導熱油爐開停車要點及運行問題解決對策

陳相寧 趙長勝

（中海瀝青股份有限公司）

0 引言

隨著石油化工行業不斷發展，以重沸器為熱源給塔釜加熱的情況越來越多，由于導熱油在較高溫度下飽和蒸氣壓較小，導熱油爐使用范圍越來越廣。除石化行業外，導熱油還廣泛用于制藥、紡織等行業[1-4]。結合工作經驗，總結了導熱油爐調試、注油、煮油、事故應急的工作要點，可為其他使用者提供參考。

1 導熱油系統開停車要點

1.1 吹掃、氣密

導熱油系統是個密閉循環系統，且給、回油管線直徑較大，并帶有不同數量的重沸器。管線吹掃質量影響后期穩定運行，尤其對導熱油性質、導熱油壽命、傳熱效率影響較大。

吹掃時，一般用蒸汽或非凈化風為吹掃介質，先吹掃主管，再逐個吹掃分支。當管線直徑大于DN 150 mm 時，建議分段爆破吹掃。

管線吹掃結束，回裝調節閥、流量計、設備關口等，導通系統流程，投用各就地、遠傳儀表和安全閥，采用凈化風或蒸汽進行氣密性檢查。

1.2 PLC系統調試

導熱油爐一般包括2 個控制系統：燃燒器控制程序和導熱油爐控制程序。燃燒器控制程序主要控制火嘴點火、熄爐、控溫等；導熱油爐控制程序控制燃燒器啟停、工藝聯鎖、火檢選擇、報警記錄等。

系統調試首先是點火。導熱油爐系統點火程序固定，依次為檢測、吹掃、點小火、點大火、正常燃燒。調試的目的是提高點火成功率，其次確保為燃燒狀態，保證0～100%燃燒負荷均能正常燃燒，升降負荷平穩，同時滿足氧含量、氮氧化排放等指標要求。

點火程序受到天氣、季節、燃氣成分等影響，建議進行各種工況點火試驗，保證熄爐后第一時間能夠恢復正常。調試的本質是保證各燃燒負荷下燃氣、空氣、回燒煙氣配比合適。廠家技術人員會通過幾個燃燒點位確定一條燃燒曲線，因此建議調試時盡量多選取燃燒點位。

1.3 水運

導熱油系統導通正常循環流程，確保各壓力、溫度、液位等儀表正常投用。按照制定的注水方案給系統上水，直至膨脹槽液位至50%左右。在注水過程中，應檢查、調試各儀表及DSC 控制回路。

系統水運的目的是提前發現設備問題和隱蔽漏點，但水運過后系統水含量較高，延長煮油時間，增加了煮油時沸罐風險。如果管線吹掃質量高，可不進行水運；如果進行水運，應著重注意以下兩個問題，一是水運結束后徹底排空存水，降低明水含量，一是吹掃結束后，第一時間進行氮氣保護，避免管線內壁氧化生銹。

水運過程中，兩臺熱媒循環泵定期切換，同時注意循環量和泵的運行狀態。如果泵抽空或者流量降低，說明入口過濾器堵塞，要及時進行清理。另外，水運結束后，2 臺循環泵入口過濾器務必須進行徹底清理。

1.4 注油

注油前，檢查并導通導熱油系統循環流程，關閉所有密排和明排閥門。經化驗合格的導熱油，通過注油泵直接注入膨脹槽，待膨脹槽液位上漲后，間斷點動熱媒循環泵，對系統進行循環排氣。以上操作反復進行，直至膨脹槽液位不再下降，注油至膨脹槽液位1/3～1/2 處。液位穩定后，核對現場和遠傳液位計。若系統含水較多，煮油前膨脹槽須保持低液位，減小沸罐風險，煮油期間逐漸注油。

1.5 冷油循環

投用膨脹槽頂部壓控線和安全閥，維持系統壓力，按操作規程啟動熱媒循環泵，觀察膨脹槽液位，液位低時及時補充導熱油。冷油循環過程中，逐臺重沸器循環排氣，直至膨脹槽液位穩定。根據熱媒循環泵出入口壓差和泵的運行狀態，及時清理泵入口過濾器，清理2～3 次后，停止冷油循環。

