有机热载体炉的工作压力比较低 , 锅内介质温度高 , 且大多是易燃易爆物质 , 有的还有毒性 , 一且在运行中发生泄 漏 , 即会引发火灾、爆炸造成人员伤亡。所以 , 对热载体炉 的安全运行和管理 , 必须高度重视。
一、热载体炉点火前的准备工作
( 一 ) 热载体炉内外部的检查和准备
1. 热载体炉内部残存水放尽、吹干 , 锅炉与集箱内无杂 物 , 人孔手孔等所有门孔都密闭 , 使用密封填料符合热载体炉介质要求。
2. 安全附件和保护装置的检查
(1) 压力表存液弯管前的针形阀或截止阀处于全开状 态。压力表精度、量程、表盘符合要求 , 元压力时指针回到 零位。
(2) 液位计连接管阀门处于开启状态 , 放液管阀门处于关闭状态 , 放液管接通贮存罐。
(3) 安全阀、爆破片以及各种热工仪表装置齐全、完好。
(4) 温度计及自动记录校验合格 , 超温和超压报警及自动保护装置已投入 , 电气控制各接点正常。
3. 燃烧、通风设备以及其他方面的检查参见本章第一
( 二 ) 介质化验及冷态循环
1. 介质化验
有机热载体炉使用的热载体质量是否合格 , 对热载体炉安全运行关系很大 , 所以首先应对使用的热载体取样化验确认 :
(1) 热载体最高使用温度是否与锅炉供热条件一致 , 热载体允许使用温度比锅炉出口温度至少低30~40 。 C, 否则热载体在使用中会很快分解变质 , 提前失效。
(2) 抽样化验 , 测定热载体的外观质量、闪点、粘度、酸 值、残炭和水分 , 与热载体制造厂提供、的质量证明书是否相符 , 同时为今后运行中介质质量变化的监测提供依据。
2. 装油
化验合格的热载体 , 是用注油泵往锅炉内注油。在注油泵向系统注油时 , 应检查炉体、用热设备 , 管道系统的排污阀、放油阀是否关好 , 以免热载体流失。同时将管道和炉体上的排汽阀逐一打开排除空气 , 直至有油流出时关闭 , 当高位膨胀槽 ( 膨胀器〕液位计上出现油面时即停止注油 , 然后再启动循环油泵进行冷油循环。
3. 冷油循环
冷油循环的目的是试验整个供热系统是否有滞阻现象 ,设备、管路、阀门等处有元渗漏、循环油泵的流量和扬程能 否满足生产要求。由于冷油粘度较高 , 故热载体炉迸出口压差比较大 , 管路系统的流动阻力也较大 , 所以每台油泵要轮流启动、试车 , 使冷油在系统内循环 6~8h 。
冷油循环中 , 要经常打开放气阀门排放残存空气。观察并记录各点上的压力表、温度表、电流表等显示情况 , 记录油泵电流、进出口压差、油泵出口压力、热载体炉进出口压差等数据 , 并检查油泵是否运行平稳 , 轴承密封情况。
4. 拆卸清洗过滤器
冷油循环中 , 系统内一些金属脱落物 , 热载体中杂质及残渣、沉积物等随着冷油循环 , 在油泵前的过滤器中被截流。在冷油循环结束后 , 过滤器应拆卸彻底清扫。
二、点火升温
( 一 ) 点火启动步骤
1. 开启循环泵 , 使热载体循环 , 开泵时应注意先将泵的冷却水接通 , 检查冷却水进出口是否通畅。
2. 打开高位膨胀槽上和系统最高点放空管上的排油阀。
3. 按照不同的燃烧设备 , 进行点火启动。
( 二 ) 升温和升温曲线
热载体炉的点火升温是运行操作中较危险的阶段。需要特别谨慎。其升温过程要遵循 “ 一慢二停 “ 原则 ; 一慢即升温速度要慢 , 二停即在95~110 。 C 和 210~230 。 C 两个温度段要停止升温、让温度维持一段时间。
1. 升温曲线热载体炉点火后升温过程和升温速度按升温曲线的规定进行。
2. 升温过程
(1) 冷炉点火后 , 控制升温速度 10 。 C/h, 直到 90~95 。 C 。 因为冷炉时 , 油的粘度大 , 受热面管内流速较低 , 管壁油膜较厚 , 传热条件差 , 如升温速度过快 , 容易使局部油膜温度 过高。
