有机热载体锅炉

有机热载体锅炉 第一章.分类 1. 按燃料种类分?燃煤炉;?燃气炉;?燃油炉;?其它燃料炉( 3. 4. ?.低压、高温，运行安全可靠。 ?.供热稳定，温度调节精确。 ?.节约能源，短期收回投资。 6.导热油的发展历史: 导热油在世界上的应用殆于三十年代，美国导生化学公司于1932年制成联苯-----联 苯醚共沸混合物，商品名为道生，并取得专利，后来由新日本制铁化学公司、美国ICI公司、西德拜耳公司、法国的隆波罗耳公司工业化。 五十年代美国孟山都公司研究生产了三联苯、氢化三联苯型导热油，其稳定性好， 凝固点低，质量高于道生。 六十年代，日本发展了乙基联苯系列导热油，又比美国孟买山的好。 七十年代、八十年代不少国家又相继推出不少性能更佳的热载体、如:日本东槽有 机化学公司和综研化学公司的新品，Neo SK---OIL1300型、Neo SK---OIL1400型、两种油以甲苯为原料合成，是当时最好的油。 另外美国柯宁公司、德国虚尔斯公司也推出自己的导热油。 国内最早生产导热油的厂家是苏州溶剂厂，燕山石化公司研制的YD系列导热油。 常州能源总厂导热油分厂、江阴导热油厂。 7. 第二章. 供热系统 第一节. 流体力学与热力学 (一).流体力学 气体和液体通称流体。 流体的重度和密度 重度:指流体单位体积的重量。以γ表示,单位:kgf/ m3 密度:指流体单位体积的质量。以ρ表示，单位kgf?s2/ m4 重度和密度的关系为γ=ρg (g为重力加速度9.8m/ s2)。 流体膨胀性:在压力不变的情况下，流体体积随温度升高而增大的性质。 流体的粘性:流体本身阻滞其质点相对滑动的性质。 流体的粘性大小用粘度来度量。 常用的几种流体粘度: ?动力粘度η也是物理粘度、绝对粘度。单位:泊P(g/cm?s)、厘泊CP。 1P=100 CP。 ?运动粘度:是动力粘度与同温同压下的流体密度之比。单位:沲St(cm2/s)厘沲cSt。 1St=100cSt=1x10--4 cm2/s ?恩氏粘度?E 单位:秒S 气体粘度温度升高而增大，压力增加而增大。 液体粘度温度升高而减小，压力增加而增大。 层流和湍流: 1. 层流:流体质点间相互不混杂、层次分明、平滑的流动;也叫片流。 2. 湍流:流体质点间相互混杂而无层次地流动;也叫紊流。 雷诺数和临界诺数 1. 雷诺数Re是一个表征流体惯性力与粘性力之比的无量纲数。 (二).热力学 1.比热:单位物质温度升高1?所需要的热量。也称热容。 常用比热有三种:a.定压比热Cp:即在恒定压力下的比热，也即温度上升1?所增加的热 焓。 b.定容比热Cv:恒定容积下的比热。 c.饱和状态下的比热:温度与压力随蒸气压力的变化而变化。 热传递三种方式: ?热传导:热能从物体一部分传到另一部分。也叫导热。 ?对流:在流体中由于流体质点的移动将热能从一处传到另一处的传热方式。 ?辐射:是一种以电磁波传播能量的现象。 第二节:热载体 1. 热载体:在工业上以间接方式将热量从加热设备传递到用热单元的传热介质。 2.分类:有机热载体和无机热载体 ?有机热载体有:矿物油、合成油、导热油。 ?无机热载体有:水和水蒸汽、液态金属、熔盐、空气。 水的特性:?水在1个标准大气压下，温度为4?时，体积最小，密度最大。 ?1L水变成水蒸汽能吸收2633Kj的热量,约(629kcal). ?水变成水蒸汽体积要增加1650倍 ?水的质量热容为4.186 kj/kg?? 注?1kg的纯水温度升高1?所吸(放)的热。 熔盐特性:是亚硝酸盐和硝酸盐的混合物。又称希特斯。熔点为143?， 使用温度400--500?，超过500?时，会有少量分解而影响效果。 导热油:是长碳链饱和烃类基础油(白油)加上添加剂而成。使用温度,20,350?。 4.导热油主要性能: a.