有機(jī)熱載體爐供熱系統(tǒng)與蒸汽鍋爐相比其優(yōu)缺點(diǎn)
l 有機(jī)載熱體，常用的種類(lèi)是導(dǎo)熱油，有機(jī)載熱體在有機(jī)熱載體爐中的作用，相當(dāng)于水在蒸汽鍋爐里的作用，是熱能的載體與媒介，由于有機(jī)熱載體（即導(dǎo)熱油）與水的性質(zhì)有很大不同，從而使有機(jī)載熱體爐與蒸汽鍋爐的特性有很大的不同，有機(jī)載熱體在較高的溫度下，一般都具有蒸發(fā)量小，飽和蒸汽壓力低的特點(diǎn)，從而使有機(jī)熱載體爐具有高溫、低壓、節(jié)能的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)是以水作為熱載體的蒸汽鍋爐所不可能具備的。
l 另一方面，由于油與水的性質(zhì)有很大的不同，從而也使有機(jī)熱載體爐供熱的整個(gè)管路系統(tǒng)與蒸汽鍋爐的供熱管路系統(tǒng)有很大不同。同時(shí)，兩者的操作、維護(hù)、管理，使之保持長(zhǎng)期處于良好運(yùn)行狀態(tài)的安全技術(shù)，也有很大的不同?，F(xiàn)在常使用的有機(jī)熱載體是導(dǎo)熱油，下面以導(dǎo)熱油為代表，講述有機(jī)熱載體供熱系統(tǒng)的工作原理與特點(diǎn)。
l 首先將導(dǎo)熱油與水的理、化性質(zhì)作進(jìn)一步比較。
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? 由于導(dǎo)熱油、不像水那樣來(lái)源豐富且價(jià)廉，用過(guò)后可以隨地排放。因此有機(jī)熱載體爐供熱系統(tǒng)必然是一個(gè)循環(huán)管路系統(tǒng)，油在爐內(nèi)被加熱、升溫、再由管道輸送到用熱設(shè)備，放出熱能，油的溫度降低，再由回程管道輸回加熱爐，再加熱，升溫，再被輸送出去。如此往復(fù)循環(huán)，在正常工作條件下，導(dǎo)熱油不排放，自身也基本上不損耗，可長(zhǎng)期運(yùn)行。
主要指標(biāo)比較如下：
導(dǎo)熱油
水
化學(xué)成份
有機(jī)物（烷基化芳烴等碳化合物）
無(wú)機(jī)物 分子式H2O
物理特性、及在高溫下化學(xué)成份的穩(wěn)定性
高溫下（250℃~340℃）蒸發(fā)量很小，飽和蒸汽壓力很低＜0.07Mpa。超過(guò)額定使用溫度，即會(huì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的分解變質(zhì)，成為“結(jié)焦”沉積在爐管內(nèi)壁面上。
常壓下，100℃沸騰，大量蒸發(fā)，溫度升高，飽和蒸汽壓也升高，250℃，已達(dá)4Mpa。用作傳熱媒介時(shí)，高溫下化學(xué)成份穩(wěn)定，不會(huì)分解，高溫蒸汽冷凝后，回復(fù)成水
來(lái)源與價(jià)格
應(yīng)從專業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)熱油工廠購(gòu)買(mǎi)，價(jià)格較水貴得多。
一般可直接采自大自然，來(lái)源豐富，價(jià)格低廉
? 相對(duì)照，蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，由管道送到用熱設(shè)備后放出熱能，通常因降溫而冷凝成水，就由疏水閥排放掉。這部分被排放掉的水的溫度，通常還是高于鍋爐的進(jìn)水溫度，這部分的熱能就浪費(fèi)掉了，而有機(jī)熱載體爐，供熱系統(tǒng)，就不存在這樣的熱能損失，就此點(diǎn)而言，就已經(jīng)比蒸汽供熱系統(tǒng)節(jié)能了。
? 由于導(dǎo)熱油在高溫下，基本上不蒸發(fā)，略有一點(diǎn)油蒸汽，其飽和油蒸汽壓力很低，相對(duì)照在相同供熱溫度下水的飽和蒸汽壓力，就要高出許多倍，兩者相比，在相同的溫度前提下，有機(jī)熱載體爐的供熱系統(tǒng)的管道、閥門(mén)、法蘭、用熱設(shè)備，換熱器等的耐壓等級(jí)就要低許多，從而設(shè)備投資也就較少，操作、維護(hù)也較為方便，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)供熱溫度越高，有機(jī)熱載體爐在此的優(yōu)勢(shì)也越突出。
