导热油氮封系统改进方案

导热油氮封系统改进方案

导热油又叫有机热载体，具有传热效率高、安全环保、节约能源等优点，被广泛应于工业生产中。影响导热油品质变化的因素主要是热裂解和氧化，其中导热油的氧化反应会生成有机酸，有机酸的存在又会进一步加速导热油的聚合和裂解反应，导致导热油密度和残炭增加，闪点降低，油的颜色逐渐变深，致使导热油提前报废。导热油是一种热量的传递介质，由于其具有加热均匀，调温控制温准确，能在低蒸汽压下产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等特点，近年来被广泛应用于各种场合，而且其用途和用量越来越多。

导热油氮封系统改进方案作为工业油传热介质具有以下特点：
■ 在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。即可以大大降低高温加热系统的操作压力和安全要求，提高了系统和设备的可靠性；
■ 可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热、冷却的工艺需求，或在同一个系统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。即可以降低系统和操作的复杂性；
■ 省略了水处理系统和设备，提高了系统热效率，减少了设备和管线的维护工作量。即可以减少加热系统的初投资和操作费用；
■ 在事故原因引起系统泄漏的情况下，导热油与明火相遇时有可能发生燃烧，这是导热油系统与水蒸气系统相比所存在的问题。但在不发生泄漏的条件下，由于导热油系统在低压条件下工作，故其操作安全性要高于水和蒸汽系统。

导热油氮封系统改进方案

导热油的氧化与加热系统的运行温度有直接关系，资料显示：导热油在60℃以下时，氧化反应非常缓慢，60℃以上氧化反应速度逐渐加快，温度每升高10℃氧化速率约增加一倍。油温越高，与空气或具有氧化作用的物质接触机会越多、时间越长，氧化速度会越快。这也就是说大多数导热油是由于发生了氧化问题才大大缩短了其使用寿命。所有的 暴露于空气中时，都会发生氧化现象。导热油的氧化会生成固体的不溶性物质，这些物质*终会形成结焦，附着于管道内壁，它们会使传热效率下降并损坏机械密封。不溶性物质的形成速率取决于导热油暴露在空气中的时间和温度。通常，在传热系统内，膨胀槽是空气渗入系统的主要来源。导热油的四大指标有闪点、酸值、粘度、残炭。下面就让我们逐个来看看吧!

闪点：闪点变化表明系统内有低沸物生成，当变化率大于20%时，应当引起重视。

酸值：酸值变化表示系统内导热油被污染或被氧化，当酸值达到0.5mgKOH/g时，应当引起重视。

粘度：粘度变化一般表明系统内的导热油受到污染、热裂解和氧化降解程序，当变化率大于15%时，应当引起重视。

残炭：残炭增大一般表明来自脏物、腐蚀物、严重氧化或严重热裂解所造成，当达到1.5%时，应当引起重视。

导热油氮封系统改进方案

使导热油氧化程度*小化的有效方式是：使用惰性气体，如氮气来保护膨胀槽，我们习惯上将这种保护方式称为“氮封”。氮封的基本原理是在膨胀槽内部的气相空间中保持微正压的氮气，以防止对导热油有害的空气和水分进入膨胀槽内。导热油在系统中的膨胀体积，补充系统中油品消耗和意外泄漏减少的油量，防止导热油与空气接触发生氧化分解。在加热系统遇到突发事件紧急停车时置换炉内热油，防止导热油过热分解。另外，有些单位在设计时将膨胀槽作为注油罐。
膨胀槽内的油品由于直接和空气接触，建议膨胀槽加装氮封装置，避免导热油与空气中的氧发生氧化反应，加速裂解。如果膨胀槽内的导热油温度过高也会使导热油老化过快，缩短导热油的使用寿命。因此，应尽量避免此类事情的发生。发现不少的导热油加热系统存在膨胀槽超温现象。我们根据不同的用户情况总结出以下几点膨胀槽的超温原因：

1、膨胀管角度不合理，导致热油在循环使用中进入膨胀槽，增加了膨胀槽中导热油的温度。在安装时应严格按照锅炉的设计安装规范进行安装。
2、膨胀槽安装高度不够，导致系统内的导热油温度传输到槽内。应该增加膨胀槽的安装高度。
辅助排气管道在脱水、脱轻完成后没有关闭，导热油在强制循环时通过辅助排气管进入膨胀槽，致使膨胀导热油参与系统循环。导热油达到工作温度后应关闭辅助排气阀。

