热介质锅炉盘管失效原因分析及改进
- 分类：新闻资料
- 作者：沧狮无忧
- 来源：沧州舒克网络科技有限公司
- 发布时间：2020-03-10
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【概要描述】导热油炉属于有机热载体炉，又称热介质锅炉，是以导热油 作为传热解介质的热源，导热油（有机热载体）作为一种优良的传热介质，它具有高温低压的传热特点，且热效率高、传热均匀、温 度控制准确，又有明显的节能效果。
热介质锅炉盘管失效原因分析及改进
【概要描述】导热油炉属于有机热载体炉，又称热介质锅炉，是以导热油 作为传热解介质的热源，导热油（有机热载体）作为一种优良的传热介质，它具有高温低压的传热特点，且热效率高、传热均匀、温 度控制准确，又有明显的节能效果。
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导热油炉属于有机热载体炉，又称热介质锅炉，是以导热油 作为传热解介质的热源，导热油（有机热载体）作为一种优良的传热介质，它具有高温低压的传热特点，且热效率高、传热均匀、温 度控制准确，又有明显的节能效果。
2013 年 5 月某日，曹妃甸 112 FPSO 的NO.3 热介质锅炉发生了盘管破裂，其直接原因为盘管材质发生球化，引起强度和蠕变抗 力损失，局部过热造成蠕变抗力损失达到某些特定的程度时，盘管发生起 鼓减薄，最终在介质油压力作用下爆裂失效，而热介质锅炉盘管过 热原因主要有以下几个方面。
1#热介质锅炉火焰偏烧及燃烧状态差
如果锅炉出现火焰偏心燃烧，导致盘管局部受热高于盘管其它位置，长时间的局部高温会加剧盘管材质的劣化，下图 1 和图 2为对曹妃甸热介质锅炉 1# 炉和 2# 炉内部检查发现都存在火焰偏心燃烧的现象。
此外，2#热介质锅炉后背板还出现了局部高温，其原因为看火孔和防火墙之间出现收缩缝，高温烟气通过膨胀缝吹到后背板；火焰不 稳定，火焰形状不规则；排烟温度偏高。而 1# 热介质锅炉后背板温度高，容易造成人员烫伤，过高后（200℃以上）会造成后背板变形；热量 损失。经过安全检测技术人员对 1# 和 2# 热介质锅炉的燃烧器进行了维修，对火焰进行了调整，消除了两台锅炉火焰偏烧和燃烧状态不 佳的现象，同时对2 号炉进行了负荷试验，并实测了后背板温度
1.热介质锅炉超负荷运转
锅炉在使用的过程中如果存在超负荷运行，会导致盘管温度过高造成盘管过早劣化，曹妃甸热介质锅炉历史运行最高回油温度150℃，最高出油温度 200℃，而锅炉的设计运行进口温度 160℃，设计运行出口温度 220℃, 所以曹妃甸热介质锅炉在热油温度上不存在使用的过程中的超负荷运行情况
2.热介质锅炉流量低
如果锅炉的热介质流量低于标准流量，那么会无法将锅炉盘管上热量尽快带走，会导致盘管过热的情况发生而加速盘管的老化。为了发挥锅炉更好的效率，2013 年 10 月对曹妃甸 1# 和 2# 两台热介质锅炉进行了盘管清洗作业，清除盘管内部污垢，结焦，以恢复锅炉更好的运行状态，从清洗后的锅炉入口差压流量计观 察，流量都有不同的升高，清洗效果明显。
3.导热油含水超标
由于水汽和热介质油的密度和粘度存在差别，流动速度也不同，如果热介质油含水量过高则会出现，在系统运转时水分和热介质油同时循环到锅炉内部的盘管，水分在炉膛内部高温作用下成为汽态致使盘管内部形成段塞流，这样的段塞流不能把盘管的高温有效的冷却，影响热量向外传递，长时间运行导致锅炉盘管水汽聚集处管壁高温及高于正常的膜温造成热介质油过热、结焦、劣化。
4.热介质锅炉非正常停炉
曹妃甸油田由于主机故障而停电时，热介质锅炉主副循环泵停止运转，高温热油停止在炉管内，热量无法带走，这会导致炉管高温，进而引起结焦，加速盘管老化，以前这样的一种情况经常发生。 因此，更新了热介质锅炉系统的操作程序，全船失电停炉后，将挂在应急盘上的小循环泵 P-4670A 和大循环泵 P-4670H 启动，同时则手动把三通阀转到大循环状态。让热介质锅炉内热油循环起 来，将热介质锅炉内滞留热量尽快带走，防止盘管过热，结焦。
5.盘管结焦
曹妃甸油田热介质锅炉所使用的导热油为 NeoSK-OIL 500 型导热油是盘锦辽河综研化学有限公司生产的有机合成型导热油，它适用 于操作温度-35℃～315℃范围内的液相导热油系统。原料烃在裂解过程中，实际上发生着分子的分解和分子的结合这两类反应，生成小分子 轻组分产物，使导热油的初馏点及闪点下降，生成大分子的缩合物，使导 热油的粘度增高，分子中氢含量愈来愈小，直到结焦生碳。
通过上面的分析，曹妃甸热介质锅炉在后续运行中做到了以下几方面做维护：1）按照相关规范对锅炉进行定期检验。2）热介质油取样从一年取样化验一次，更改为一个季度取样化验一次，并且每个月对热介质油进行一次化验含水，如发现油质劣化或含水高及时对热介质油进行再生或脱水处理。3）2013 年 10 月对正常使用的 1# 和 2# 锅炉盘管内部进行清洗，以去除盘管内部结焦，尽量恢复锅炉额定流量。4）为避免出现超负荷运行的情况，
控制热介质锅炉油出口温度不能超过 195℃。5）对锅炉的燃烧器角度做调整，避免热介质锅炉出现火焰偏心燃烧的情况，同时增加了点检点, 每日从锅炉尾端视窗检查炉膛内部燃烧和结构情况，发现异常尽早处理。6）改造了热介质锅炉的 CO2 自动消防系统,增加 CO2 瓶头阀解决管线泄露问题,恢复 CO2 消防系统的自动释放功能。7）制定了失电后循环泵的启动程序，防止盘管过热或结焦发生。8）拆除 1# 和 2# 锅炉底部的冷凝水排放口塞堵，安装手阀，锅炉运转时关闭，停炉时打开手阀排放炉体冷凝水9）膨胀罐使用氮气覆盖，并正确使用流程，避免热介质油被氧化。
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