? 但是，由蒸汽鍋爐產(chǎn)生的水蒸汽壓力較高，因此就可以靠自身的壓力，從蒸汽鍋爐輸送到用熱設(shè)備，中間一般不需要外加輔助動(dòng)力源，而有機(jī)熱載體爐供熱系統(tǒng)由于自身壓力較低，是無(wú)法靠自身壓力輸送熱油的，就必須有一只循環(huán)泵，來(lái)推動(dòng)導(dǎo)熱油在循環(huán)管路不斷循環(huán)流動(dòng)，這樣有機(jī)熱載體爐供熱系統(tǒng)就形成了以循環(huán)泵強(qiáng)制液相循環(huán)的特點(diǎn)，而且，在加熱爐點(diǎn)火，燃料燃燒，加熱導(dǎo)熱油從而向熱用戶供熱時(shí)，循環(huán)泵不能關(guān)閉，不能故障停運(yùn)，否則，導(dǎo)熱油將停止循環(huán)，不但熱用戶得不到熱能，更為嚴(yán)重的是，爐內(nèi)的導(dǎo)熱油將會(huì)超溫，分解，變質(zhì)，在爐管內(nèi)壁上形成“結(jié)焦”，這樣不但使導(dǎo)熱油報(bào)廢，還會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞爐子，甚至造成爐子報(bào)廢。當(dāng)燃燒系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，爐內(nèi)導(dǎo)熱油溫度應(yīng)降至導(dǎo)熱油許可的溫度以下時(shí)才能停止循環(huán)泵的運(yùn)行。因此，有機(jī)熱載體爐供熱系統(tǒng)中，一般都應(yīng)配備兩個(gè)循環(huán)泵，一個(gè)工作，一個(gè)備用，以保證循環(huán)系統(tǒng)在高溫時(shí)的可靠性。
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有機(jī)熱載體—導(dǎo)熱油
在現(xiàn)有工業(yè)領(lǐng)域中，需要200℃~300℃溫度熱源的用熱單元很多，從石油化工行業(yè)的分餾、裂解、濃縮、反應(yīng)；紡織、印染行業(yè)的熱定型、烘干；筑路、建筑行業(yè)的瀝青熔化、保溫、拌和及汽車(chē)行業(yè)的油漆烘干等等。以往各用戶大多采用電加熱或遠(yuǎn)紅外加熱設(shè)施，但成本很高，而從上面幾種熱載體性能的初步比較，我們可以看到導(dǎo)熱油是理想的獲得200℃~300℃溫度熱源的熱載體。
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4.2.1 導(dǎo)熱油的主要性能
目前我們所選用的導(dǎo)熱油大多為礦物類(lèi)導(dǎo)熱油，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家不斷增多，多種導(dǎo)熱油性能數(shù)據(jù)都不相同，我們可以從以下幾方面來(lái)觀察導(dǎo)熱油的性能特點(diǎn)：
4.2.1.1酸值
酸值是指導(dǎo)熱油中含有的有機(jī)酸的總和，這種有機(jī)酸遇到油中微量水份就會(huì)對(duì)設(shè)備或管道造成腐蝕，還會(huì)形成酸泥，該有機(jī)酸是由于導(dǎo)熱油在較高溫度下氧化的產(chǎn)物。酸值常用來(lái)作為限制導(dǎo)熱油腐蝕性的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，在不縮短機(jī)械壽命或不影響機(jī)械性能的情況下，要求導(dǎo)熱油對(duì)設(shè)備腐蝕達(dá)到小。因此新導(dǎo)熱油的酸值一般不超過(guò)0.02mgKOH/g，導(dǎo)熱油的酸值在使用過(guò)程中會(huì)不斷增大。
4.2.1.2粘度
