有机热载体炉 安全使用与事故预防 广东省特种设备检测院佛山分院 宋志英

1. 有机热载体炉安全使用与事故预防广东省特种设备检测院佛山分院宋志英有机热载体炉安全使用与事故预防广东省特种设备检测院佛山分院宋志英

2. 内 容 • 一：有机热载体炉的基本结构 • 二：有机热载体炉的使用管理 • 三：有机热载体炉的事故及预防

3. 有机热载体炉的基本结构

4. 有机热载体炉的基本结构及工作流程

5. 有机热载体炉煮油时的工作情况

6. 当换热设备部分被关闭（或者以减少流量来控制换热设备温度的升高）时，循环系统旁路的连通阀必须开启分流，以确保锅炉受热面盘管有足够的流量。新《锅规》征求意见稿第三百五十八条 液相有机热载体系统的供应母管和回流母管之间，应安装一个自动压差释放阀或流量释放阀，以确保通过锅炉的有机热载体流量不会因系统内用热设备的负荷变化而降低。

8. 启动冷却循环装置的工作情况（出口截止阀没有关闭时）启动冷却循环装置的工作情况（出口截止阀没有关闭时）

9. 启动冷却循环装置的工作情况（出口截止阀关闭时）启动冷却循环装置的工作情况（出口截止阀关闭时）

10. 锅炉的使用管理： • 一：锅炉房管理和技术资料管理： • 1. 建立好锅炉的技术档案资料； • 2. 建立好司炉人员档案资料，资格证件应齐全,其类别是否与所操作的设备相适应，人员数量和持证司炉 人 员总数是否满足设备运行需要； • 3. 建立好锅炉安全责任制，确定一位分管领导，并设专职或兼职管理人员负责导热油炉房安全技术管

11. 理工作，必要时应设立相应管理机构；（上次检验报告中所提出的问题是否已解决？）理工作，必要时应设立相应管理机构；（上次检验报告中所提出的问题是否已解决？） • 4. 锅炉房管理制度是否符合要求，各种记录是否齐全、真实； • 5. 必要的系统图是否齐全、符合实际并醒目挂放； • 6. 各种照明是否满足操作要求并是否完好； • 7. 防火、防雷、防风、防雨、防冻、防腐等设施是否完好 • 8. 锅炉周围的安全通道是否畅通； • 9. 改善导热油炉房内的劳动条件，做到文明生产。

12. 交接班制度： • 1、严格执行交接班制度。 • 2、全体值班人员应于接班前15分钟进入现场，听取交班人员介绍上班运行情况，查阅运行情况和上级有关指令，各岗位根据职责范围进行现场检查清点。 • 3、接班前5分钟由班长召开班前碰头会，听取主要岗位人员重点汇报，并交待本班运行情况，布置生产任务和注意事项。 • 4、交班人员应严肃认真履行交接班手续，接班班长和各岗位人员认为交接完毕并在记录上签字后，交办人员才能离开工作岗位。 • 5、在交接班时间内，如果锅炉房及辅助设备发生事故，不得进行交接班，应以当班为主，接班者配合共同进行处理，待事故结束或告一段落后方可交接班。

13. 巡回检查： 司炉人员在值班时除做好燃烧调节，保证供热外还应定时巡回检查（1次/小时）。 • 一、巡回检查内容： • 1.热载体进炉压力、温度，出炉压力、温度，过滤器前后压力，循环油泵进、出口压力及循环流量。 • 2.锅炉本体（特别是辐射受热面）有无鼓包变形和渗漏。炉膛燃烧情况是否良好。 • 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。

14. 4.膨胀槽液位应正常，温度应低于70℃，低位槽内是否有热载体，是否能向高位槽补液。 • 5.管道、阀门有无泄漏。 • 　　 二、巡回路线： • 电控柜-----炉前------热载体炉本体-----高位膨胀槽------循环油泵------过滤器------低位槽-电控柜。

