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奧德機械導熱油加熱技術介紹
閱讀:1967 發布時間:2018-4-26導熱油是一種有機熱載體,適用于200 -400℃的高溫加熱系統和0-- 60℃的低溫冷卻系統。與蒸汽加熱相比,導熱油加熱爐采用的是閉路系統,導熱油不排放,熱能損失小。而蒸汽加熱是一種開路系統,蒸汽凝結為冷凝水后排放,熱能損失較大。導熱油在高溫下蒸氣壓力較低,而相同溫度下水的飽和蒸汽壓力要高得多,因此蒸汽加熱系統的耐壓等級高于導熱油加熱系統,造成設備投資較高。此外,導熱油加熱系統還具有油溫穩定、操作費用低、運行維護簡單、安全可靠等優點。
導熱油的種類及性能
1. 1導熱油的種類及組成
導熱油又稱有機熱載體、熱傳導液、熱媒、熱介質等,導熱油按來源可分為礦物型和合成型兩大類。礦物型導熱油是以石油某段餾分為原料經精制和添加抗氧劑而成。有長碳鏈飽和烴、環烷烴、芳香烴及混合烴等類t。礦物型導熱油的原料來源廣泛,生產工藝簡單,故價格低廉,但其熱穩定性和抗氧化能力較低,多用于300℃以下.一般可使用3-5年。此外,礦物型導熱油僅用于液相系統,不可用于氣相系統和低溫冷卻系統。
合成導熱油來自人工合成的有機物質.通常是幾種同分異構體或數種化學性質相近物質的混合物。由于合成的導熱油多為芳烴,故熱穩定性較高,zui高使用溫度可達400'C,可使用10年左右,價格較高。合成導熱油既可用于液相系統,也可用于氣相系統,高溫加熱和低溫冷卻系統均適用。
1.2導熱油的性能
導熱油的品種繁多,價格相差也很大.選擇導熱油主要應考慮其熱穩定性、高溫抗氧化性、使用安全性及價格等因素。
(1)熱穩定性。導熱油長期在高溫下使用.即使沒有氧氣存在也會慢慢分解變質.因此要求導熱油具有良好的熱穩定性。導熱油的熱穩定性與化學組成密切相關.一般來說.芳香烴的熱穩定性優于環烷烴. 環烷烴優于烷烴.所以選擇導熱油首先要看它的化學組成。
(2)高溫杭氧化性。導熱油膨脹槽油液面用氮氣粗蓋,隔絕熱的導熱油與空氣接觸.減少空氣中氧氣對導熱油的氧化作用。延長導熱油的使用壽命。但有的輸油站,導熱油經常混入水分.不得不進行脫水,膨脹槽液面上的導熱油宜接與空氣接觸.因此要求導熱油應具有較高的抗氧化性能。
(3)使用安全性。導熱油的沸點或初餾點應高于系統中油的使用溫度.避免因沸騰而發生冒油或沖油事故.選擇導熱油時,除了應具有良好的熱穩定性和適宜的枯度外,其閃點應盡可能的高一些。
(4)價格和其他物理性能.一般國產臺成型導熱油的價格在1.5x10'-2x104元/t,進口合成型導熱油在3x10'元t以上。而礦物型導熱油,由于原料易得。成本較低,其價格僅在0.7x10'-
0.8x10,元//t.除價格外.還應綜合考慮導熱油的枯度,密度、傳熱系數、飽和蒸汽壓及凝困點等因素.
2導熱油加熱系統
2.1導熱油供熱系統組成
導熱油供熱系統由導熱油系統、燃燒系統和電器控制系統三部分組成。導熱油系統由導熱油爐、膨脹槽、貯油槽、熱油循環泵、注油泵、油過濾器和油氣分離器等組成。燃燒系統由鼓風機、引風機、除塵器、調速箱和空氣預熱器等組成。電器控制系統由電器控制柜、檢測、顯示及控制儀表等組成。
2.2導熱油系統的設計
(1)導熱油加熱爐。導熱油爐是導熱油系統的關鍵設備。對導熱油爐的主要要求是爐內油溫穩定,無局部過熱現象。熱油爐爐管主要有兩種型式,即盤管式及鍋殼式,現一般都選用盤管式,其優點是流速合理、*、無局部過熱。為了提高加熱油爐的熱效率,應在其頂部設有回油預熱器,以使加熱油爐所用燃料的熱能得以充分利用,提高系統的整體節能效果.