1.6 升溫熱態調試

1.6.1 流程確認

（1）注油前排空儲油罐；

（2）導通膨脹槽至火炬線流程；

（3）打開輔助排氣線；

（4）重沸器另外一程需注入介質并建立循環。

點火升溫前，導熱油系統聯鎖回路應調校完畢，各用戶低點切水。按點火程序啟動導熱油爐，控制升溫速度小于10 ℃/h，升溫至90 ℃恒溫。

1.6.2 脫水排氣

以小于5 ℃/h 的速度緩慢提高導熱油循環溫度。脫水期導熱油循環溫度控制在90～130 ℃。脫水期伴隨發生熱媒循環泵抽空、流量波動、膨脹槽液位波動、膨脹槽劇烈震動等現象。以上現象均消失，繼續恒溫2～3 h，脫水排汽結束。

1.6.3 恒溫脫烴

為了保證安全，200 ℃以下時，以10～15 ℃/h的速度升溫。200 ℃以后，以5 ℃/h 的速率升溫至230 ℃恒溫脫烴。該階段也會伴隨發生熱媒循環泵抽空、流量波動、膨脹槽液位波動等現象。

1.7 正常使用

導熱油爐一般設有手動、自動2 種工作模式。手動狀態下以20～30 ℃/h 的升溫速率升至工作溫度，切換至自動模式，該導熱油系統投用正常。

1.8 正常停爐

通過修改導熱油出口溫度設定值或者手動調小燃燒負荷，以20～30 ℃/h速率降低導熱油爐出口溫度。導熱油系統循環降溫較慢，需要用熱系統配合降溫。調整燃燒器無法降低溫度后，熄滅導熱油爐，打開爐體人孔，熱媒循環泵繼續循環持續降溫。導熱油循環溫度降至100 ℃以下，停止熱媒循環泵。

1.9 緊急停爐

在高溫運行時，如導熱油爐遇漏油、著火特殊情況需要緊急停爐，應先關閉燃燒器，同時關閉燃料氣閥門，盡量保持熱油循環泵運轉（停電、熱油泵故障或漏油除外）。如遇突然停電或熱油泵故障等特殊情況，且導熱油溫度較高，甚至超過許用溫度時，應采用冷油置換處理，避免導熱油的溫度過高產生危險。

2 導熱油系統常見問題

2.1 燃燒器調試不到位

燃燒器調試過程主要包括點爐程序和煙氣排放。不同品牌的燃燒器點火程序不同，燃氣適應性也不同，正式開工前，應提前進行點火調試，保證點火成功率。煙氣排放指標主要考慮氮氧化物，應分別對不同燃燒負荷下產生的煙氣進行檢測，避免負荷波動引起氮氧化物超標。

2.2 PLC柜獨立設置

工業生產裝置對導熱油爐運行穩定性要求較高，PLC 柜獨立設置時，異常情況不能及時被發現，也不能及時干預。建議把PLC 柜運行數據通過通訊接入DCS 控制系統，或者在DCS 系統上開發控制程序。

2.3 煮油沸溢

導熱油中水分或輕烴含量高時，煮油過程中易發生沸溢，引發次生事故。煮油過程中，在系統允許的情況下，盡量降低循環量，另外配管設計時減少輔助排氣線彎頭數量，減小管線壓損。

2.4 導熱油閃點低

按照GB 24747—2009《有機熱載體安全技術條件》要求，在用導熱油閃點允許使用質量指標為大于等于100 ℃。長期處于高溫狀態下導熱油易發生熱分解，導熱油大分子物質分解成小分子物質，輕組分不及時排出，在用導熱油閃點逐年下降，增大泄漏著火風險。在運行期間，可以通過優化膨脹槽液位和壓控壓力，加速輕組分揮發，保障導熱油閃點合格。

2.5 降溫緩慢

導熱油循環溫度大于200 ℃時，系統各用戶均在吸收熱量，導熱油系統循環降溫較快；循環溫度小于200 ℃時，導熱油系統循環降溫較慢，停工周期延長。建議PLC 系統設置2 套程序，一套正常點火程序，一套循環降溫程序，即熄爐后，熱媒循環泵和鼓風機可同時運轉。

2.6 注油泵選型不合理

導熱油系統一般與主裝置同時投入使用，同時進行停工檢修、換油等。正常情況下，主裝置每3 年檢修1 次，導熱油系統也是3 年更換1 次。目前，市面上在售的導熱油多以噸桶包裝，內襯塑料薄膜，噸桶重復利用。系統換油時，需用注油泵從噸桶輸送至高處膨脹槽，換桶過程中，離心泵、齒輪泵均會頻繁抽空，影響注油進度。根據實踐經驗，建議選用氣動隔膜泵解決以上問題。

3 結語

由于導熱油系統具有低壓、高溫等特點，導熱油加熱技術越來越多地應用在石化、精細化工等領域。合理的程序設計、管道布置、開停工步驟對系統安全、穩定運行具有重要意義。