15. 有机热载体油品管理： • 1.新购买的导热油，应经广东省特种设备检测院佛山分院检验合格才可以投入使用。 • 2.在用导热油每年至少送我院检验一次，合格后才可以继续使用。 （残炭、酸值、粘度、闪点）。 • 3.不同的导热油不宜混合使用,需要混合使用时,混用前应由导热油生产单位提供混用条件和要求。

16. 有机导热油炉安全保护装置介绍： • 1.超温联锁保护装置： • （1）保证导热油炉的出口温度符合产品生产工艺要求。 • （2）保护导热油炉不超过允许使用温度。 • （3）保护导热油炉导热油温度不超出最高使用温度。《锅炉安全技术监察规程》第11.1.4条规定：有机热载体的最高允许使用温度小于或者等于320℃时，其最高允许液膜温度不应当高于最高允许使用温度加20℃。有机热载体的最高允许使用温度高于320℃时，其最高允许液膜温度不应当高于最高允许使用温度加30℃。

17. 2.压差联锁保护装置： • 为了防止液相炉中有机热载体过热分解与积碳，必须保证受热面管中的有机热载体的流速，辐射受热面不低于2m/s，对流受热面不低于1.5m/s。所以应采取可靠措施，以防止锅筒过热和有机热载体过早老化。导热油炉一般采取监控锅炉进出口压差保证辐射受热面有机热载体的流速不低于2m/s（流体力学，伯努利方程）。插讲循环泵采用变频技术：（1）保证流速（即保证导热油炉进、出口压差） （2）冷炉升温过程中由于有机热载体粘度大，油管表面的液膜层较厚，传热效果较差，容易造成锅炉管壁过热甚至过烧。

19. 3.停泵联锁保护装置： • 4.点熄火保护装置： • 燃油、燃气的锅炉，当检测到锅炉炉膛内部没有火焰时，应停止向锅炉炉膛继续喷油 喷气。由于炉膛温度比较高，继续喷入的油、气和炉膛里面的热空气混合到一定比例后，可能造成爆炸。 • 5.低液位联锁保护装置：（结合图讲）

20. 有机热载体锅炉和系统的维护和修理： • 一：受压系统采用焊接方法维修时，必须由取得相应锅炉维修资质的单位进行。(特种设备安全监察条例)第十七条规定。循环系统内组件的焊接应当在易燃气体和空气的混合物被惰性气体完全吹扫后进行；在整个焊接过程中，吹扫操作应当连续进行； • 系统中被有机热载体浸润过的保温材料不应继续使用，已经发生燃烧的保温层不得立即打开，应当在保温层被充分冷却后再将其拆除更换。

21. 二：《锅炉安全技术监察规程》第11.4.4条规定：二：《锅炉安全技术监察规程》第11.4.4条规定： • (1)液相系统内管件和阀门的最低公称压力应当为1.6MPa耐400℃以上阀门，气相系统管件和阀门的最低公称压力应当为2.5MPa。系统内宜使用波纹管密封的截止阀和控制阀。 • (2)系统内的管道、阀门和管件一般应当采用焊接连接，管道的焊接应当使用气体保护焊打底。采用法兰连接方式时，应当选用凸面法兰或者榫槽面法兰，其垫片应当采用金属网加强的石墨垫片或者金属缠绕的石墨复合垫片。

22. （3）选择匹配的膨胀节，安装方向正确。

25. 轴向外压式膨胀节

26. 有机热载体炉事故处理与预防： • 有机热载体炉分为汽相炉和液相炉两大类，根据目前我区使用的有机热载体炉均为液相炉，所以下面主要介绍液相炉事故处理与预防。液相炉是一种强制循环的有机热载体炉。它在饱和压力小于0.7MPa时，其工作温度可达280℃，具有低压高温的工作特性。目前，已被广泛地应用于化工、纺织、轻工、印染、食品、造纸建材等行业。但在使用中发生了不少危及安全的事故，给人民生命和财产造成了损失。在运行中常见的事故有：鼓包、爆管、泄漏事故；停电事故及爆沸事故等。 • 一、鼓包、爆管事故 • 1．原因：