粘度為導(dǎo)熱油在一定溫度下稀稠程度和流動(dòng)性，反映油分子之間吸引力的大小，粘度大，內(nèi)磨擦阻力大，導(dǎo)熱油經(jīng)高溫長(zhǎng)期運(yùn)行后粘度增加，說(shuō)明分子聚合或發(fā)生結(jié)構(gòu)變化及生成膠質(zhì)，油質(zhì)變壞。當(dāng)機(jī)械負(fù)荷，流速相同時(shí)，所有導(dǎo)熱油的粘度越大，則功率損耗越大，機(jī)械啟動(dòng)也困難。導(dǎo)熱油的粘度隨著溫度升高會(huì)逐漸減小。粘度指標(biāo)是衡量導(dǎo)熱油性能的重要指標(biāo)之一。
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4.2.1.3閃點(diǎn)
閃點(diǎn)是導(dǎo)熱油蒸氣與周?chē)諝饣旌嫌龅交鹧娑l(fā)生閃爍光的溫度。當(dāng)溫度繼續(xù)升高，可達(dá)到燃點(diǎn)再升高達(dá)到自燃點(diǎn)。導(dǎo)熱油中含有的輕餾份越高，閃點(diǎn)越低。導(dǎo)熱油在使用過(guò)程中因高溫下產(chǎn)生導(dǎo)熱油部分裂解，使閃點(diǎn)降低，安全性相對(duì)變差，因此閃點(diǎn)的變化也是安全性程度的訊號(hào)，閃點(diǎn)指標(biāo)同樣是衡量導(dǎo)熱油性能的重要指標(biāo)之一。
4.2.1.4殘?zhí)?br>導(dǎo)熱油中形成殘?zhí)嫉闹饕镔|(zhì)是膠質(zhì)、瀝青及多環(huán)芳香烴等，它們?cè)诳諝獠蛔愕臈l件小受強(qiáng)熱作用易分解、縮合而成殘?zhí)嫉拇笮】纱笾屡卸▽?dǎo)熱油在高溫使用中的結(jié)焦傾向。當(dāng)殘?zhí)贾颠^(guò)大時(shí)，設(shè)備中可能會(huì)沉積大量膠質(zhì)、碳渣，致使設(shè)備堵塞，無(wú)法維持工業(yè)生產(chǎn)所需的溫度，有時(shí)還會(huì)在管道中產(chǎn)生大的溫度差或壓力差，特別在爐管中，當(dāng)爐壁上結(jié)有很厚殘?zhí)己螅璧K傳熱，增大油膜溫度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生，殘?zhí)贾笜?biāo)是衡量導(dǎo)熱油性能的四大重要指標(biāo)之一。
4.2.1.5其他
導(dǎo)熱油的性能指標(biāo)較多，除以上講述的四大重要指標(biāo)外，還有餾程、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、普朗特系數(shù)、折光指數(shù)、銅片腐蝕、毒性、使用溫度、比熱、比重、水分、導(dǎo)熱系數(shù)、蒸氣壓、膨脹系數(shù)等，作為有機(jī)熱載體爐操作人員來(lái)講，可盡可能多的進(jìn)行了解。

如何延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用壽命
4.3.1 導(dǎo)熱油的化學(xué)原理
簡(jiǎn)單地講，制造導(dǎo)熱油主要是將基體油（俗稱為白油）進(jìn)行必要的處理，然后加入一定量的復(fù)合添加劑而得到。
白油是石油產(chǎn)品中的一種，所謂石油產(chǎn)品是以石油或石油某一組份做原料直接生產(chǎn)出來(lái)的各種產(chǎn)品的總稱。
石油是組成異常復(fù)雜的混合物，由碳（C）、氫（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N）及少量其它元素組成。大多以烴類(lèi)為主，占80~90%，其它為非烴化合物，而烴類(lèi)有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和不飽和烴四種。
作為導(dǎo)熱油，希望使用溫度高，而且高溫下熱穩(wěn)定性好，不易被氧化變質(zhì)，一般都通過(guò)一定的化學(xué)和物理加工方法，從石油中提取正構(gòu)烷烴。烴類(lèi)處于高溫下發(fā)生熱裂解產(chǎn)生新物質(zhì)，其中有些分子量小易揮發(fā)，降低油品閃點(diǎn)，增加操作中帶來(lái)油品損失，以及使用中的危險(xiǎn)性。另外，烴類(lèi)處于高溫下有些分子量小的成分與分子量大的成份形成聚合物，使油品變稠降低傳熱速度，以致碳化。
