一起有機熱載體劣化的原因分析及處理措施

蔡麗霞

(福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院莆田分院 莆田 351100)

一起有機熱載體劣化的原因分析及處理措施

蔡麗霞

(福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院莆田分院 莆田 351100)

本文簡要介紹了某使用單位一起有機熱載體的劣化情況，針對該有機熱載體的劣化現象，結合使用單位的現場狀況和日常管理情況，從多方面對引起有機熱載體劣化的原因進行了詳細分析，并提出了相應的處理及防范措施，以促進有機熱載體鍋爐及系統安全、經濟運行，進而達到節能、環保的要求。

有機熱載體 劣化 原因分析 處理措施

近年來，隨著有機熱載體傳熱技術的提高，有機熱載體爐具有低壓（常壓或較低壓力）、高溫（甚至達400℃左右）、安全、高效、節能的特點，有機熱載體被廣泛應用，但由于對有機熱載體及有機熱載體鍋爐認識的局限性、管理上的缺陷、操作人員技術水平不夠等原因，造成因有機熱載體劣化導致的鍋爐事故時有發生，本文就一起有機熱載體劣化案例進行原因分析并提出處理措施，以保證鍋爐及系統安全、經濟、節能、環保運行。

1 基本情況

2014年6月，筆者單位對某公司的在用有機熱載體鍋爐的有機熱載體進行檢測，結論為不合格。該鍋爐型號為YYW-1800YC，制造日期為2007年4月，于2008年8月投入使用，設計壓力為0.6MPa，最高允許使用溫度為300℃，最高工作溫度260℃，系統回流溫度250℃，采用開式循環系統。根據GB 24747—2009 《有機熱載體安全技術條件》、TSG G5002—2008 《鍋爐水（介）質處理檢驗規則》，本次檢測項目及數據見表1。

表1 檢測項目及數據

檢測結果顯示，運動黏度（40℃）、殘炭及酸值都已超出停止使用范圍，故結論不合格，應停止使用，對有機熱載體進行妥當處理或更換經過型式試驗測定合格并驗證合格的新油，同時為防止有機熱載體劣化導致傳熱惡化和有機熱載體泄漏引發的火災及爆炸等事故，應查明原因，并加以改進，確保鍋爐及系統安全、經濟、節能、環保運行[1-2]。

2 原因分析

從現場情況及檢測結果分析，該有機熱載體在一年時間內運動黏度（40℃）、殘炭及酸值都已超出停止使用范圍，筆者認為主要原因如下：

2.1 有機熱載體未進行驗證檢驗

GB 24747—2009 《有機熱載體安全技術條件》規定未使用有機熱載體注入系統前（包括系統初次注入和運行過程中補充的未使用有機熱載體），應根據該產品型式試驗報告，對其質量進行驗證檢驗。但是該使用單位未提供新油型式試驗報告，也未進行驗證檢驗[3]。因此無法判斷使用的有機熱載體是否符合要求，為正常使用埋下了安裝隱患。

2.2 有機熱載體氧化變質[4]

該有機熱載體爐系統采用開式系統，膨脹罐與大氣相通，罐內的有機熱載體與空氣接觸，因其較高溫度的作用而加速氧化，致使有機熱載體發生氧化變質。

2.3 循環泵不配套，流量低于安全流量，導致過熱超溫

有機熱載體系統管路較長，采用的循環泵功率不足，使循環系統中的介質流速降低，邊界層厚度增大，一旦爐管內的有機熱載體的流速低于安全流速，容易導致邊界層過熱，加劇油品劣化，同時導致鍋爐內傳熱惡化，會造成進一步的過熱和爐管結焦。

2.4 鍋爐啟停頻繁

據司爐工介紹，因用電緊張，經常停電，鍋爐啟停頻繁，而在停爐時，往往沒等油溫冷卻至70℃以下就已停止系統循環；鍋爐點火啟動時，又急火猛燒，爐膛升溫速度快，這些因素都加劇了有機熱載體局部過熱，從而導致其劣化。

3 處理措施

針對以上原因分析，除更換新油，本文提出以下措施，以確認系統安全、經濟、節能、環保運行。

3.1 對新油進行驗證檢驗

在購買新油時，應要求供應商提供該批次有機熱載體的型式試驗報告，并在注入系統前進行驗證檢驗，結合符合要求后才能注入使用。

3.2 采用閉式循環系統

采用惰性氣體或液封裝置使用膨脹罐與大氣隔離的閉式循環系統，可有效地減少系統內有機熱載體發生氧化變質的可能性。

3.3 采用合適功率的循環泵

使用合適功率的循環泵，保證系統內的有機熱載體流速達到安全流速，防止邊界層過熱。

3.4 停電保護

突然停電時，應有有效的安全防護措施，避免有機熱載體過熱，主要措施有：打開所有爐門，迅速將爐膛內的燃料取出，使大量冷風進入爐膛，迅速降低爐溫，及時帶走熱量；同時配置備用電源或汽油機帶動的備用油泵，一旦停電立即啟動。

3.5 定期檢測及定期檢驗

應定期檢測和分析有機熱載體各項指標，及時掌握其質量變化情況，分析原因并及時處理。同時有機熱載體鍋爐必須定期檢驗，及時發現鍋爐及系統存在的隱患，確保安全運行。

此外，使用單位應加強運行管理，根據《鍋爐安全技術監察規程》要求制定運行操作規程，并嚴格執行。操作人員必須經培訓合格，持證上崗。

4 結論

總之，使用單位應加強對有機熱載體及有機熱載體鍋爐的認識及管理，提高操作人員技術水平，以保證鍋爐及系統安全、經濟、節能、環保運行。

[1] GB 24747—2009 有機熱載體安全技術條件[S].

[2] TSG G5002—2008 鍋爐水（介）質處理檢驗規則[S].

[3] GB 23971—2009 有機熱載體[S].

[4] 周英，陳南嶺，胡月新，等.有機熱載體安全技術及質量監督檢驗[M].北京：中國鍋爐水處理協會，2011．

[5] 王驕凌. GB 24747—2009 《有機熱載體安全技術條件》的解讀[J].中國特種設備安全，2010，26(08)：30-34.

Cause Analysis and Treatment Measures of Organic Heat Carrier Degradation

Cai Lixia
(Boiler and Pressure Vessel Inspection and Research Institute of Fujian Province Putian Branch Fujian 351100)

This paper briefly introduced a degradation case of organic heat carrier. Combined with the using and management conditions, the causes of deterioration were analyzed in detail from many aspects. And the preventive measures and treatment were put forward in the paper, so as to promote the organic heat carrier boiler and system security and economic operation, to meet energy saving and environmental protection requirements.

Organic heat carrier Degradation Cause analysis Treatment measures

X933.2

B

1673-257X(2015)10-0056-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.10.014

蔡麗霞(1986～), 女，碩士，工程師，從事特種設備檢驗檢測工作。

2015-04-02）