導熱油爐:直流式特種鍋爐-中文百科頻道

原理

以導熱油為熱載體，泵強制循環液相循環，再返回再熱，直流專用工業爐膛。廣泛應用于石油化工、紡織、印染、塑料、橡膠、食品加工、木材加工、瀝青熱、紙箱生産、蔬菜脫水、烘幹等鑄造砂型。導熱油爐是一種節能、安全、加熱設備，是蒸汽鍋爐産品的理想替代品。其工作原理是将油加熱器(吸熱)(有機熱)加熱并輸送到各熱設備上，熱傳導通過(熱量釋放)後返回爐膛。為了達到加熱的目的，在義務教育過程中形成了一個封閉的循環。

應用

導熱油爐在使用工業中，主要用于原油、天然氣的加熱及礦物油的加工、儲存、運輸等。煉油廠利用導熱油預熱冷物料，并已成功地用于潤滑油制造過程中溶劑和萃取劑蒸發裝置的加熱。由于利用導熱油加熱與利用蒸汽加熱相比較既有加熱均勻、操作簡單、安全環保、節約能源、控溫精度高、操作壓力低等優點，在現代工業生産中已被作為傳熱介質得到廣泛的應用。

常見類型

一般分為立式手燒、卧式圓筒型、卧式機燒三種燃煤結構形式，主要是根據加煤的勞動強度從而分了這三種形式。

燃油型

是以燃油或燃氣為燃料，利用燃燒器燃燃料，以導熱油為熱載體。

電加熱型

電加熱油爐，熱量是由浸入導熱油的電加熱元件産生和傳輸的，以導熱油為熱載體。

功能特點

1、具有低壓、高溫、安全、高效節能的特點。

2、具有完備的運行控制和安全監測裝置，可以精密地控制工作溫度。

3、結構合理、配套齊全、安裝周期短，運行和維修方便，便于鍋爐布置。

4、由于電加熱有機熱載體爐采用先進的防爆結構，可應用于工廠Ⅱ區防爆，防爆等級可達C級

水煤漿型

近幾年由于環保的需要及油價上漲，使很多地方政府和企業将水煤漿做為清潔燃料替代石油加以利用。在中小型工業鍋爐上尤為突出。從2000年來看，市場開發水煤漿鍋爐有兩大趨勢，一種是按照油爐方式改造的水煤漿鍋爐，即在油爐系統的基礎上進行設計（油式水煤漿鍋爐）；一種是按照散煤爐方式改造的水煤漿鍋爐，即在散煤爐系統上進行設計（散煤式水煤漿鍋爐）。

散煤式水煤漿油爐

是根據散煤鍋爐原理設計的，爐體稍加改動，輔機配置參數基本不變，前半部分鍋爐燃燒良好，但後部煙氣排放不合理，由于水煤漿不同于散煤，水煤漿含有34%~38%的水份，所以在煙氣中含有大量的水蒸氣，使尾部的兩級除塵脫硫器、引風機及煙囪水灰結露、堵塞、腐蝕。加上煙速過快、煙塵細，摩擦非常大，對輔機設備損害嚴重，導緻排放部分不能連續運行，排放不達标。

水煤漿鍋爐

根據水煤漿燃料高濕、細灰的特性，經多年反複試驗，成功開發了新一代真正的水煤漿鍋爐，該鍋爐設備簡化、易操作，經三年運行，狀态良好，排放達标。

1、水煤漿霧化燃燒方面：

A、配風均勻合理，使水煤漿充分燃燒；

B、煤顆粒燃盡行程合理、不堆渣、不挂壁、燃盡率高，排放效果好。

C、鍋爐設有絕熱室，點火時間短，運行經濟，熱負荷随意調整。

D、開發出一種耐磨、易霧化、低壓力的水煤漿燃燒器。

2、利用水煤漿高溫煙氣還原結露方面：

現有的幹法除塵、濕法脫硫都不适應水煤漿高濕煙氣的處理，因為水煤漿煙氣中水蒸氣高達36%，有些水煤漿含水量高達40%以上，如果隻考慮塵和二氧化硫那是不行的。該公司經過多方專家共同研究、試驗，開發出一種除塵産品，成功的利用水煤漿煙氣中的大量水份做為載體，通過冷卻，還原結露，将灰塵及二氧化硫捕捉下來，除塵脫硫效果極佳。