(2)95~110 。 C 范围是清除系统内残存水分和热载体所 含微量水阶段。升温速度控制在 5 。 cyh 范围。当高位槽放空管处排汽量较大时 , 底部有水锤声 , 管道振动加剧 , 各处压力表指针摆动幅度较大时 , 必须停止升温 , 保持恒温状态 , 必要时可减弱燃烧。 这个阶段时间的长短 , 根据系统内残存水分的多少和热载体质量的不同而不同 , 短的可以十几小时 , 长的可能要几天 , 在 95~110 。 C 之间反复几次 , 才能将水分排尽。不能盲目加快升温脱水过程 , 因为一旦系统内水分剧烈蒸发汽化 , 体积将迅速膨胀 , 不仅可能引起 ' 突沸 ', 使油位急剧膨胀而大量喷出 , 而且可能会使整个系统压力急剧升高 , 导致受压元 件破裂 , 造成重大事故。
(3) 当锅炉和管道中响声变小 , 循环油泵不再出现抽空现象 ( 泵出口压力降至 OJ MPa 以下 , 有沉重的喘气声 ) 时 , 可以 5 。 C/h 的速度再升温 , 但绝对不能超过 120 。 c, 直到放空管不再有气体排出为止。
(4) 脱水过程完成后 , 以 30 。 C/h 的速度继续升温 , 但仍应注意可能会有残余水蒸发 , 必要时停止升温。当温度达到 210~230 。 C 时要停止升温 , 这时主要为脱去热载体中的轻组 分。热载体中轻组分的存在 , 使闪点降低 , 一旦泄漏 , 引起爆燃的可能性就增大 , 在液相供热的有机热载体炉中 , 轻组分以气相存在 , 会造成 ' 气阻气使循环油泵泵压不稳、流量下降甚至中断。 脱轻组分的过程根据热载体的不同牌号、不同质量而不同 , 当放空管中元气体排出 , 循环油泵泵压稳定 , 即可继续以 10 。 C/h 的速度升温 .
(5) 从 210 。 C 直至热载体工作温度是在脱气结束后进行 ,以 40 。 C/h 的速度升温 , 这时应全面检查各测量、控制仪表的指示、动作是否灵敏、准确 ; 各配套辅机、附属设备工作是 否正常 , 全面检查锅炉和供热系统工作是否正常 , 能否满足生产需要。
( 三)点火升温中注意事项
1. 点火升温过程 , 应严格按图 8-2 的升温曲线 ( 或按热载体炉制造厂提供的升温曲线 ) 进行。升温曲线的规定 , 目 泊在于保护设备和热载体 , 不因升温过快而造成设备热膨胀在均匀 , 局部应力集中而损坏 , 避免局部受热不均引起热载住过热分解、结焦 , 和水分突然蒸发而使热载体冲出 , 导致1压爆炸事故的发生。
2. 当热载体温度升到 200 。 C 以上时 , 应对设备及整个系 进行一次全面检查 , 并对所有的螺栓连接部位进行一次紧, 消除因热膨胀所引起的泄漏。
3. 注意热载体的膨胀量。不含水分的热载体的体积膨胀且度有关。低于 100 。 C 时为 6% 左右 ;100~200 。 C 为 7% 左200~300 。 C 时为 7.5% 左右。液相供热系统热载体的膨胀主由高位膨胀槽吸纳的。若膨胀槽的液位过高 , 应打开放液管, 将热载体放人低位贮罐 , 以免热载体从高位槽中大量溢出引起事故。气相供热系统如没有膨胀器 , 则热载体的膨使锅筒内液位升高 , 蒸汽空间缩小 , 使操作不稳 , 此时打开排液管将热载体排出一部分到贮液罐 , 以维持正常的液位。
4. 冷炉点火必须先开循环泵再点火。北方寒冷地区在点火前应先将热载体用蒸汽加温溶化 , 然后才能开动循环泵。
5. 液相炉点火升温过程中脱去的水分以水蒸气形态经 膨胀管通人膨胀槽 , 其中一部分以气体从排空管排出 , 另一部分凝成水分沉于槽底 , 要避免这些水分再次进入循环系统 , 在升温过程中必须定期打开膨胀槽底部的排污管 , 放出冷凝水。
三、正常运行
热载体炉的运行操作 , 应贯彻 ' 安全供热、节约能源 ' 的原则 , 保证安全运行 , 注意节煤 ( 油、气 ) 节电 , 提高经济效益。
1. 热载体炉的正常运行指标
热载体炉正常运行是要保证给用热设备提供足够的热量。因此 , 热载体炉应在规定的压力、温度和流量下运行。由于常用的热载体为液相锅炉 , 故以下仅介绍液相热载体锅炉。
液相供热的有机载体炉供热量与输出介质的流量和温度有关 , 当流量一定时 , 介质的出口温度高 , 则输出热量大 ; 介质出口温度低则输出热量少。但实际上从用热设备散热后回流入锅内的介质还有一定温度。因此热载体炉的供热量是以进出口温差和流量来衡量的。运行指标为流量 (m3/)进出口温差 At( 。 C) 。
