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奥德机械导热油加热技术介绍
发表时间:2018-04-26  |  点击率:1051

导热油是一种有机热载体,适用于200 -400℃的高温加热系统和0-- 60℃的低温冷却系统。与蒸汽加热相比,导热油加热炉采用的是闭路系统,导热油不排放,热能损失小。而蒸汽加热是一种开路系统,蒸汽凝结为冷凝水后排放,热能损失较大。导热油在高温下蒸气压力较低,而相同温度下水的饱和蒸汽压力要高得多,因此蒸汽加热系统的耐压等级高于导热油加热系统,造成设备投资较高。此外,导热油加热系统还具有油温稳定、操作费用低、运行维护简单、安全可靠等优点。
 

导热油的种类及性能

1. 1导热油的种类及组成

    导热油又称有机热载体、热传导液、热媒、热介质等,导热油按来源可分为矿物型和合成型两大类。矿物型导热油是以石油某段馏分为原料经精制和添加抗氧剂而成。有长碳链饱和烃、环烷烃、芳香烃及混合烃等类t。矿物型导热油的原料来源广泛,生产工艺简单,故价格低廉,但其热稳定性和抗氧化能力较低,多用于300℃以下.一般可使用3-5年。此外,矿物型导热油仅用于液相系统,不可用于气相系统和低温冷却系统。

    合成导热油来自人工合成的有机物质.通常是几种同分异构体或数种化学性质相近物质的混合物。由于合成的导热油多为芳烃,故热稳定性较高,zui高使用温度可达400'C,可使用10年左右,价格较高。合成导热油既可用于液相系统,也可用于气相系统,高温加热和低温冷却系统均适用。

 

1.2导热油的性能

导热油的品种繁多,价格相差也很大.选择导热油主要应考虑其热稳定性、高温抗氧化性、使用安全性及价格等因素。

(1)热稳定性。导热油长期在高温下使用.即使没有氧气存在也会慢慢分解变质.因此要求导热油具有良好的热稳定性。导热油的热稳定性与化学组成密切相关.一般来说.芳香烃的热稳定性优于环烷烃. 环烷烃优于烷烃.所以选择导热油首先要看它的化学组成。

(2)高温杭氧化性。导热油膨胀槽油液面用氮气粗盖,隔绝热的导热油与空气接触.减少空气中氧气对导热油的氧化作用。延长导热油的使用寿命。但有的输油站,导热油经常混入水分.不得不进行脱水,膨胀槽液面上的导热油宜接与空气接触.因此要求导热油应具有较高的抗氧化性能。

    (3)使用安全性。导热油的沸点或初馏点应高于系统中油的使用温度.避免因沸腾而发生冒油或冲油事故.选择导热油时,除了应具有良好的热稳定性和适宜的枯度外,其闪点应尽可能的高一些。

   (4)价格和其他物理性能.一般国产台成型导热油的价格在1.5x10'-2x104元/t,进口合成型导热油在3x10'元t以上。而矿物型导热油,由于原料易得。成本较低,其价格仅在0.7x10'-

0.8x10,元//t.除价格外.还应综合考虑导热油的枯度,密度、传热系数、饱和蒸汽压及凝困点等因素.

2导热油加热系统

2.1导热油供热系统组成

    导热油供热系统由导热油系统、燃烧系统和电器控制系统三部分组成。导热油系统由导热油炉、膨胀槽、贮油槽、热油循环泵、注油泵、油过滤器和油气分离器等组成。燃烧系统由鼓风机、引风机、除尘器、调速箱和空气预热器等组成。电器控制系统由电器控制柜、检测、显示及控制仪表等组成。

2.2导热油系统的设计

   (1)导热油加热炉。导热油炉是导热油系统的关键设备。对导热油炉的主要要求是炉内油温稳定,无局部过热现象。热油炉炉管主要有两种型式,即盘管式及锅壳式,现一般都选用盘管式,其优点是流速合理、无死角、无局部过热。为了提高加热油炉的热效率,应在其顶部设有回油预热器,以使加热油炉所用燃料的热能得以充分利用,提高系统的整体节能效果.

