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)的工作壓力比較低,鍋內介質溫度高,且大多是易燃易爆物質,有的還有毒性,一且在運行中發生泄漏,即會引發火災、爆炸造成人員傷亡。
一、熱載體爐點火前的準備工作
(一)熱載體爐內外部的檢查和準備
1.熱載體爐內部殘存水放盡、吹干,鍋爐與集箱內無雜物,人孔手孔等所有門孔都密閉,使用密封填料符合熱載體爐介質要求。
2.安全附件和保護裝置的檢查
(1)壓力表存液彎管前的針形閥或截止閥處于全開狀態。壓力表精度、量程、表盤符合要求,無壓力時指針回到零位。
(2)液位計連接管閥門處于開啟狀態,放液管閥門處于關閉狀態,放液管接通貯存罐。
(3)各種熱工儀表裝置齊全、完好。
(4)溫度計及自動記錄校驗合格,超溫和超壓報警及自動保護裝置已投入,電氣控制各接點正常。
(二)介質化驗及冷態循環
1.介質化驗
有機熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)使用的熱載體質量是否合格,對熱載體爐安全運行關系很大,所以首先應對使用的熱載體取樣化驗確認:
(1)熱載體最高使用溫度是否與鍋爐供熱條件一致,熱載體允許使用溫度比鍋爐出口溫度至少低30~40?C,否則熱載體在使用中會很快分解變質,提前失效。
(2)抽樣化驗,測定熱載體的外觀質量、閃點、粘度、酸值、殘炭和水分,與熱載體制造廠提供、的質量證明書是否相符,同時為今后運行中介質質量變化的監測提供依據。
2.裝油
化驗合格的熱載體,是用注油泵往鍋爐內注油。在注油泵向系統注油時,應檢查爐體、用熱設備,管道系統的排污閥、放油閥是否關好,以免熱載體流失。同時將管道和爐體上的排汽閥逐一打開排除空氣,直至有油流出時關閉,然后再啟動循環油泵進行冷油循環。
3.冷油循環
冷油循環的目的是試驗整個供熱系統是否有滯阻現象,設備、管路、閥門等處有元滲漏、循環油泵的流量和揚程能否滿足生產要求。由于冷油粘度較高,故熱載體爐迸出口壓差比較大,管路系統的流動阻力也較大,油泵啟動試車,使冷油在系統內循環6~8h。冷油循環中,要經常打開放氣閥門排放殘存空氣。觀察并記錄各點上的壓力表、溫度表、電流表等顯示情況,記錄油泵電流、進出口壓差、油泵出口壓力、熱載體爐進出口壓差等數據,并檢查油泵是否運行平穩,軸承密封情況。
4.拆卸清洗過濾器
冷油循環中,系統內一些金屬脫落物,熱載體中雜質及殘渣、沉積物等隨著冷油循環,在油泵前的過濾器中被截流。在冷油循環結束后,過濾器應拆卸-徹底清掃。
二、點火升溫
(一)點火啟動步驟
1.開啟循環泵,使熱載體循環。
2.打開高位膨脹槽上和系統最高點放空管上的排油閥。
3.按照不同的燃燒設備,進行點火啟動。
(二)升溫和升溫曲線
熱載體爐的點火升溫是運行操作中較危險的階段。需要特別謹慎。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?C和210~230?C兩個溫度段要停止升溫、讓溫度維持一段時間。
1.升溫曲線熱載體爐點火后升溫過程和升溫速度按升溫曲線的規定進行。
2.升溫過程
(1)冷爐點火后,控制升溫速度10?C/h,直到90~95?C。因為冷爐時,油的粘度大,受熱面管內流速較低,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。
(2)95~110?C范圍是清除系統內殘存水分和熱載體所含微量水階段。升溫速度控制在5?C/h范圍。當高位槽放空管處排汽量較大時,底部有水錘聲,管道振動加劇,各處壓力表指針擺動幅度較大時,必須停止升溫,保持恒溫狀態,必要時可減弱燃燒。這個階段時間的長短,根據系統內殘存水分的多少和熱載體質量的不同而不同,短的可以十幾小時,長的可能要幾天,在95~110?C之間反復幾次,才能將水分排盡。不能盲目加快升溫脫水過程,因為一旦系統內水分劇烈蒸發汽化,體積將迅速膨脹,不僅可能引起"突沸",使油位急劇膨脹而大量噴出,而且可能會使整個系統壓力急劇升高,導致受壓元件破裂,造成重大事故。
(3)當鍋爐和管道中響聲變小,循環油泵不再出現抽空現象(泵出口壓力降至0.4MPa以下,有沉重的喘氣聲)時,可以5?C/h的速度再升溫,但絕對不能超過120?C,直到放空管不再有氣體排出為止。
