趙英德 周東文

（山東金寶電子股份有限公司，招遠(yuǎn) 265400）

熱媒爐是一種間接加熱裝備，其運(yùn)行原理為經(jīng)由中間介質(zhì)導(dǎo)熱油實(shí)現(xiàn)熱量的傳輸與交換，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備的溫度控制，達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)熱油的應(yīng)用較為方便，且導(dǎo)熱效果較均勻，應(yīng)用較廣泛，在溫度控制的工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)中發(fā)揮著重要價值。熱媒爐運(yùn)行期間，若出爐溫度過高對熱媒爐設(shè)備自身的壽命會造成一定影響，從而削弱熱媒爐的原有優(yōu)勢，也可能會對工藝設(shè)備換熱后的溫度造成一定程度的影響?；诔鰻t溫度的各種不良影響來看，為進(jìn)一步提升熱媒爐的應(yīng)用價值，必須對出爐溫度加以控制，確保其應(yīng)用穩(wěn)定性和安全性。

1 熱媒爐及導(dǎo)熱油概述

1.1 熱媒爐概述

熱媒爐應(yīng)用過程中將煤、原油、或者天然氣等作為基礎(chǔ)燃料，燃料在加熱爐中經(jīng)由燃燒器進(jìn)行燃燒，從而釋放熱量，這些熱量會經(jīng)由不同的形式傳送到爐管，當(dāng)前所應(yīng)用的主要形式包括輻射與對流。在熱量傳送到爐管之后，爐盤管會將所接收到的熱量傳送到爐內(nèi)載熱體，導(dǎo)熱油的溫度能夠穩(wěn)定上升，導(dǎo)熱油循環(huán)泵驅(qū)動導(dǎo)熱油在加熱系統(tǒng)中強(qiáng)制循環(huán)，而達(dá)到一定溫度的導(dǎo)熱油會被傳送到工藝設(shè)備中，在此環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)熱量交換，最終達(dá)到加熱的效果[1]。在完成換熱后，相應(yīng)的導(dǎo)熱油會經(jīng)由循環(huán)管線重新回到爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)再次加熱，達(dá)到循環(huán)應(yīng)用的效果。

1.2 導(dǎo)熱油概述

導(dǎo)熱油是一種有機(jī)介質(zhì)，是在持續(xù)高溫環(huán)境下應(yīng)用的油，其主要作用是傳導(dǎo)熱量，應(yīng)用溫度正常情況下會維持在180℃以上，為盡量滿足此條件，導(dǎo)熱油必須選擇熱穩(wěn)定性較好的介質(zhì)。雖然在導(dǎo)熱油選擇上可以進(jìn)行質(zhì)量控制，但是，在長時間應(yīng)用后，導(dǎo)熱油可能會出現(xiàn)分解或變質(zhì)等情況，也可能會在系統(tǒng)表層結(jié)垢，從而弱化傳熱效率，對熱煤爐的運(yùn)行安全造成威脅。對此，在導(dǎo)熱油超出安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)后，必須進(jìn)行徹底的清洗或直接替換，從而延長熱煤爐的使用壽命。導(dǎo)熱油出現(xiàn)變質(zhì)或結(jié)垢的原因主要包括兩方面。第一，過熱產(chǎn)生的結(jié)垢。導(dǎo)熱油的熱分解建立在導(dǎo)熱油溫度超出極限的基礎(chǔ)上，若突然間停電，較大的熱強(qiáng)度或流動受限的位置，加熱表面溫度上升，高出熱分解的最大承受溫度，由此產(chǎn)生裂化，而裂化熱分解將會導(dǎo)致加熱表面結(jié)焦。第二，系統(tǒng)污染產(chǎn)生結(jié)垢。若空氣進(jìn)入到系統(tǒng)后將會引發(fā)導(dǎo)熱油氧化反應(yīng)，導(dǎo)致導(dǎo)熱油系統(tǒng)形成大量固體污垢，導(dǎo)熱油氧化會形成不能溶解的物質(zhì)，腐蝕產(chǎn)物與被氧化的導(dǎo)熱油不溶解物混合物會沉積在換熱器表面形成結(jié)垢。

2 熱媒爐出爐溫度過高的影響分析

2.1 熱媒爐可用周期方面

在熱媒爐應(yīng)用過程中，會持續(xù)處在高溫狀態(tài)，長此以往可能會導(dǎo)致導(dǎo)熱油出現(xiàn)裂化情況，進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)焦，且隨著時間的發(fā)展裂化會進(jìn)一步加重，從這一點(diǎn)來看，熱媒爐使用周期與出爐溫度存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，也就是熱媒爐應(yīng)用周期會在出爐溫度的上升下縮短。以A泵站所應(yīng)用的YD300導(dǎo)熱油為例，在應(yīng)用期間溫度處于140～180℃，在應(yīng)用時間長達(dá)九年后，熱媒爐自身品質(zhì)沒有出現(xiàn)明顯變化，B泵站所應(yīng)用的導(dǎo)熱油與A泵站相同，應(yīng)用期間其出爐溫度處于230～250℃，在持續(xù)應(yīng)用三年之后，熱媒爐的質(zhì)量開始弱化。出現(xiàn)此種情況的主要原因是，熱媒爐溫度過高的條件下，若是與空氣中的氧氣進(jìn)行接觸，會形成氧化反應(yīng)，此種反應(yīng)會直接影響到熱媒爐裂化的發(fā)展。一般情況下，熱媒爐的出爐溫度較高，相應(yīng)地回爐溫度也會有所提升，熱媒閃點(diǎn)在180℃上下浮動，附著于熱媒循環(huán)泵前過濾器位置所滲漏出的熱媒對工作人員的健康也有一定的影響，為此，有必要對出爐溫度加以控制[2]。