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4.3.2 導(dǎo)熱油裂解的防止
延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用壽命是我們每個(gè)使用單位熱切關(guān)心的事，從導(dǎo)熱油的化學(xué)原理中以及前面所講的導(dǎo)熱油四項(xiàng)主要指標(biāo)變化原因，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱油發(fā)生變質(zhì)的原因主要是導(dǎo)熱油高溫裂解及導(dǎo)熱油的氧化，因此我們?cè)谘娱L(zhǎng)導(dǎo)熱油使用壽命方面也著重從這兩個(gè)方面解決。
要確保熱穩(wěn)定性，避免高溫裂解，下列幾方面至關(guān)重要：
l 導(dǎo)熱油生產(chǎn)單位要研制生產(chǎn)穩(wěn)定性好的導(dǎo)熱油。
合成油高溫穩(wěn)定性好，但目前大量合成生產(chǎn)還存在不少困難，主要是原料缺乏，價(jià)格又較高，當(dāng)前應(yīng)著重解決現(xiàn)在國(guó)內(nèi)用得多的礦物油的質(zhì)量及穩(wěn)定性問(wèn)題。
l 導(dǎo)熱油在爐管中的流速必須處于湍流狀態(tài)。
導(dǎo)熱油在爐管中是邊流動(dòng)邊吸熱的過(guò)程，應(yīng)符合熱力學(xué)的相似原理——即流體處于流動(dòng)條件下，如果該流體處于紊流（湍流）狀態(tài)，無(wú)論該液體（流體）是水或其它液體（如油），管壁向該液體的放熱是相等的。
湍流越強(qiáng)烈，邊界層越薄、熱阻小、熱效率高。流速越慢，邊界越厚、熱阻越大、熱效率越低，若流體處于滯流（層流）狀態(tài)，邊界層增厚。在達(dá)到預(yù)定的溫度時(shí)，熱強(qiáng)度增大，當(dāng)爐管壁溫超過(guò)油膜溫度，則導(dǎo)熱油就會(huì)發(fā)生裂解、聚合、積碳、結(jié)焦，甚至燒環(huán)爐管，所以嚴(yán)格控制導(dǎo)熱油在爐管中的流速或流量對(duì)有效地維護(hù)爐管壽命是極重要的。
l 加熱爐進(jìn)、出口溫差要適當(dāng)。
導(dǎo)熱油通過(guò)爐管向加熱爐吸熱，其吸熱量應(yīng)等于加熱爐出力，用公式表示為：
Q=G·Cp（T2—T1）
式中：Q——加熱爐出力 G——導(dǎo)熱油重量流量
Cp——導(dǎo)熱油平均比熱 T2——出口油溫
T1——進(jìn)口油溫
從上式有二種情況，若Q值一定時(shí)，設(shè)Cp值也一定，G上升，則T1—T2下降；若Q值一定時(shí)，設(shè)Cp值也一定，G下降，則T1—T2上升。
如果單純從熱負(fù)荷看似乎第二種情況溫度大些有好處，導(dǎo)熱油循環(huán)量可減小，油泵電耗降低，又有利于熱交換，但實(shí)際上較全面分析溫差不能太大，溫差大油溫波動(dòng)影響大，不穩(wěn)定，而且流速低時(shí)，超過(guò)導(dǎo)熱油本身允許的油膜溫度時(shí)，則導(dǎo)熱油就會(huì)發(fā)生裂解、聚合、粘度增加，膠質(zhì)增加、殘?zhí)荚龈?、油質(zhì)變壞，導(dǎo)熱油壽命變短，在我們對(duì)管路閥門(mén)的開(kāi)閉操作中，就應(yīng)注意不能將加熱爐進(jìn)出口的閥門(mén)隨意關(guān)小或關(guān)閉。
l 對(duì)緊急停電要有切實(shí)有效的措施保證。
國(guó)內(nèi)大多數(shù)使用燃煤加熱爐的用戶，停電現(xiàn)象也很普遍，所以突然停電的應(yīng)急措施不是可有可無(wú)的事，而是必須切實(shí)解決的重要問(wèn)題。