液相炉的流量一般是不进行调节的。为了保证液相炉的 安全运行 , 必须保证热载体在受热面管内的流速 , 也就是必 须保证热载体的一定流量。为此不能用开关阀门的方式调节流量。液相炉的出口温度又受介质最高使用温度的限制。一 般限制出口温度应低于热载体制造厂提供的最高使用温度20~40 。 C, 否则会加速热载体的分解、氧化 , 缩短使用寿命 , 且会使受热面和用热设备的散热器壁上沉积焦垢 , 降低传热效率。
由此可见 , 液相炉运行调节指标主要是进出口温差。当 进出口温差减小时 ( 回油温度提高 ), 说明用热量减少 , 应当 相应减弱燃烧 ; 当回油温度降低时则应强化燃烧。
热载体炉的供热量与用热机的散热量有着密切关系。有 时回油温度高而用热机温度却上不去 , 不能满足生产需要。有 的单位采取提高出口温度的办法来保证供热量 , 结果使出口 温度接近甚至超过热载体的最高允许使用温度 , 从而又加重 了结焦、结垢程度 , 使用热机的散热器传热效率更低 , 形成 恶性循环 , 直至炉管爆破被迫停炉。因此 , 当回油温度高而 用热机不能满足生产时 , 首先应从用热机方面查原因 , 如散 热器并联运行时、油路设计不合理、流量分配不均 ; 用热机 管道结垢 , 流量不足 ; 散热器积垢传热效率低或烘干织物时 水蒸气未及时排除 ,( 通风管堵塞 ) 等 , 不能盲目采用提高出口温度的方法来增加供热量。当出口温度超温 , 超温报警器报警时 , 应及时停炉清洗。
2. 燃烧调整方法
热载体炉的燃烧调整方法与同类燃烧设备的燃烧调整方法相同 , 具体参见本章第二、四节。
3. 热载体炉运行注意事项
(1) 热载体加热炉内介质均为高温状态的、渗透性较强的易燃物品。司炉人员在操作中必须穿戴好防护用品、开关 阀门时要轻、缓 , 头部不要正对阀盘 , 防止热载体从阀杆与 填料间隙中冲出而被烫伤。
(2) 热载体在运行中有自然损耗 , 要注意及时补充 , 保证高位膨胀槽中的安全液位。在添加新热载体时 , 注意脱除 新热载体中所含的微量水分。不可快速将温度升到 100 。 C 以上 , 否则会突然超压引起爆沸使热载体大量流失。严重时甚 至会使受压元件破裂。在热态运转的系统内 , 不能直接加入 未经脱水的冷介质。
(3) 液相炉依靠循环泵强制循环 , 一旦发生停电、循环 泵停运时 , 要及时采取措施 , 避免锅内热载体因流不动而超 温 ( 因为此时炉膛内的红火与炉墙的高温辐射足以使受热面温度升高 ) 。如没有自备电源、不能立即启动备用泵时 , 应立 即停炉 , 冷却炉膛 ( 严禁直接向炉膛内浇水〉 , 打开高位膨胀 槽与炉体的连接阀门 , 让高位槽内冷油流入锅内 , 同时可将 锅内热油放入低位贮槽 , 必要时用手摇泵将低位槽的油抽向 高位槽 , 保持锅内油的流动 , 直至炉膛温度低于 300 。 C, 油出 口温度降至 100 。 C 以下为止。
锅炉房内应有足够的消防设备 , 灭火器材应经常检查 , 保持完好状态。
四、停炉
有机热载体锅炉的停炉分暂时停炉、正常检修停炉和紧急停炉。
1. 暂时停炉
液相炉的暂时停炉 , 按停炉时间长短有所不同。停炉的 方法与蒸汽锅炉同类燃烧设备的暂时停炉方法相同。具体参 见本章第二、四节。
有机热载体液相炉的暂时 , 停炉注意事项 :
(1)循环泵在停炉时仍继续工作 , 油路循环 , 用热设备不开时打开旁路。当出口油温降至 100 。 C 以下时 , 关停循环泵。
(2)用热设备重新启用时 , 液相热载体炉先开循环泵 , 使油先流动起来 , 再 ' 点火 ' 恢复燃烧 , 注意如油温已降至 100 。 C 以下重新运行时 , 不能快速恢复燃烧 , 而是按点火的要求控制升温速度 , 以免局部超温。

(3) 对于暂时停炉压火时间比较长的要注意通风 , 避免烧坏燃烧设备。
2. 正常停炉操作