27. (1)使用质量不符合国家标准的劣质油或再生油。残炭等指标大大超标。运行中些物质沉积在锅筒底部或管壁上．使之过热。(1)使用质量不符合国家标准的劣质油或再生油。残炭等指标大大超标。运行中些物质沉积在锅筒底部或管壁上．使之过热。 • (2)超温、过热。 • ①突然性的停电，导热油在炉管内停滞而超温。 • ②热油泵的工作不正常。空转。打不起压力．致使热媒在炉管内停滞所造成。 • ③操作不当：停炉后炉内油温在80℃以上时。油泵即停止转动循环降温．致使油质坏、产生结焦。 • ④过滤器选用不当。例，不锈钢丝网做成的过滤器大约26目/英寸，只能滤出较大胶结焦物，而较小的结焦物仍未能滤出而沉积在锅筒底部或受热面管壁，致使超温过热。 • ⑤导热油在加热运行过程中仍会发生一些化学变化而生成少量高聚合物，同时也会局部过热生成焦炭。这些高聚合物和残炭不溶于油而悬浮在油中，运行中这些物质会沉在锅筒底部而过热鼓包、沉积在管壁上而过热爆管。

28. 2.处理：应中断燃烧，关闭鼓引风机和燃烧装置。找出原因并采取措施。2.处理：应中断燃烧，关闭鼓引风机和燃烧装置。找出原因并采取措施。 • 3.预防： • 1)控制流速：过低流速会造成受热面中的大部或局部管内壁温高于允许油膜温度而缩短导热油的正常使用寿命，甚至会影响安全。辐射受热面管子内导热油流速不低于2m/s，对流受热管子内不低于1.5m/s。 • 2)控制使用温度：锅炉的最高出口油温应比热载体的工作温度低约30℃。以防止油在使用过程中过热分解变质．产生残炭、堵塞管径、造成管壁过热等事故。

29. 4)油路中采用不锈钢粉末轧制法制成的不锈钢过滤器．滤去悬浮在油中的由于运行中生成的高聚合物和碳粒。以防止加热炉管的损坏。4)油路中采用不锈钢粉末轧制法制成的不锈钢过滤器．滤去悬浮在油中的由于运行中生成的高聚合物和碳粒。以防止加热炉管的损坏。 5)加热炉的进液口和出液口上必须装有测温仪表。并设有超温报警器。 • 6)对于强制循环液相加热炉，必须装有备用循环泵。并保持性能良好。 • 7)膨胀槽应装有液位计和最低液位报警器。

30. 二、泄漏事故 • 1．原因： • ①由于导热油渗透性较强，法兰垫片处较为严重。 • ②由于焊接质量问题。热媒输送主管焊缝部分脱落，致使大量导热油外澹。 • ③超温情况下大量汽化．引起管道振动甚至损坏而泄漏。 • 2.处理：导热油毕竟是可燃物，一旦发生事故出现管壁渗漏现象．除了采取紧急停炉外·最主要的办法是把火焰和导热油管立即分隔开．当不设置炉膛辐射受热面的导热油锅炉只要将在炉膛上部的旁通烟道打开就可以。

31. 3．预防 • 1)导热油在高温时渗透性较强，因此管道连接以焊接为好，适当辅以法兰连接；不得采用螺纹连接；法兰连接时应采用耐油、耐压、耐高温的高强石墨制品作密封垫片。 • 2)所有与热载体接触的附件不得采用有色金属和铸铁制造。钢管应采用20号钢无缝管、紧圊件尤其主回路上的连接螺栓采用35号钢鼓较为妥当。 • 3)锅炉点火前．导热油在系统管路中循环不应少于60分钟．同时对系统进行一次泄漏检查．确认一切正常之后。方开始点火。