突然停電后，循環(huán)泵停止運(yùn)行，爐管內(nèi)導(dǎo)熱油靜止，爐膛中燃著的煤或耐火蓄熱體不斷給爐管中導(dǎo)熱油放熱，這樣，爐管中導(dǎo)熱油很快就會(huì)超高溫發(fā)生裂解、結(jié)焦，突然停電時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行冷油置換操作，以防導(dǎo)熱油超溫。
切忌超高溫加熱。
上面所談的核心問(wèn)題是高溫裂解，這不僅牽涉到“油”、“爐”兩個(gè)方面，使用操作也是關(guān)鍵。如有時(shí)候出口溫度達(dá)不到用熱要求，這時(shí)，就不能拼命加煤，加大引風(fēng)機(jī)風(fēng)量或增加燃油量，強(qiáng)制燃燒器大火燃燒等，因?yàn)檫@樣做結(jié)果很可能產(chǎn)生不良后果，如爐排燒塌，爐管燒壞，同時(shí)導(dǎo)熱油超高溫加熱，當(dāng)油溫高于油膜溫度熱裂解加速，導(dǎo)熱油受到破壞，將大大縮短使用壽命。
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4.3.3 導(dǎo)熱油氧化的防止
以上我們是從防止導(dǎo)熱油高溫?zé)崃呀夥矫嬲劻藥c(diǎn)延長(zhǎng)導(dǎo)熱油壽命的措施和方法，從防止導(dǎo)熱油氧化方面我們主要應(yīng)注意的是：
防止高溫導(dǎo)熱油與空氣接觸，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中首先應(yīng)考慮到系統(tǒng)中與高位槽（膨脹槽）的管道設(shè)計(jì)，可采用氮封裝置，或能降低膨脹槽正常工作狀態(tài)時(shí)導(dǎo)熱油溫度等，這些措施在后面還會(huì)介紹，作為我們操作人員應(yīng)注意不能在導(dǎo)熱油處于高溫時(shí)向暴露在空氣中的容器釋放導(dǎo)熱油，特別在故障處理，設(shè)備檢修時(shí)尤為注意。
不同的導(dǎo)熱油在一定的條件下可以進(jìn)行混用，但我們建議不能隨意混用導(dǎo)熱油，注意隨意混用導(dǎo)熱油，是影響導(dǎo)熱油使用壽命的重要因素之一。

燃?xì)馊紵到y(tǒng)的組成
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燃?xì)鉅t燃燒系統(tǒng)的通風(fēng)排煙裝置與燃油爐是相同的，不同之處在于燃?xì)夤┙o裝置與選用的燃燒器不同。來(lái)源于氣源的燃?xì)馊紵髋涮坠?yīng)的管道附件完成供氣。
管道流程如圖：
燃?xì)饨?jīng)過(guò)球閥（1）、過(guò)濾器（2）、調(diào)壓器（3）、電磁閥（5）及燃燒器進(jìn)口處的氣體蝶閥（7）進(jìn)入燃燒器。球閥是與外來(lái)氣源通、斷的總閥，只有在設(shè)備檢修或長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)才將其手動(dòng)關(guān)閉，切斷氣源。電磁閥由燃燒器的控制器根據(jù)燃燒工況自動(dòng)控制打開(kāi)或關(guān)閉。因?yàn)槿細(xì)夤苈窇?yīng)嚴(yán)防泄漏，因此管道上還配有檢漏泵（6），若有漏氣情況發(fā)生，由檢漏泵的壓力訊號(hào)通過(guò)控制器自動(dòng)關(guān)閉電磁閥，確保安全。
燃燒器必須在滿足一定壓力條件下才能工作，因此管路上還配有壓力開(kāi)關(guān)（4），只有當(dāng)燃?xì)鈮毫_(dá)到燃燒器所需壓力時(shí)，電磁閥才打開(kāi)，燃燒器才能投入工作。氣體蝶閥（7）根據(jù)燃燒工況由控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣開(kāi)度。
一定型號(hào)的燃燒器，需以相應(yīng)規(guī)格尺寸的附件相配套，在選用燃燒器時(shí)應(yīng)用相應(yīng)的配套選用
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