3、鍋爐的結構方面：

結構緊湊，設備運行安全可靠，鍋爐主機采用塊（組）裝出廠，全水管結構，無爐排等傳動裝置，設備故障率低，設備可靠性優于其它鍋爐産品。

4、鍋爐的操作方面：

操作方便、自動化程度高，鍋爐運行采用各種先進控制、報警、連鎖且機械化程度高，司爐工勞動強度小

突出特點

導熱油爐的特點與蒸汽鍋爐相比，能在較低的運行壓力下，獲得較高的工作溫度，具有低壓、高溫的技術特性。可實現穩定在各個等級負荷下，熱效率均能保持在最佳水平。具有完備的運行控制和安全監測裝置，操作方便、安全可靠。閉路循環，液相輸送熱能，熱損失小，節能效果顯著，運行成本低。

快裝或組裝出廠，運輸方便，安裝周期短，投産見效快。結構緊湊，均可單獨布置，鍋爐房投資省。鍋爐保溫性能好，采用了高效保溫材料和先進的施工工藝，爐牆散熱損失小的加熱和精确的溫度調節，滿足不同的要求。

普通鍋爐存在着兩大弊端，一是燃燒時有煙霧煙塵冒出，成為污染的重要來源；二是煤渣燃燒不充分，能源浪費極為嚴重。純無煙再節能旋流燃燒鍋爐新技術與傳統工業鍋爐相比較，有着絕對的優勢。

它比手燒式鍋爐節煤30%~35%，比鍊條式自動化鍋爐節煤25%。由于純無煙再節能技術使用了PID變頻和ABM節電系統，比傳統鍋爐節電40%，揮發份可實現90%以上的燃燒和利用，而傳統鍋爐的揮發份的燃盡率隻有78%左右，有22%的煙塵排向大氣層，純無煙再節能旋流技術使灰渣燃燒率達到了97%，而傳統鍋爐煤渣的燃燒率隻有80%左右，正是由于這些原因，純無煙再節能技術可使爐溫從原來的1200℃提高到1500℃左右，真正實現了節電、節煤。

導熱油爐（有機熱載體加熱爐），是以煤、重油、輕油、可燃氣體其他可燃材料為燃料，導熱油為熱載體。利用循環油泵強制液相循環，将熱能輸送給用熱設備後，繼而返回重新加熱的直流式特種工業爐。

判斷處理

1）循環泵異常情況

a）當循環泵的電流比正常值低，說明循環泵效率下降，流量下降，可能是供熱管線積垢堵塞，應予清洗。

b）循環泵壓不變，電流升高而流量下降，則是熱傳導液變質，粘度增加，應及時更換或再生。如因新加熱傳導液含水或分解的氣體在系統内未排除，則應立即打開放空閥排出氣體。

c）循環泵電流減小，出口泵壓回零，說明泵空轉不供油。可能是油汽化，查明汽化原因采取措施；如過濾器堵塞使循環泵抽空應立即開旁通清洗過濾器；如因新增加熱傳導液含水或水分解的氣體在系統内未排除，則應立即打開放空閥排氣。

2）液相熱載體爐出口溫度低，供熱量不足，而排煙溫度超過300℃，則主要是積灰問題，應及時吹灰。如排煙溫度低，則主要是燃燒問題，主要是引風不足。爐子雖然正壓，但鼓風量開不大，爐膛溫度低，燃燒強度不夠。應着重檢查爐後部出渣機水封、除塵器出灰口等處是否封閉好，有無冷風大量漏入。