   (2)膨胀槽。膨胀槽的作用是:导热油区温度变化而产生体积变化的补偿,起缓冲作用:稳定导热泊供热系统的压力:收集和排放供热系统运行时从油气分离器逸出的气体,帮助系统排气和脱水:隔绝系统中热的导热油与空气接触,同时也可减少系统大热导热油的蒸发损失。膨胀槽的容积应不小于热油炉和管网系统中热油在工作温度下因膨胀而增加容积的1.3倍。一般不宜将膨胀槽安装左加热炉的正上方,膨胀槽底部与抚热炉项部应有1. 5m以上的间距。

   (3)热油循环泵,可选用低压大流量齿轮泵或离心泵。用热设备较多时可选用离心泵,用热设备较少时可选用齿轮泵。

   (4)储油槽。储油精用来贮存供热系统中的导热油,提供供热系统溢流出的导热油,提供供热系统需要补充的导热注。储油罐的容积应不小于有机热载体炉系统巾导热油总量的1.2倍,储油槽要安装在加热系统的zui低处。以便需要时排空系统中的导热油。

   (5)油气分离器。油气分离器用来分离并排出供热系统中的空气、水蒸汽及其他气体,从而保证导热泊在液相无汽水的状态下稳定运行。油气分离器,一般采用离心式分离器,为保证排气通畅,防止油气冲入高位槽发生喷油现象,以选用四管式油气分离器为宜。

   (6)滤油器.滤油器的作用是用来过滤并清除导热泊供热系统的异物。虹导热油在运行中产生的聚合物或残炭等。过滤器宜设二组,一备一用。

   (7)注油泵。注油泉的作用是将外来的导热油输入到储油槽或T胀槽内,及时补充或排出系统所需的导热油。注油泵一般采用齿轮泵。

3导热油加热技术在焦化生产中的应用

3. 1导热油加热技术在蒸氦系统中的应用

    济钢焦化厂蒸氦系统原采用直接蒸汽加热,不仅蒸汽耗量高达8~10t/h.而且增那了外排废水量。为降低生产成本和实现“蒸汽零使用”的月标,对蒸氨系统进行了改造,新蒸氨系统采用了导热油加热技术,并于2002年10月顺利投产,浓氨水和蒸氨废水的质量均好于设计指标。

    导热油用煤气加热后用循环泵分别送至蒸氨工序的各加热设备。在蒸氮塔再沸器中。导热油走管间.管内的蒸氮废水被加热成180-200℃的蒸汽后进入蒸氮塔底进行热吹。剩余氮水和碱液分别预热至10090和80t.换热后的导热油经回油总管进入抽气分离舒,水汽和轻质组分从分离器顶部进入膨胀怕放空.导热油经过过滤器除去系统杂质后进入导热油循环泵.完成循环过程。该蒸氨系统采用导热油加热技术后.仅节约蒸汽一项费用高达946万元.考虑煤气、导热油及电能成本,综合效益在800万元以上。此外.外排的废水量减少9t/h.

3.2导热油技术在精苯生产中的应用

    莱钢焦化厂精苯车间生产所需蒸汽全部由莱钢动力部供给.蒸汽压力一般都在0.4MPa以下.而精苯车间正常生产所需蒸汽压力必须在0. 7MIPa以上.因此精苯的生产很难顺利进行。为了解决蒸汽供应问题.莱钢焦化厂采用导热油加热系统代付蒸汽用于精苯的生产.取得了良好的效果,莱钢焦化厂采用的导热油炉以高炉煤气为嫩料.以导热油为热载体.通过热油泵A制循环将热里传递给各塔加热设备。导热油供热出口温度为24090,回抽温度为2209C .操作压力不大于0. 8MPa.导热油循环里为100m3,/h. 导热油的总zui为8t.导热油采用WD-300型.进出口温度差不大于2500,高炉煤气消耗量为2 000m'/h.

    莱钢热化厂每年加工精苯6000t.节约蒸汽4t /t轻苯,年创效益149.28万元:加工精苯年创效益120万元:耗高炉煤气.消耗19.68万元:设备总投资共计82万元,每年折旧大修费为8.2万元,总电耗为9.24万元。年盈利共计232.16万元,回收年限为0.35年,即4个月可收回投资。由于放散的高炉煤气中CO. CO2的含量比较高.分别占高炉煤气的28.0%和11.0%。该项目实施后,减少了由于高炉煤气放散带来的环境污染,改善了环境质量,且充分利用了能源,社会效益显著。

4结语

    导热油加热技术为国家重点科技推广的新型节能技术,具有操作压力低、热效率高、加热均匀稳定、温控范围大、综合效益高等优点。近年来,该技术在焦化精苯生产、剩余氦水蒸氨及焦油蒸馏中己取得良好的应用,由于其突出的优点,导热油加热技术还将在炼焦配煤的加热脱湿、苯加氢、精酚装置蒸馏、精蒽装置蒸馏等方而得到广泛的应用。

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