在导热油传热系统运行过程中,导热油的工作温度或液膜温度超出较高允许使用温度的现象,称为超温。超温会导致导热油发生热裂解,形成裂解产物,使导热油快速变质劣化,在炉管内结焦,造成传热恶化,甚至导致爆管使导热油泄露引发火灾等安全事故。正常操作过程中存在的过热超温对系统安全和经济运行的影响应该是有限的。在某个确定的温度之上,所有的导热油都会不同程度地被热裂解。导热油因裂解或聚合等反应发生品质变化。导热油在导热油炉内传热过程中,炉膛温度高达1000℃以上(气体燃料),甚至1500℃以上(燃煤),炉管的内表面的导热油温度要始终高于导热油主流体温度。在锅炉正常运行过程中,内表面中的导热油一直是处在过热超温状态,存在一定程度的过热裂解现象。系统内的导热油使用时间越长,导热油中超温裂解产物的积累量就越多。
对于热载体来说,容易出现的现象是热载体过早的变质,尤其是对于一些长期使用的导热油炉来说,这种现象表现的更加明显,几乎每半年就需要换一次导热油,出现这种现象主要原因是工作人员对于导热油供热系统不太了解,单位也没有做出明确说明,导致导热油系统运行中很多方面都是不合格的,使得热载体提前变质。比如说突然停电炉管过烧而造成导热油的裂解,还有下面要说到的膨胀槽超温造成导热油氧化。
有机导热油的热分解是由于导热油温度超过其热分解(TD)极限温度而引起的。超出设计操作条件,例如,过大的热强度或流动受限制的地方,加热表面温度上升,高于热分解极限温度,会产生过热。在此情况下,自裂化热分解常常导致加热表面结焦。在被氧化剂和杂质所污染的导热油中,结焦更为加速。由氧化作用和腐蚀产物形成的游渣常常会降低加热器中的流速,导致壁温上升,超过TD极限,促使系统迅速结垢。当使用温度在300~400℃时易发生热裂解,在管道、设备内壁生成积炭,导致管道聚热影响传热效率,管道内氧化油泥流动性差,加速传导油老化失效,也使炉体,管道局部过热,损害机械强度危及人身安全。
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