(4)脫水過程完成后,以30?C/h的速度繼續升溫,但仍應注意可能會有殘余水蒸發,必要時停止升溫。當溫度達到210~230?C時要停止升溫,這時主要為脫去熱載體中的輕組分。熱載體中輕組分的存在,使閃點降低,一旦泄漏,引起爆燃的可能性就增大,在液相供熱的有機熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)中,輕組分以氣相存在,會造成"氣阻氣"使循環油泵泵壓不穩、流量下降甚至中斷。脫輕組分的過程根據熱載體的不同牌號、不同質量而不同,當放空管中元氣體排出,循環油泵泵壓穩定,即可繼續以10?C/h的速度升溫。
(5)從210?C直至熱載體工作溫度是在脫氣結束后進行,以40?C/h的速度升溫,這時應全面檢查各測量、控制儀表的指示、動作是否靈敏、準確;各配套輔機、附屬設備工作是否正常,全面檢查鍋爐和供熱系統工作是否正常,能否滿足生產需要。
(三)點火升溫中注意事項
1.點火升溫過程,應嚴格按的升溫曲線(或按熱載體爐制造廠提供的升溫曲線)進行。升溫曲線的規定,目的在于保護設備和熱載體,不因升溫過快而造成設備熱膨脹在均勻,局部應力集中而損壞,避免局部受熱不均引起熱載住過熱分解、結焦,和水分突然蒸發而使熱載體沖出,導致超壓爆炸事故的發生。
2.當熱載體溫度升到200?C以上時,應對設備及整個系進行一次全面檢查,并對所有的螺栓連接部位進行一次緊,消除因熱膨脹所引起的泄漏。
3.注意熱載體的膨脹量。不含水分的熱載體的體積膨脹速度有關。低于100?C時為6%左右;100~200?C為7%左200~300?C時為7.5%左右。熱載體的膨脹主由高位膨脹槽吸納的。若膨脹槽的液位過高,應打開放液管,將熱載體放人低位貯罐,以免熱載體從高位槽中大量溢出引起事故。
4.冷爐點火必須先開循環泵再點火。
5.點火升溫過程中脫去的水分以水蒸氣形態經膨脹管通人膨脹槽,其中一部分以氣體從排空管排出,另一部分凝成水分沉于槽底,要避免這些水分再次進入循環系統,在升溫過程中必須定期打開膨脹槽底部的排污管,放出冷凝水。
三、正常運行
熱載體爐的運行操作,應貫徹"安全供熱、節約能源"的原則,保證安全運行,注意節油節電,提高經濟效益。
1.熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)的正常運行指標
熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)正常運行是要保證給用熱設備提供足夠的熱量。因此,熱載體爐應在規定的壓力、溫度和流量下運行。有機載體爐供熱量與輸出介質的流量和溫度有關,當流量一定時,介質的出口溫度高,則輸出熱量大;介質出口溫度低則輸出熱量少。但實際上從用熱設備散熱后回流入鍋內的介質還有一定溫度。因此熱載體爐的供熱量是以進出口溫差和流量來衡量的。運行指標為流量(m3/h)和進出口溫差At(?C)。
液相爐的流量一般是不進行調節的。為了保證液相爐的安全運行,必須保證熱載體在受熱面管內的流速,也就是必須保證熱載體的一定流量。為此不能用開關閥門的方式調節流量。液相爐的出口溫度又受介質最高使用溫度的限制。一般限制出口溫度應低于熱載體制造廠提供的最高使用溫度20~40?C,否則會加速熱載體的分解、氧化,縮短使用壽命,且會使受熱面和用熱設備的散熱器壁上沉積焦垢,降低傳熱效率。
由此可見,液相爐運行調節指標主要是進出口溫差。當進出口溫差減小時(回油溫度提高),說明用熱量減少,應當相應減弱燃燒;當回油溫度降低時則應強化燃燒。
熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)的供熱量與用熱機的散熱量有著密切關系。有時回油溫度高而用熱機溫度卻上不去,不能滿足生產需要。有的單位采取提高出口溫度的辦法來保證供熱量,結果使出口溫度接近甚至超過熱載體的最高允許使用溫度,從而又加重了結焦、結垢程度,使用熱機的散熱器傳熱效率更低,形成惡性循環,直至爐管爆破被迫停爐。因此,當回油溫度高而用熱機不能滿足生產時,首先應從用熱機方面查原因,如散熱器并聯運行時、油路設計不合理、流量分配不均;用熱機管道結垢,流量不足;散熱器積垢傳熱效率低或烘干織物時水蒸氣未及時排除,(通風管堵塞)等,不能盲目采用提高出口溫度的方法來增加供熱量。當出口溫度超溫,超溫報警器報警時,應及時停爐清洗。
2.熱載體爐運行注意事項