液相炉的正常停炉操作方法关键是熄火后 , 循环泵不能 停 , 一直运行到油温降至 100 。 C 以下时方可停泵。同时 , 要避 免冷风大量进入炉膛 , 使炉膛降温太剧烈。
油温降至 100 。 C 以下后 , 将油全部放入低位贮槽 , 切断锅炉与其他设备联系 , 对锅炉进行内外部清扫。
有机热载体炉正常停炉方法与蒸汽锅炉同类燃烧设备的正常停炉方法相同。具体参见本章第二、四节。
正常停炉操作的注意事项 :
(1) 液相热载体炉停炉操作中特别要注意不要因操作不 当发生超温而使热载体结焦、变质 , 所以要停炉不停泵 , 循 环泵一直运转到油温降至 1000C 以下为止。
(2) 燃油燃气热载体炉在熄火后 12h 内要有人监视 , 防止二次燃烧。
3. 紧急停炉
(1) 紧急停炉的条件
操作人员遇有下列情况之一时 , 有权立即采取紧急停炉措施并及时报告有关部门 :
1) 液相炉热载体出口温度超过允许值 , 超温警报动作而温度仍继续升高时 ;
2) 压力表、温度计全部失效 , 液面计液面剧烈波动 , 虽采取措施 , 仍不能恢复正常时 ;
3) 有机热载体炉受压部件发生鼓包、变形、裂缝等缺陷 , 严重威胁安全时 ;
4) 液相炉循环泵全部损坏 , 不能运转时 ;
5) 管道、阀门发生破裂 , 法兰接合面填料冲出每苦 , 造成热载体大量泄漏时 ;
6) 邻近处发生火灾或其他事故 , 直接威胁到有机热载体炉安全运行时。
(2) 紧急停炉的操作步骤 :
1) 停止供应燃料 ;
2) 关闭循环泵 ;
3) 打开放油阀门 , 将系统内热载体全部放入低位槽 , 然 后切断锅炉与其他设备的联系 , 关闭迸出口阀门 ;
4) 打开炉门、看火门、烟囱挡板 , 加快炉膛自然通风冷却。
(3) 紧急停炉的注意事项
紧急停炉操作目的是为了防止事故的进一步扩大 , 尽量减少事故损失和危害 , 因此 , 在采取紧急停炉的操作时 , 应 保持镇静 , 先判明原因 , 再针对直接原因采取措施。如常见的炉管开裂泄漏时 , 遇炉膛明火会起大火 , 这时首先要关闭 循环油泵 ( 注入式液相炉 ), 打开放油阀门将余油尽快放入低 位槽 , 以免火势扩大 , 然后再熄灭炉膛明火。
五、有机热载体锅炉司炉人员的日常工作
司炉人员在值班时 , 除了作好燃烧调节 , 保证供热外 , 还应定时进行巡回检查并作好记录。
1.液相热载体炉司炉工每小时检查的内容主要包括 :
(1) 热载体进炉压力、温度 ; 出炉压力、温度 ; 过热器 前后压力 ; 循环油泵进口压力与出口压力 ; 循环流量。
(2) 锅炉本体 ( 特别是辐射受热面 ) 有元鼓包变形和渗漏 ; 炉膛燃烧情况良好。
(3) 炉排、出渣机、鼓引风机运转情况 ; 油位、冷却水是否正常 ; 除尘器及排烟温度是否正常。
(4) 膨胀槽液位应正常 , 膨胀槽内热载体温度应低于70 。 Cp 低位贮存槽内热载体的数量 ; 加油泵是否正常。
(5) 管道、阀门 , 有无泄漏
2. 巡回检查路线
电控柜一炉前压力表、液位计一炉排减速机构一热载体 炉本体及炉膛燃烧情况一出渣机、省煤器或空气预热器一鼓 风、引风机一高位膨胀槽一循环油泵、过滤器一低位储存槽 一电控柜。
有机热载体炉液相炉使用的较多 , 因此以上做了比较详细的介绍 , 气相炉使用的较少 , 下面做以简单说明。
气相炉是以相应压力下的热载体饱和蒸汽供热的 , 其对应关系见表 8-8。气相炉饱和蒸汽经用热设备放出汽化热后 , 冷凝成液相 或经泵或直接流进锅炉。
气相炉的供热量与工作压力成正比 , 当工作压力高于设 定压力时 , 说明锅炉供热量大于用热量 , 应减弱燃烧。反之 , 当热载体炉不能维持设定压力时 , 说明供热量不足 , 应强化燃烧。
运行中要加强液位、压力、出口温度的检查 , 保证压力 表、液位计、安全阀正常 , 无泄漏 , 温度显示准确 , 保护装置灵敏可靠。
气相炉用的联苯有强烈刺激性、臭味和轻微毒性 , 对呼 吸道和皮肤有剌激 , 皮肤如沾有联苯混合物 , 应立即用肥皂 和热水洗净。不要在锅炉房内放置食品、食具和用餐。