2.2 導(dǎo)熱油換熱后溫度方面

在熱媒管線循環(huán)流量固定的條件下，熱媒出爐溫度在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的波動對于工藝設(shè)備換熱的目標(biāo)溫度不會造成明顯影響，其原因是，換熱器熱媒支線流量可在換熱環(huán)節(jié)后對溫度進(jìn)行調(diào)控，促使導(dǎo)熱油在換熱后溫度維持在目標(biāo)溫度的標(biāo)準(zhǔn)范疇中[3]。但是，若熱媒的出爐溫度低于標(biāo)準(zhǔn)范疇，即便是換熱器熱媒支線流量自動改為最大也不能完全保障原有換熱后溫度會處于標(biāo)準(zhǔn)范疇中。而出現(xiàn)溫度過低的原因主要是工藝設(shè)備的熱量需求較大等，導(dǎo)熱油不同油品的比熱容變化不會過于明顯，為此，此因素對出爐溫度并沒有決定性影響。在工藝設(shè)備熱量需求較大的條件下，所對應(yīng)的熱媒出爐溫度也會要求隨之提升，反之，所對應(yīng)的熱媒出爐溫度也會要求較低。

2.3 爐效方面

燃?xì)鉄崦綘t是近年來比較常用的熱媒爐類型，其優(yōu)勢體現(xiàn)在環(huán)保以及燃燒充分等方面，不需要通過提升最大出爐溫度，或是提升爐膛溫度來促使燃料實(shí)現(xiàn)完全燃燒。爐體外部散熱的損失與熱媒循環(huán)管網(wǎng)散熱損失與熱媒最高出爐溫度的四次方具有正相關(guān)關(guān)系。在實(shí)際條件允許的條件下，對出爐溫度加以控制，能夠有效提升熱媒爐的爐效。

3 熱媒爐出爐溫度過高對策

3.1 運(yùn)動控制辦法

首先，最大負(fù)荷運(yùn)行。在熱媒爐正常應(yīng)用狀態(tài)中，操作者可手動將熱媒爐最大負(fù)荷調(diào)制成適合值，熱媒爐不能超出預(yù)設(shè)值，會維持在此負(fù)荷上運(yùn)行。導(dǎo)熱油所應(yīng)用的是間接加熱形式，溫度變化速度較慢，在換熱工況發(fā)生轉(zhuǎn)變時，如負(fù)載過大、進(jìn)站溫度降低等，應(yīng)該反復(fù)進(jìn)行負(fù)荷值調(diào)試，并經(jīng)由對實(shí)際運(yùn)行情況的觀察明確最佳負(fù)荷值，也就是說需要人工操作的頻率較高。其次，最高出爐溫度運(yùn)行?？蓪崦綘t在最大出爐溫度維持在240℃左右，在對出爐溫度最高值進(jìn)行設(shè)定后，熱媒爐會維持較大負(fù)荷運(yùn)行，增加能源損耗，同時，對于熱媒爐的使用周期也會造成不良影響，對此需要對導(dǎo)熱油的質(zhì)量進(jìn)行控制。

3.2 溫度控制

綜合熱媒爐現(xiàn)階段所應(yīng)用的控制運(yùn)行手段、工藝參數(shù)觀察與分析等因素，得到的結(jié)論為，將熱媒爐調(diào)節(jié)最高出爐溫度的方式運(yùn)行，熱媒爐結(jié)合出爐溫度屬于被控變量，能夠?qū)崿F(xiàn)對熱媒爐負(fù)荷的自動調(diào)整。經(jīng)由工控系統(tǒng)針對相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，可使加熱爐的出爐溫度維持在合理范疇，從而達(dá)到降低熱能損失的效果，提升爐效。

4 結(jié)論

全文對當(dāng)前在管道供熱中比較常用的熱媒爐進(jìn)行了探究，其關(guān)注方向?yàn)闊崦綘t出爐溫度過高所能造成的影響，從此部分分析結(jié)果來看，若熱媒爐出爐溫度超過標(biāo)準(zhǔn)，將會導(dǎo)致熱媒爐自身受到損傷，從而減少使用壽命，同時對爐效也會造成一定的影響。在出爐溫度控制分析中能夠了解到的是，可經(jīng)由對相關(guān)參數(shù)的調(diào)整干預(yù)進(jìn)站溫度，從而影響出爐溫度，但此種操作較為依賴人工，也就是說操作人員將會成為出爐溫度的主要影響因素。