3）過濾器前後壓差增加，泵入口壓力下降時，可能是濾網阻塞，應開通旁路，将過濾器拆卸清洗。

4）鍊條爐排的常見故障及處理

a）爐排停止轉動，可能是鍊條太松，與鍊輪齧合不好，或鍊輪磨損嚴重，與鍊條連接不良；将兩側調整螺絲重新調整，将爐排拉緊，如仍不能正常，則需調換鍊輪。

b）爐排卡住。原因常是爐排片折斷或銷子脫落後爐排片松動；煤中有金屬夾雜物将爐排卡住；爐排片拱起；擋渣器（老鷹鐵）尖端下沉，将爐排卡住。處理方法：用闆手倒轉爐排清除雜物、更換斷裂爐排片後再啟動，如啟動後再卡住，則停止轉動後詳細檢查原因再解決。如老鷹鐵下沉，可以兩側拔火門用鐵鈎拔正。

操作方法

（一）導熱油爐投入運行前的必備條件

1、辦理導熱油爐登記手續，領取使用登記證。新爐安裝後應經當地鍋爐檢驗所檢查驗收合格，使用單位填好“鍋爐登記卡”，到當地質量技術監督局鍋爐安全監察部門辦理登記手續，領取使用登記證。無證爐不得投入運行。

2、司爐人員應經質量技術監督部門考核，持有《熱載體爐司爐操作證》，司爐人員除了符合工業鍋爐司爐工條件外，還應經過熱載體爐專門知識培訓。

3、使用單位應有健全的管理制度及安全操作規程。

（二）點火前的準備工作

1、有機熱載爐内、外部的檢查和準備，包括：

導熱油爐内部殘存水已放盡、吹幹；爐膛内雜物清除幹淨；各檢查孔、人孔等都已密閉，使用填料符合熱載體爐介質要求。

安全附件和保護裝置的檢查

1）壓力表彎管前端的針形閥或截止閥處全開狀态。壓力表精度、量程、表盤直徑符合要求，無壓力時指針回零。

2）液位計放油管閥門處關閉狀态，放液管已與儲存罐正确聯接。

3）溫度計及自動記錄儀表已校驗合格；超溫超壓報警、自動連鎖保護裝置已投入，電器控制各接點無異常。

4）燃燒通風設備檢查，無異常。

2．介質化驗及冷态循環

導熱油爐使用的熱傳導液質量合格，對熱載體鍋爐安全運行關系極大，所以，應先對使用的熱傳導液取樣化驗或有供應方的相關質量證明，應明确：

1）熱傳導液最高使用溫度是否與有機熱載體爐供熱條件一緻。爐出口溫度至少應比熱傳導液允許使用溫度低30~40℃，否則熱傳導液在使用中會很快分解變質，提前失效。

2）抽樣化驗，測定熱傳導液的外觀質量、閃點、粘度、酸值、殘炭和水分，與熱傳導液生産廠提供的質量證明書是否相符，同時也為今後運行中介質質量變化監測提供依據。

裝油将化驗合格的熱傳導液用加油泵往爐内和膨脹器内注入熱傳導液。在加油泵向系統注熱傳導液時，應再檢查一遍爐體、用熱設備、管道系統的排污閥、放油閥是否關好，以免熱傳導液流失。同時将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。當膨脹器液位計上出現油位時停止注熱傳導液，然後啟動循環泵，進行冷态循環。

冷态循環冷态循環的目的是試驗整個供熱系統是否有滞阻現象，設備、管路、閥門等處有無滲漏，循環泵的流量和揚程能否滿足生産要求。由于冷油粘度較高，故熱載體爐進出口壓力差比較大，管路系統的流動阻力也較大，每台循環泵應輪流啟動、試車，使冷油在系統内循環6~8小時。

冷态循環中，還要經常打開放氣閥門排放殘存空氣，觀察并記錄各點壓力表、溫度表、電流表等顯示情況，注意記錄循環泵電流、進出口壓差、循環泵出口壓力、有機熱載體爐進出口壓差等數據，并檢查油泵運行是否平穩，軸承密封是否良好。