(1)熱載體加熱爐內介質均為高溫狀態的、滲透性較強的易燃物品。司爐人員在操作中必須穿戴好防護用品、開關閥門時要輕、緩,頭部不要正對閥盤,防止熱載體從閥桿與填料間隙中沖出而被燙傷。
(2)熱載體在運行中有自然損耗,要注意及時補充,保證高位膨脹槽中的安全液位。在添加新熱載體時,注意脫除新熱載體中所含的微量水分。不可快速將溫度升到100?C以上,否則會突然超壓引起爆沸使熱載體大量流失。嚴重時甚至會使受壓元件破裂。在熱態運轉的系統內,不能直接加入未經脫水的冷介質。
(3)液相爐依靠循環泵強制循環,一旦發生停電、循環泵停運時,要及時采取措施,避免鍋內熱載體因流不動而超溫(因為此時爐膛內的紅火與爐墻的高溫輻射足以使受熱面溫度升高)。如沒有自備電源、不能立即啟動備用泵時,應立即停爐,冷卻爐膛(嚴禁直接向爐膛內澆水),打開高位膨脹槽與爐體的連接閥門,讓高位槽內冷油流入鍋內,同時可將鍋內熱油放入低位貯槽,必要時用手搖泵將低位槽的油抽向高位槽,保持鍋內油的流動,直至爐膛溫度低于300?C,油出口溫度降至100?C以下為止。
鍋爐房內應有足夠的消防設備,滅火器材應經常檢查,保持完好狀態。
四、停爐
有機熱載體鍋爐的停爐分暫時停爐、正常檢修停爐和緊急停爐。
1.暫時停爐
有機熱載體液相爐的暫時,停爐注意事項:
(1)循環泵在停爐時仍繼續工作,油路循環,用熱設備不開時打開旁路。當出口油溫降至100?C以下時,關停循環泵。
(2)用熱設備重新啟用時,液相熱載體爐先開循環泵,使油先流動起來,再"點火"恢復燃燒,注意如油溫已降至100?C以下重新運行時,不能快速恢復燃燒,而是按點火的要求控制升溫速度,以免局部超溫。
(3)對于暫時停爐壓火時間比較長的要注意通風,避免燒壞燃燒設備。
2.正常停爐操作
正常停爐操作方法關鍵是熄火后,循環泵不能停,一直運行到油溫降至100?C以下時方可停泵。同時要避免冷風大量進入爐膛,使爐膛降溫太劇烈。油溫降至100?C以下后,將油全部放入低位貯槽,切斷鍋爐與其他設備聯系,對鍋爐進行內外部清掃。
正常停爐操作的注意事項:
(1)液相熱載體爐停爐操作中特別要注意不要因操作不當發生超溫而使熱載體結焦、變質,所以要停爐不停泵,循環泵一直運轉到油溫降至100?C以下為止。
(2)燃油燃氣熱載體爐在熄火后12h內要有人監視,防止二次燃燒。
3.緊急停爐
(1)緊急停爐的條件
操作人員遇有下列情況之一時,有權立即采取緊急停爐措施并及時報告有關部門:
1)液相爐熱載體出口溫度超過允許值,超溫警報動作而溫度仍繼續升高時;
2)壓力表、溫度計全部失效,液面計液面劇烈波動,雖采取措施,仍不能恢復正常時;
3)有機熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)受壓部件發生鼓包、變形、裂縫等缺陷,嚴重威脅安全時;
4)液相爐循環泵全部損壞,不能運轉時;
5)管道、閥門發生破裂,法蘭接合面填料沖出,造成熱載體大量泄漏時;
6)鄰近處發生火災或其他事故,直接威脅到有機熱載體爐(導熱油爐、熱油爐)安全運行時。
(2)緊急停爐的操作步驟:
1)停止供應燃料;
2)關閉循環泵;
3)打開放油閥門,將系統內熱載體全部放入低位槽,然后切斷鍋爐與其他設備的聯系,關閉迸出口閥門;
4)打開爐門、看火門、煙囪擋板,加快爐膛自然通風冷卻。
(3)緊急停爐的注意事項
緊急停爐操作目的是為了防止事故的進一步擴大,盡量減少事故損失和危害,因此在采取緊急停爐的操作時,應保持鎮靜,先判明原因,再針對直接原因采取措施。如常見的爐管開裂泄漏時,遇爐膛明火會起大火,這時首先要關閉循環油泵,打開放油閥門將余油盡快放入低位槽,以免火勢擴大,然后再熄滅爐膛明火。
五、有機熱載體鍋爐司爐人員的日常工作
司爐人員在值班時,除了作好燃燒調節,保證供熱外,還應定時進行巡回檢查并作好記錄。
1)司爐工每小時檢查的內容主要包括:(1)熱載體進爐壓力、溫度;出爐壓力、溫度。
(2)鍋爐本體(特別是輻射受熱面)有元鼓包變形和滲漏;爐膛燃燒情況良好。
(3)油位是否正常。
(4)膨脹槽液位應正常,膨脹槽內熱載體溫度應低70?C;加油泵是否正常。
(5)管道、閥門,有無泄漏
2.巡回檢查路線
主要檢查各閘門是否漏油以及各閘門是否有關不住或開不了的情況,若發生以上情況,應及時更換閘門或有關附件,保證設備的正常運行。
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