(2)膨脹槽。膨脹槽的作用是:導熱油區溫度變化而產生體積變化的補償,起緩沖作用:穩定導熱泊供熱系統的壓力:收集和排放供熱系統運行時從油氣分離器逸出的氣體,幫助系統排氣和脫水:隔絕系統中熱的導熱油與空氣接觸,同時也可減少系統大熱導熱油的蒸發損失。膨脹槽的容積應不小于熱油爐和管網系統中熱油在工作溫度下因膨脹而增加容積的1.3倍。一般不宜將膨脹槽安裝左加熱爐的正上方,膨脹槽底部與撫熱爐項部應有1. 5m以上的間距。
(3)熱油循環泵,可選用低壓大流量齒輪泵或離心泵。用熱設備較多時可選用離心泵,用熱設備較少時可選用齒輪泵。
(4)儲油槽。儲油精用來貯存供熱系統中的導熱油,提供供熱系統溢流出的導熱油,提供供熱系統需要補充的導熱注。儲油罐的容積應不小于有機熱載體爐系統巾導熱油總量的1.2倍,儲油槽要安裝在加熱系統的zui低處。以便需要時排空系統中的導熱油。
(5)油氣分離器。油氣分離器用來分離并排出供熱系統中的空氣、水蒸汽及其他氣體,從而保證導熱泊在液相無汽水的狀態下穩定運行。油氣分離器,一般采用離心式分離器,為保證排氣通暢,防止油氣沖入高位槽發生噴油現象,以選用四管式油氣分離器為宜。
(6)濾油器.濾油器的作用是用來過濾并清除導熱泊供熱系統的異物。虹導熱油在運行中產生的聚合物或殘炭等。過濾器宜設二組,一備一用。
(7)注油泵。注油泉的作用是將外來的導熱油輸入到儲油槽或T脹槽內,及時補充或排出系統所需的導熱油。注油泵一般采用齒輪泵。
3導熱油加熱技術在焦化生產中的應用
3. 1導熱油加熱技術在蒸氦系統中的應用
濟鋼焦化廠蒸氦系統原采用直接蒸汽加熱,不僅蒸汽耗量高達8~10t/h.而且增那了外排廢水量。為降低生產成本和實現“蒸汽零使用”的月標,對蒸氨系統進行了改造,新蒸氨系統采用了導熱油加熱技術,并于2002年10月順利投產,濃氨水和蒸氨廢水的質量均好于設計指標。
導熱油用煤氣加熱后用循環泵分別送至蒸氨工序的各加熱設備。在蒸氮塔再沸器中。導熱油走管間.管內的蒸氮廢水被加熱成180-200℃的蒸汽后進入蒸氮塔底進行熱吹。剩余氮水和堿液分別預熱至10090和80t.換熱后的導熱油經回油總管進入抽氣分離舒,水汽和輕質組分從分離器頂部進入膨脹怕放空.導熱油經過過濾器除去系統雜質后進入導熱油循環泵.完成循環過程。該蒸氨系統采用導熱油加熱技術后.僅節約蒸汽一項費用高達946萬元.考慮煤氣、導熱油及電能成本,綜合效益在800萬元以上。此外.外排的廢水量減少9t/h.
3.2導熱油技術在精苯生產中的應用
萊鋼焦化廠精苯車間生產所需蒸汽全部由萊鋼動力部供給.蒸汽壓力一般都在0.4MPa以下.而精苯車間正常生產所需蒸汽壓力必須在0. 7MIPa以上.因此精苯的生產很難順利進行。為了解決蒸汽供應問題.萊鋼焦化廠采用導熱油加熱系統代付蒸汽用于精苯的生產.取得了良好的效果,萊鋼焦化廠采用的導熱油爐以高爐煤氣為嫩料.以導熱油為熱載體.通過熱油泵A制循環將熱里傳遞給各塔加熱設備。導熱油供熱出口溫度為24090,回抽溫度為2209C .操作壓力不大于0. 8MPa.導熱油循環里為100m3,/h. 導熱油的總zui為8t.導熱油采用WD-300型.進出口溫度差不大于2500,高爐煤氣消耗量為2 000m'/h.
萊鋼熱化廠每年加工精苯6000t.節約蒸汽4t /t輕苯,年創效益149.28萬元:加工精苯年創效益120萬元:耗高爐煤氣.消耗19.68萬元:設備總投資共計82萬元,每年折舊大修費為8.2萬元,總電耗為9.24萬元。年盈利共計232.16萬元,回收年限為0.35年,即4個月可收回投資。由于放散的高爐煤氣中CO. CO2的含量比較高.分別占高爐煤氣的28.0%和11.0%。該項目實施后,減少了由于高爐煤氣放散帶來的環境污染,改善了環境質量,且充分利用了能源,社會效益顯著。
4結語
導熱油加熱技術為國家重點科技推廣的新型節能技術,具有操作壓力低、熱效率高、加熱均勻穩定、溫控范圍大、綜合效益高等優點。近年來,該技術在焦化精苯生產、剩余氦水蒸氨及焦油蒸餾中己取得良好的應用,由于其突出的優點,導熱油加熱技術還將在煉焦配煤的加熱脫濕、苯加氫、精酚裝置蒸餾、精蒽裝置蒸餾等方而得到廣泛的應用。