拆卸清洗過濾器冷态循環中，系統的各種雜質及熱傳導液中的殘渣等随着冷油循環，在油泵前的過濾器過濾掉，循環結束後，過濾器應拆卸，除盡過濾器内及過濾網上的污物。

4、點火升溫步驟

不同的燃燒裝置，其點火的操作步驟也不同，常用的燃燒裝置主要有手燒爐排、鍊條爐排和型煤爐排三種：

手燒爐排運行操作

1）點火操作步驟

a）全開煙道擋闆和灰門，自然通風10分鐘。如有引風機，則開引風機5分鐘。然後關閉灰門，在爐排上鋪木柴及引火物，再撒一層薄煤，薄煤上再放一些木柴。

b）點燃煤上木柴。可用沾機油的棉紗點火，嚴禁用揮發性強的油類引火。爐門可半開。

c）火将煤引着後，再少量向裡加煤，使燃燒持續進行。

2）正常燃燒手燒爐正常燃燒要撐握“少、勤、快”要領，即投煤要勤，在爐膛煤層燃燒達到白熱化時抓緊投入新煤；投煤動作要快，撒煤要少而勻，保持煤層厚100~150毫米，使通風均勻。同時在煤中适當摻水，以提高燃燒效率。

司爐工應勤觀察火色，通過拔火加捅火，調整燃燒。當火色發白，說明空氣量過多，應及時加煤。當火色桔紅色時，表明空氣量不足，應“捅火”，将煤層下灰渣捅下來，使煤層松動，改善通風。當局部出現火口，火色發白時，要“撥火”，用火鈎将煤層撥平。

“撥火”和“捅火”時，動作要快，以免爐門開啟時間過長，冷風進入爐膛過多，降低爐溫；也要防止将爐灰渣攪到燃燒層上面來，結成的塊渣要從爐門鈎出，不要強行搗碎。

鍊條爐排的運行操作

1）點火操作步驟

a）将煤閘闆提到最高位置，在爐排前部鋪20~30毫米厚的煤，煤上鋪木柴、舊綿紗等引火物，在爐排中後部鋪較薄爐渣，防止冷空氣大量進入。

b）點燃引火物，緩慢轉動爐排，将火送到距離煤閘闆1~1.5米後停止爐排轉動。

c）當前拱溫度逐漸升高到能點燃新煤時，調整煤層閘闆，保持煤層厚度為70~100毫米，緩慢轉動爐排，并調節引風機，使爐膛負壓接近零，以加快燃燒。

d）當燃燒的煤随爐排轉動至第二、三、四各個風門時，适當打開該處風門，使燃燒繼續。

e）當底火鋪滿爐排後，适當加厚煤層，相應加大風量，維持爐膛負壓2~3毫米水柱。

2）燃燒調整鍊條爐排的燃燒調整主要是調整煤層厚度、爐排速度和鼓、引風機。

a）煤層厚度煤層厚度适當時，在煤閘闆前200毫米處開始着火，距離擋渣鐵（老鷹鐵）前400毫米處燃盡，對粘結性強的煙煤應稍薄些，粘結性弱的煙煤稍厚些。

b）爐排速度正常的爐排速度，應保持整個爐排面上有2/3火床，在擋渣鐵附近不再有紅火。當供熱量增加時，爐排速度适當加快，可使火床延長；供熱量減少時，爐排速度适當減慢，使火床縮短。

c）通風量正常運行時，爐排下各風室開度，應根據燃燒情況及時調整，燃用揮發份高的煤，鼓風量應集中在中間偏前處。燃用揮發份低的煤，風量要從前向後逐漸加大。減弱燃燒時，可關小送風機出口風門；強化燃燒時，則要增加送風量。鼓、引風機供風量應互相匹配，以維持爐膛前部負壓2~3毫米水柱。