酸值:导热油内含有的有机酸的总合. 新油酸值不超过0.02mgKOH/g. b.粘度: 导热油在一定温度下稀稠程度和流动性能指标. 新油粘度在19—33mm2 /s(50?). c.闪点: 导热油蒸汽与周围空气混合遇到火而发生闪烁光的温度. 闪点在190--200?之间,自燃点500?以上. d.残碳:油在空气不足的情况下受强热而使其中的胶质.沥青及多环烃分解,缩合而形成的结 焦物质. e.最高使用温度:不同型号的导热油在使用时的温度限制. 一般在350?以下. f.凝点: 导热油在常压下由液态凝固成固态的温度. 一般在 --10?以下. 5.导热油命名: 6.导热油用量=1.2(A+B+C+D) m3 A---加热炉本体内的油容量, m3 B---用热设备内的油容量, m3 C---膨胀槽内的油容量, m3 D---供热系统管线内的油容量, m3 7.判定导热油失效的指标: a酸值>0.5 mgKOH/g. b粘度>15%(和新油比) 。 c闪点>20%(和新油比) 。 d残碳>1.5%。 其中有一项符合,应判定导热油失效. 8.导热油取样: (1)时间:新油使用一般为六个月以后,分析一次,以后每隔一年一次. (2)取样注意事项:a.取样器具要干净 b.取样数量要充分 c.样品要编号 d.运行时取样要安全 (3) 导热油失效的处理方法:a系统内更换新油. B.收回利用,送油厂处 理再用. 9.如何延长导热的使用寿命 a使用的导热油质要好,热稳定性要好. b.必须保证油在系统中处于湍流状态. c.加热设备进出口油温要合适,温差要保证. d.严格控制出口油温。 e.严禁超温加热. f.停电时做好防护措施。 g.防止高温状态下的导热油与空气接触。 h.不要混用不同牌号的导热油. 第四节 有机热栽体炉供热工艺流程图: 1.膨胀槽:是钢制容器，其上部有排气放空管，溢流管、液位报警器等，下部有膨胀管，在 油气分离器处，与供热系统的主循环管通相接，在正常供热时，膨胀槽不参与 热载体流功。 2.贮油槽又是叫低位槽:用来贮存高位槽、炉管及糸统排出的导热油，正常工作时应处于低 液位状态，随时准备接受外来导热油，排气口又叫呼吸口应接到 安全区，且不设阀门。 3.齿轮注油泵:用来向系统补充或抽出导热油，供操作人员调度系统中导热油之用。 4.循环泵:是推动导热油不断循环流动之动力源，它的额定流量必须和有机热载体炉相配， 什么样炉型配多少流量的循环泵，它的扬程能力必须?供热系统的实际流动阻 力之总和。 5.溢流管:导热油在高位槽中的液位超过其溢流口时，则由溢流管自动流至储油槽内。 6.辅助排气管线:导热油在脱水或低挥发份过多时，通过膨胀管来不及排出，就可以通过辅 助排气管线排出气体，使加热炉运行正常。 第五节:用热设备供热工艺介绍 1.加热炉运行热负荷计算: Q,V v′ Cp′(t1，t2) 公式的意义:Q――加热炉运行热负荷, kj/h( V――导热油体程流量，m3/h( v′――进、出口平均温度下导热油重度，kg/ m3 Cp′――进、出口平均温度下导热油比热，kj/kg??。 t1，t2――进、出口导热油温度，?。 例题:某系统使用QXL—60型加热炉，额定供热量2.5GJ/h，使用YD---300导热油，加热 炉进口温度264?。出口温度280?。循环热油量60 m3/h(求加热炉实际供热量, 解:? t1,264? t2,280? 平均温度T,2?(t1，t2),2?(264?，280?),272?。 查YD---300导热油比热---温度曲线; Cp′, Cp272,2.7 kj/kg?? 查YD---300导热油重度---温度曲线; v′, V272,840 kg/ m3 从题中可知V,60 m3/h( 故:Q,V v′ Cp′(t1，t2) ,60×840×2.7×(280,264) ,217×104 kj/h,2.17 GJ/h 2.17 GJ/h?2.5GJ/h,0.87(倍) 答:加热炉实际供热量为2.17 GJ/h，为额定供热量的0.87(倍)。 