32. 三、停电时对锅炉的处理 • l、处理： • 1)盘管式：紧急停炉．打开所有炉门．立即清除炉内剩余的燃煤，让大量冷风窜进炉膛里，迅速降低炉温，消除热源；同步打开锅炉放油阀门。将高温油缓缓放入储油槽．并让膨胀油槽中的冷油慢慢流入锅炉，及时带走热量，从而防止停电后短时间内油温超高而造成结焦，以致酿成事故。 • 2．预防： • 1)有条件企业可设置双路电源。 • 2)设置小型汽油发电机、其电路与基本循环油泵电路互为切换。当发生紧急停电事故时．很快启动小型汽油发电机组．接通切换开关。使基本循环油泵继续工作。

33. 3)设置储油槽、膨胀油槽。当发生紧急停电时，打开锅炉放油阀门。将高温油缓慢放入储油槽．并让膨胀油槽中冷油慢慢流入锅炉。及时带走热量．防止停电后短时间内油温超高造成事故。但值得注意的是：此方法是保安全并非保使用的好疗法。因高温导热油排至储油箱与空气接触．易引起氧化变质，并且温度越高氧化速度越快。大大缩短了导热油的使用寿命。 3)设置储油槽、膨胀油槽。当发生紧急停电时，打开锅炉放油阀门。将高温油缓慢放入储油槽．并让膨胀油槽中冷油慢慢流入锅炉。及时带走热量．防止停电后短时间内油温超高造成事故。但值得注意的是：此方法是保安全并非保使用的好疗法。因高温导热油排至储油箱与空气接触．易引起氧化变质，并且温度越高氧化速度越快。大大缩短了导热油的使用寿命。 • 四、爆炸事故 • 1． 原因：由于导热油中含水蒸汽或热油管路中故障．造成锅炉压力突然升高。

34. 2．处理： • 1)一般情况下可通过设计、安装的膨胀箱和安全阀予以控制。必要时可通过锅炉泄油进行减压。 • 2)严重时。应采用与突然停电相同的措施予以处理。 • 3．安全措施： • 1)在导热油锅炉的油进出口接管上装有压差控制器。对炉管内的阻力变化予以监督。 • 2)在导热油锅炉的油出口管上加有导热油温度检测器，当导热油油温高于给定值时．电气控制自动所警。

35. 五、爆沸事故 • 1．原因： • 1)加入新油后未进行煮油排除水分．挥发物等。那末，何谓煮油呢?所谓煮油就是将油逐步加热升温，使油中的水分蒸发出来并通过放空阀、将其排出系统之外的过程。 • 2)温升过快导致导热油的体积急剧膨胀．因为导热油的体积膨胀是温度的函数。大致每升温10℃。体积增长l%。

36. 3)液位过高。 • 2．处理：必须尽量减弱火势，设法将水分及挥发物迅速排出系统。若控制不住应立即紧急停炉。 • 3．预防： • 1)认真搞好煮油： • ①开始煮油时，由于油温较低、粘度较大，所以油的流速较低，油和金属管壁之间的热交换系数很小，所以升温必须缓慢．否则将会造成局部过热。

37. ②当油温升高90℃左右时，停止升温，持续时间不小于2小时．以便使管路中导热油的水份脱出，并需特别注意，这时油中水份开始大量蒸发出来，油的体积将会急剧膨胀，这时应注意不要使高位油槽中的油气溢出槽外而造成事故。并应密切注意油路系统中是否有汽泡堵塞。当有汽泡堵塞管道时，油泵的进出口压力差马上下降。此时，应尽量减弱火势．排出汽泡。②当油温升高90℃左右时，停止升温，持续时间不小于2小时．以便使管路中导热油的水份脱出，并需特别注意，这时油中水份开始大量蒸发出来，油的体积将会急剧膨胀，这时应注意不要使高位油槽中的油气溢出槽外而造成事故。并应密切注意油路系统中是否有汽泡堵塞。当有汽泡堵塞管道时，油泵的进出口压力差马上下降。此时，应尽量减弱火势．排出汽泡。 • ③当循环正常后，可继续升温煮油，如此反复持续相当长的一段时间。煮油时间长短取决于系统中的油量和油中所含水份。一般煮油需十几个小时至几十个小时。

38. 谢谢大家！