煤層厚度、爐排速度、送風量三者的調整互相關聯，必須密切配合，才能保持燃燒正常。

鍊條爐排油爐的運行操作

1）點火操作步驟：

a）全開煙囪擋闆，自然通風10分鐘後，在爐膛内鋪木柴和引火物，然後将裝滿型煤的小車（4~6車）推入爐膛内關閉爐門。

b）開啟循環泵，檢查運轉正常後，從點火孔進行點火。

c）待導熱油爐燃燒運行12小時後（視具體型煤質量而定），加入與燃盡煤量相當的煤。

2）有機熱載體爐在正常運行時的型煤用量，可根據設備的用熱量情況進行調整。

3）如果遇到停電或循環泵出故障時，為維持正常安全生産，可迅速關閉循環泵進出油口閥門，啟動柴油機循環泵。

4）基他操作要求可參照本規程中的有關内容。

升溫和升溫曲線有機熱載體爐的點火升溫是運行操作中較危險的階段，需要特别謹慎，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℃和210°~230℃兩個溫度段要停止升溫，維持這個溫度一段時間。

1）升溫曲線熱載體爐點火後，升溫過程和升溫速度按升溫曲線的規定執行。典型的熱載體升溫曲線見下圖

冷爐點火後，控制升溫速度10℃/時，直到90~95℃。因為冷爐時油的粘度大，受熱面管内流速較低，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。

95~110℃範圍是驅趕系統内殘存水分和熱傳導液所含微量水分階段。升溫速度控制在0~5℃/時範圍，視脫水情況決定。當膨脹器放空管處排汽量較大，底部有水擊聲，管道振動加速，各處壓力表指針擺動幅度較大時，必須停止升溫，保持恒溫狀态，必要時可打爐門減弱燃燒。

這個階段時間的長短，視系統内殘存水分的多少和熱傳導液的質量不同而異，短的可以十幾個小時，長的可能達數天，在95~110℃之間反複幾次，才能将水分排淨。不能盲目加快升溫脫水過程，因為一旦系統内水分劇烈蒸發汽化，體積将急劇膨脹，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，導緻受壓元件破裂，釀成嚴重事故。

當爐内和管道中響聲變小，循環油泵不再出現抽空現象（泵出口壓力降至0.1MPa以下，有沉重的喘氣聲）時，以5℃/時的速度再升溫，但不能超過120℃，直到放空管不再有汽體排出為止。此時，壓力表指針停止波動即為脫水合格。

脫水過程完成後，以30℃/時的速度繼續升溫，但仍應注意可能會有殘餘水蒸發，随時停止升溫。當溫度達到210~230℃時要停下來，這時主要為脫出熱傳導液中的烴組份。熱傳導液中烴組分的存在，使閃點降低，一旦洩漏，引起爆燃的可能性就增大。在液相供爐的熱載體爐中，烴組分以氣相存在，會造成“氣阻”，使循環泵壓不穩，流量不降甚到中斷。脫輕組分析過程視熱傳導液的不同牌号、不同質量而異，當放空管中無氣體排出，循環泵壓穩定，即定可繼續以0~10℃/時的速度升溫。

從210℃直至熱傳導液的工作溫度是在脫輕結束後，以40℃/時的速度升溫，這時應全面觀察各個檢測、控制儀表的指示，動作是否靈敏、準确。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，能否滿足生産需要。若供熱量達不到設計要求，應暫停升溫，尋找原因，解決後再升溫。

2）點火升溫中注意事項

點火升溫過程，應嚴格按“升溫曲線圖”的升溫曲線進行。

當熱傳導液溫度升到200℃以上時，應對設備及整個系統進行一次全面檢查，并對所有螺栓聯接部位進行一次熱緊，消除因熱膨脹不均引起的洩漏。

注意熱傳導液的膨脹量。若膨脹器的液位過高，應打開放液管，将熱傳導液放入儲油槽，以免熱傳導液從膨脹器中大量溢出引起事故。

冷爐點火必須先開循環泵後再點火。寒冷地區在點火前應先将熱傳導液用蒸汽加溫達到30℃左右，然後才能開動循環泵。

液相爐點火升溫過程中脫去的水分以水蒸汽形态經膨脹管進入膨脹器，其中一部份以氣體從排空管排出，另一部份凝成水分沉入膨脹器底。要避免這些水分再次進入循環系統，在升溫過程中要定期打開膨脹器底部的排污管，放出冷凝水。