2.加热炉能力的选用: 配备加热炉能力(加热炉额定供热量),aX(Σ最大热负荷+Σ散热损失) 式中:a—加热炉寿命系数。国外取1.5—2 国内1.15---1.2最安全经济。 3.常规用热设备供热流程: 多回路循环供热流程图 第三章 燃烧系统 过量空气系数表 加热炉燃烧设备及除尘器烟道的漏风系数?α 高位发热值Qgw:燃烧产物中的水蒸气全都凝结成水时所得的发热值。 低位发热值Qdw:燃烧产物中的水蒸气保持蒸汽状态时所得的发热值。 标准燃料Bo:把它的低位发热值Qdw为29300kj/.kg(7000kcal/kg)。 B 煤耗量?Qdw 标准煤耗量Bo,—————— 29300 实际煤耗量B 煤中加的水量推荐表: 燃烧系统的组成:1.上煤机、 2.煤斗、 3.炉排 、4.出渣机、 5.热风道、 6.鼓风机、 7.空气预热器 、8.烟道、 9.除尘器、 10.引风机、 11.烟囱。 有机热载体炉热平衡及热效率 1. 有机热载体炉热平衡 回油带入热量H 1 Qw1 有机热载体炉热效率: 有机热载体炉的有效热量 Q1-----指1kg燃料将油温t1加热到t2油温所吸收的热量。 则:有效热量可按下式计算: G C1+C2 Q1, ―― (―――)( t1,t2) kj/kg B 2 G――导热油重量流量,kg/h B ――燃种消耗量,kg/h C(t)――导热油比热随温度变化的系数,kg/kg?? 热效率:?正平衡热效率:指加热炉输出的有效热量占加热炉输入热量的百分比。 Q1 η1,q1, ――×100, Qr ?反平衡热效率: η2,100,q2,q3,q4,q5,q6 第四章 控制系统 1.控制系统功能图煤炉: 2.控制系统功能图油、气炉: 煤炉控制系统主要分为?动力控制和?仪表显示控制两部分 ?动力控制?控制循环泵、?注油泵、?出渣机、?鼓风机、?引风机的起停、?上煤机 的上升、下降。 用出口温度控制炉排和鼓、引风机的开停，实现自动控制。 15kw以上的电机采用星-三角降压起功。 ?仪表显示控制分为?就地显示。?集中显示。 主要控制并显示导热油进、出口油温，压差(流量)、出口烟温、预热空气温度、排烟温度、 高位槽导热油液位。 多点温度显示?出口烟温，?预热空气温度，?排烟温度，?预热器温度。 多点温度显示仪型号:XMZ,2002,5Pt100，0,500?。 第五章 安 装 1.循环泵的安装: ?泵基础应符合防振要求，泵轴和底座应调整水平。 ?枚正泵轴和电机轴的同轴度，在联轴器外圆上的偏差允许0.1mm，两联轴器平面间隙应保证2—3mm(考虑轴间热膨胀)，在两联轴器端面一周上，最大和最小隙差不超0.3mm，安装后手拔联轴器，要求轴转动灵活。 ?循环油泵出口与主管道间应用异径管连接。 ?和泵进出口相连的管道应有管架，泵体不允许承受管道负荷。 ?两泵尽量避免相对安装，以防两泵间的连接管，受热膨胀对泵造成不良影响。 ?泵应装在通风处，有利于冷却。 2.注油泵安装: ?泵进出口连接管道不得有泄漏，管材应为无缝碳钢管。 ?安装时应检查进出口方向是否正确，临时封口盖是否去除。 ?基础应平整，地脚螺栓拧紧后，必须保证轴转动灵活，以防因基础不平而把轴卡死。 3.膨胀槽: ?不应布置在炉体的正上方，其底部与炉体顶部的垂直距离应不小于1.5m;同时也应超过 设备、管线最高标高的1.5—2.0m。 ?膨胀槽的支撑设计应考虑其满载时的实际荷重。 ?放空排气不允许正对炉体，行人或燃料罐，应引至安全处。 ?与膨胀槽相连的辅助排气阀应是耐高温不泄漏阀，以免热油流入膨胀而参加循环。排气 管应安装在管道最高位以利排气。 ?应有防雷、防冻措施。 4.储油槽 ?应尽可能放在加热炉系统最低位，以利排净系统中的导热油。 ?应与加热炉间距应大于5m，否则用防火墙隔开。 ?放空管不准装阀门，并引至安全处。 5.鼓风机的安装: ?应将鼓风机平稳地安装在基础上。 ?安装后试拔传动组，检查是否有过紧或固定部分碰撞现象，发顸不苦之处须调胡。 ?风管道不得加在机壳上。 ?安装完毕后控说明书要求进行试运转。 6.引风机的安装: ?按图纸正确安装，特别要保证进风口与叶轮的间隙尺寸符合要求。 ?保证正轴的水平位置，并测量风机主轴与电机轴的同心度及联轴器两端面的不平行度。 ?安装调风门时，注意不要装反，保持进风与叶轮旋转方向一致。 ?风管道不得加在机壳上。 ?安装完毕后控说明书要求进行试运转。 7.预热器的安装 ?烟气是管程，空气走壳程。 ?各路管道法兰连接面应密封不泄漏。 ?空预器应安装烟道旁通阀，以调节空气温度，保证燃烧设备的安全运行。 ?室内热风管道应予保温。 8.除尘器的安装 ? 注意落灰口方位向下，高度应保证清灰小车方便进出。 ? 尘器的旋转方向应与引风机的旋转方向一致。 ? 安装时各法兰连接面应加密垫，确保严密不漏气。 9.出渣机的安装 出渣机安装时，应在炉排就位前预先放入基坑内，法兰接口连接面应加石棉板密封热，齿轮箱加润滑油，出渣口下方地基可适当低些，保证出渣小车进出方便为宜。 10.上煤机的安装 齿轮箱须加润滑油，调好限位开关，牵引绳连接应绝对安全可靠。 11.燃烧器的安装 详见安装使用说明书。 12.电气控制柜的安装 ?安装应孝虑电气柜不受炉体热辐射，一般距炉体应大于3m。 ?柜外壳应有良好的接地性能。 ?应防雨淋及日晒。 ?安装时，必须用槽钢做固定支架。 13.烟风道的安装 ?烟道截面积应略大于炉体烟气出口截面积。 ?尽量减少弯头，尽可能用园角弯头，以降低烟风阻力。 ?烟囱和烟道不允许直角连接，应倾斜连接增强烟囱对炉腔的拔风力。 ?烟囱高度应符合要求，烟囱截面积应大于烟道截面积。 ?热空气风道如布置在地下，地面应有可靠的隔热措施，地面以上应保温。 安装后试验与验收 1. 压力试验:?使用单位不宜水压试验，以免水压后不易排净水，形 成安全隐患，可利用 系统介质进行液压试验。 ?试验时，温度必须低于闪点，一般为20?---70?。试验场附近不得有火源， 且配备消防器材。 ?试验前，应用压缩空气将系统吹扫干净，先进行0.05—0.1Mpa的气压试验， 并检查所有焊缝和连接部位是否泄漏，以免载体大量泄漏造成损失。 ?液压试验的试验压力应为加热炉工压的1.5倍。先缓慢升至工压后确认无泄 漏后再升至试验压力，保压10分钟，然后再降至工压下保压检查，保压时 间不少于30分钟。 ?合格标准:a.无渗漏。B.无可见异常变形。C.试验过程无异常响声。 ?.注:膨胀槽和储油槽不参加压力试验，系统试完后，应拆除试验盲扳。 2. 验收 应由安装单位、使用单位和劳动部门联合进行验收。 验收须检查以下各项: ?.检查施工单位安装许可证。 ?.检查焊工的焊接资格证。 ?.检查施工图纸、记录、报告是否齐全。 ?.检查系统施工是否符合、设计要求。 ?.检查设备传动部分是否加润滑油。 ?.检查辅机转向是否正确，噪声是否正常，运转是否平稳。 ?.检查膨胀槽液位报警动作是否正确。 ?.检查上煤的行程限位开关动作是否正确。 ?.检查鼓、引风机叶轮是否碰罩壳。 ?.检查出渣机的水封是否严密无漏。 ?.检查各仪表在常温、压下的显示是否灵敏可靠。 ?.检查各手动、自动、报警等控制系统是否灵敏可靠。 第六章 调试与运行 1.调试工作范围:主机、附机、附件的调试、供热系统、燃烧系统、用热系统、及电气仪表 控制的调试。 2.调试步骤:调试前的准备，冷态调试、热态调试及操作运行、安全注意事项等; 3. 