导热油氮封系统改进方案

导热油易于发生氧化反应的部位主要是膨胀槽，防止导热油氧化的有效方法是在膨胀槽采用惰性气体使导热油与空气隔离。惰性气体的选用通常为氮气，所以，我们习惯上称之为氮封。采用氮封不仅可以使导热油与空气有效隔离，防止氧化，延长导热油使用寿命，还可以杜绝导热油的喷油、泄漏、着火等安全问题。为了保证有机热载体炉有较高的热效率，好的经济效益，以及能够安全可靠的运行，应选择使用有企业标准，并经省级、部级技术鉴定的合格的导热油。在使用导热油的过程当中，引起导热油变质的主要原因是热裂解和氧化。为延长其使用寿命，应严格控制如下因素：

a.导热油从锅炉的出口温度，至少应低于该油品的*高使用温度10℃。导热油进出口温度差应低于30℃，并且尽可能采用较低温差值，如20℃左右，还应尽量消除热油温度的较大波动。
b.要严格执行加热炉安全操作规程，严禁超温运行，否则，将导致导热油严重破坏，甚至报废。
c.导热油在热油炉管中流动，应处于湍流状态，在辐射段和对流段中的流速应在允许的范围内。
d.膨胀槽（高位槽）的温度一般应低于80℃。有的导热油还要求氮封，也可在膨胀槽排空管口附加液封装置。总之，要避免油温较高时与空气直接接触而加速导热油氧化。
导热油氮封系统采用导热油氮气保护系统可以延长导热油寿命,可采用氮封阀控制安全可靠,用于导热油使用温度超过300度以上的用户.
e.在整个导热油系统中，存在着阻力降问题（系统阻力降=热油炉内阻力降+用热设备阻力降）。系统阻力降的大小，直接影响到加热炉炉管内导热油的流速，同时，也影响到进出口油的温差，也影响到热油泵功率的增加。据有关计算认为，比较理想的系统阻力降应控制在0.34～0.595Mpa之间。按此来选择油泵及制定操作条件，对延长导热油的使用寿命，提高经济效益是有益的。
f.整个导热油系统的各个部位，要根据设计的要求，安装压力表、测温仪表、液面计、安全阀等，特别是要在各部位安装自动报警装置。
g.当锅炉系统低液位报警时，应及时补充导热油，一般使用半年后，每隔2～3个月将导热油取样化验一次，换油后也要进行煮油方能正常使用。

导热油氮封系统改进方案

导热油系统升调试时，油温根据升温曲线缓慢升至260℃时，导热油脱轻结束，此时氮封开启。使用氮封时，从加氮口向膨胀槽充入氮气，调整氮气减压阀和泄压阀，控制氮封压力，如系统压力突然升高时，除手工放空外，安全阀自动开启泄压。

哪些加热系统需要使用氮封呢？通常闭式系统都应采用氮封保护。《锅炉安全技术监察规程》中规定，符合以下条件的系统应当设计为闭式系统：

1、使用气相有机热载体的系统；

2、使用属危险化学品的有机热载体的系统；

3、*高工作温度高于所选用有机热载体的常压下初馏点，或者在*高工作温度下有机热载体的蒸气压高于0.01MPa的系统；

4、一次性注入有机热载体数量大于10m3的系统；

5、供热负荷及工作温度频繁变化的系统。

导热油氮封系统改进方案

另外，GB23971《有机热载体》和GB24747《有机热载体安全使用条件》中规定，*高允许使用温度为300℃以上的有机热载体，由于在操作条件下其工作温度较高易于导致膨胀罐内的有机热载体发生氧化，也应当在闭式循环系统中使用。是由ZZDG型指挥器操作型自力式压力调节阀（这里简称供氮阀）和ZZDX型自力式微压调节阀（简称泄氮阀）两大部份组成。当罐内压力升高超过设定值时，供氮阀关闭，泄氮阀打开（罐顶未设呼吸阀，或呼吸阀故障打不开），将罐内多余压力泄放。在储罐内压力降低时，泄氮阀处于关闭状态，供氮阀打开，向罐内注氮气。供氮阀阀前压力*在1.0Mpa以下，现场压力较高时，可在供氮阀前安装一只ZZYP型自力式压力调节阀将压力减至。1.0 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。