冷态调试的目的:主要是检查各有关设备及其工艺系统在常温下的运行工况是否正常可 靠，为热态调试作好准备。 4.冷态调试的内容: ?温度仪表的调整设定。 ?流量显示表的调整。 ?均速管流量计的调校与安装(对于带流量控制的加热炉而言)。 ?压差表的调整与参数设定。 ?控制仪表调节注意事项: ?控制仪表调节注意事项:?如果温度显示值无穷大(+1)，应查热电阻未接通。 ?如果温度显示值无穷小(-1)，应查热电阻连线是否短路。 ?如果压差显示值为负值可在调零后、检查进出口号热油压力 表是否接反。 ?如果无显示，可能仪表钮子开关未接通。 5.冷态运行操作:?注油、?冷油循环、?清洗过滤器、?检查、?试验。 ?试验。?.低液位试验。?.低压差试验。?.低流量报警试验。?.温度控制试验。 6.热态调试:?点火、?烘炉、?煮炉、?升温、?运行、?停炉、?紧急停炉。 ?点火步骤: 1. 打开炉门或煤闸门。 2. 检查清理炉排上异物。 3. 引燃木材要干燥无铁钉。 4. 首次点火升温不宜太快。 5. 保持炉膛负压20—30pa。 ?烘炉的注意事项: 1. 升温不宜太快,温度不宜过高,使各部分热膨胀均匀。 2. 烘炉时循环泵保持运转,油温不宜超过100?。 3. 时间不宜太短,至少不低于烘炉曲线图的要求。 4. 巡回检查各设备及工艺系统工况是否良好。 5. 检查温度、压力、流量、参数是否正常。 6. 检查设备及管线热膨胀受力是否正常。 7. 做好操作运行记录。 ?煮炉的注意事项: 1. 烘炉2—3天过后，油温逐步升高。 2. 当油温100---130?时要小心。 3. 当油压波动时，应暂停升温，打开辅助排汽阀，在脱水过程中，适当补油。 4. 当油温升至150?,如果一切正常，可下一步升温调试。 5. 脱水时应注意备用泵、贮油槽、管道等死角处，也参加脱水。 ?升温的注意事项: 1. 主要将油温升至生产工艺温度，满足生产需求。 2. 必须脱水完成之后进行。 3. 升温不宜太快，按升温曲线图进行。 4. 检查各工况运行情况，振动、噪音、润滑等。 5. 检查各设备、管道、阀门有无跑冒滴漏。 6. 升温过程中，随时检查温度、温差、压差、流量是否正常，温差不宜过大，压差不宜过 小。 7. 电气仪表、控制、报警装置、是否灵活正常。 8. 做好加热炉调试操作运行记录。 ?正常停炉的注意事项: 1. 停止供煤，关闭鼓、引风机。 2. 将炉腔内的煤走空、出渣机将煤渣出空。 3. 关出渣机放水阀。 4. 热油泵继续运行，油温降至100?以下停油泵。 5. 打开炉门、关闭电源。 6. 做好清灰、卫生工作。 7. 做好记录。 (7)紧急停炉的注意事项: 1. 突然遇到特殊情况(停电、热油泵故障)需紧急停炉。 2. 停止供煤，关闭鼓、引风机。 3. 打开炉门让冷空气吸入炉膛降温。 4. 用炉煤渣或湿煤封炉压火。 5. 必要时，冷油置换。注量:控制导热油的流速与温度。 (8).安全注意事项 1. 建立必要的安全操作规程，运行记录、维修记录、交接班记录。 2. 排除漏油现象，防止事故隐患。 3. 配备消防灭火器材。 4. 导热油严禁超温运行。 5. 停炉时，油泵必须待油温在100?以下停止，注:油、气炉150?。 6. 必须采用全封闭式安全阀。 (9).导热油进、出口温度的设定: 例:某厂所需工艺温度为285?，下限温度为270?，最高温度不高于300?，假如进出口温差为14?，则?出口油温表设定时:上限设定为285?，下限设定为270?( ?进口油温设定:上限设定为(300?,14?)286?，下限设定为280?左右( 注:此设定为燃油炉控制系统。 第七章 维修保养 润滑油明细表(二): 第八章 有机热载体故障与排除 有机热载体炉的故障可分为: ?循环系统故障。 ?燃烧系统故障。 ?控制系统故障。 有机热载体炉循环系统故障诊断与排除: