導(dǎo)熱油爐開停車要點(diǎn)及運(yùn)行問題解決對(duì)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(yè)不斷發(fā)展，以重沸器為熱源給塔釜加熱的情況越來越多，由于導(dǎo)熱油在較高溫度下飽和蒸氣壓較小，導(dǎo)熱油爐使用范圍越來越廣。除石化行業(yè)外，導(dǎo)熱油還廣泛用于制藥、紡織等行業(yè)[1-4]。結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了導(dǎo)熱油爐調(diào)試、注油、煮油、事故應(yīng)急的工作要點(diǎn)，可為其他使用者提供參考。

1 導(dǎo)熱油系統(tǒng)開停車要點(diǎn)

1.1 吹掃、氣密

導(dǎo)熱油系統(tǒng)是個(gè)密閉循環(huán)系統(tǒng)，且給、回油管線直徑較大，并帶有不同數(shù)量的重沸器。管線吹掃質(zhì)量影響后期穩(wěn)定運(yùn)行，尤其對(duì)導(dǎo)熱油性質(zhì)、導(dǎo)熱油壽命、傳熱效率影響較大。

吹掃時(shí)，一般用蒸汽或非凈化風(fēng)為吹掃介質(zhì)，先吹掃主管，再逐個(gè)吹掃分支。當(dāng)管線直徑大于DN 150 mm 時(shí)，建議分段爆破吹掃。

管線吹掃結(jié)束，回裝調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、設(shè)備關(guān)口等，導(dǎo)通系統(tǒng)流程，投用各就地、遠(yuǎn)傳儀表和安全閥，采用凈化風(fēng)或蒸汽進(jìn)行氣密性檢查。

1.2 PLC系統(tǒng)調(diào)試

導(dǎo)熱油爐一般包括2 個(gè)控制系統(tǒng)：燃燒器控制程序和導(dǎo)熱油爐控制程序。燃燒器控制程序主要控制火嘴點(diǎn)火、熄爐、控溫等；導(dǎo)熱油爐控制程序控制燃燒器啟停、工藝聯(lián)鎖、火檢選擇、報(bào)警記錄等。

系統(tǒng)調(diào)試首先是點(diǎn)火。導(dǎo)熱油爐系統(tǒng)點(diǎn)火程序固定，依次為檢測(cè)、吹掃、點(diǎn)小火、點(diǎn)大火、正常燃燒。調(diào)試的目的是提高點(diǎn)火成功率，其次確保為燃燒狀態(tài)，保證0～100%燃燒負(fù)荷均能正常燃燒，升降負(fù)荷平穩(wěn)，同時(shí)滿足氧含量、氮氧化排放等指標(biāo)要求。

點(diǎn)火程序受到天氣、季節(jié)、燃?xì)獬煞值扔绊?，建議進(jìn)行各種工況點(diǎn)火試驗(yàn)，保證熄爐后第一時(shí)間能夠恢復(fù)正常。調(diào)試的本質(zhì)是保證各燃燒負(fù)荷下燃?xì)?、空氣、回?zé)裏煔馀浔群线m。廠家技術(shù)人員會(huì)通過幾個(gè)燃燒點(diǎn)位確定一條燃燒曲線，因此建議調(diào)試時(shí)盡量多選取燃燒點(diǎn)位。

1.3 水運(yùn)

導(dǎo)熱油系統(tǒng)導(dǎo)通正常循環(huán)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(tǒng)上水，直至膨脹槽液位至50%左右。在注水過程中，應(yīng)檢查、調(diào)試各儀表及DSC 控制回路。

系統(tǒng)水運(yùn)的目的是提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題和隱蔽漏點(diǎn)，但水運(yùn)過后系統(tǒng)水含量較高，延長煮油時(shí)間，增加了煮油時(shí)沸罐風(fēng)險(xiǎn)。如果管線吹掃質(zhì)量高，可不進(jìn)行水運(yùn)；如果進(jìn)行水運(yùn)，應(yīng)著重注意以下兩個(gè)問題，一是水運(yùn)結(jié)束后徹底排空存水，降低明水含量，一是吹掃結(jié)束后，第一時(shí)間進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，避免管線內(nèi)壁氧化生銹。

水運(yùn)過程中，兩臺(tái)熱媒循環(huán)泵定期切換，同時(shí)注意循環(huán)量和泵的運(yùn)行狀態(tài)。如果泵抽空或者流量降低，說明入口過濾器堵塞，要及時(shí)進(jìn)行清理。另外，水運(yùn)結(jié)束后，2 臺(tái)循環(huán)泵入口過濾器務(wù)必須進(jìn)行徹底清理。

1.4 注油

注油前，檢查并導(dǎo)通導(dǎo)熱油系統(tǒng)循環(huán)流程，關(guān)閉所有密排和明排閥門。經(jīng)化驗(yàn)合格的導(dǎo)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(diǎn)動(dòng)熱媒循環(huán)泵，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)排氣。以上操作反復(fù)進(jìn)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(wěn)定后，核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)傳液位計(jì)。若系統(tǒng)含水較多，煮油前膨脹槽須保持低液位，減小沸罐風(fēng)險(xiǎn)，煮油期間逐漸注油。

1.5 冷油循環(huán)

投用膨脹槽頂部壓控線和安全閥，維持系統(tǒng)壓力，按操作規(guī)程啟動(dòng)熱媒循環(huán)泵，觀察膨脹槽液位，液位低時(shí)及時(shí)補(bǔ)充導(dǎo)熱油。冷油循環(huán)過程中，逐臺(tái)重沸器循環(huán)排氣，直至膨脹槽液位穩(wěn)定。根據(jù)熱媒循環(huán)泵出入口壓差和泵的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)清理泵入口過濾器，清理2～3 次后，停止冷油循環(huán)。

1.6 升溫?zé)釕B(tài)調(diào)試

1.6.1 流程確認(rèn)

（1）注油前排空儲(chǔ)油罐；

（2）導(dǎo)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(zhì)并建立循環(huán)。

點(diǎn)火升溫前，導(dǎo)熱油系統(tǒng)聯(lián)鎖回路應(yīng)調(diào)校完畢，各用戶低點(diǎn)切水。按點(diǎn)火程序啟動(dòng)導(dǎo)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(dǎo)熱油循環(huán)溫度。脫水期導(dǎo)熱油循環(huán)溫度控制在90～130 ℃。脫水期伴隨發(fā)生熱媒循環(huán)泵抽空、流量波動(dòng)、膨脹槽液位波動(dòng)、膨脹槽劇烈震動(dòng)等現(xiàn)象。以上現(xiàn)象均消失，繼續(xù)恒溫2～3 h，脫水排汽結(jié)束。

1.6.3 恒溫脫烴

為了保證安全，200 ℃以下時(shí)，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(huì)伴隨發(fā)生熱媒循環(huán)泵抽空、流量波動(dòng)、膨脹槽液位波動(dòng)等現(xiàn)象。

1.7 正常使用

導(dǎo)熱油爐一般設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)2 種工作模式。手動(dòng)狀態(tài)下以20～30 ℃/h 的升溫速率升至工作溫度，切換至自動(dòng)模式，該導(dǎo)熱油系統(tǒng)投用正常。

1.8 正常停爐

通過修改導(dǎo)熱油出口溫度設(shè)定值或者手動(dòng)調(diào)小燃燒負(fù)荷，以20～30 ℃/h速率降低導(dǎo)熱油爐出口溫度。導(dǎo)熱油系統(tǒng)循環(huán)降溫較慢，需要用熱系統(tǒng)配合降溫。調(diào)整燃燒器無法降低溫度后，熄滅導(dǎo)熱油爐，打開爐體人孔，熱媒循環(huán)泵繼續(xù)循環(huán)持續(xù)降溫。導(dǎo)熱油循環(huán)溫度降至100 ℃以下，停止熱媒循環(huán)泵。

1.9 緊急停爐

在高溫運(yùn)行時(shí)，如導(dǎo)熱油爐遇漏油、著火特殊情況需要緊急停爐，應(yīng)先關(guān)閉燃燒器，同時(shí)關(guān)閉燃料氣閥門，盡量保持熱油循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)（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(dǎo)熱油溫度較高，甚至超過許用溫度時(shí)，應(yīng)采用冷油置換處理，避免導(dǎo)熱油的溫度過高產(chǎn)生危險(xiǎn)。

2 導(dǎo)熱油系統(tǒng)常見問題

2.1 燃燒器調(diào)試不到位

燃燒器調(diào)試過程主要包括點(diǎn)爐程序和煙氣排放。不同品牌的燃燒器點(diǎn)火程序不同，燃?xì)膺m應(yīng)性也不同，正式開工前，應(yīng)提前進(jìn)行點(diǎn)火調(diào)試，保證點(diǎn)火成功率。煙氣排放指標(biāo)主要考慮氮氧化物，應(yīng)分別對(duì)不同燃燒負(fù)荷下產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行檢測(cè)，避免負(fù)荷波動(dòng)引起氮氧化物超標(biāo)。

2.2 PLC柜獨(dú)立設(shè)置

工業(yè)生產(chǎn)裝置對(duì)導(dǎo)熱油爐運(yùn)行穩(wěn)定性要求較高，PLC 柜獨(dú)立設(shè)置時(shí)，異常情況不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，也不能及時(shí)干預(yù)。建議把PLC 柜運(yùn)行數(shù)據(jù)通過通訊接入DCS 控制系統(tǒng)，或者在DCS 系統(tǒng)上開發(fā)控制程序。

2.3 煮油沸溢

導(dǎo)熱油中水分或輕烴含量高時(shí)，煮油過程中易發(fā)生沸溢，引發(fā)次生事故。煮油過程中，在系統(tǒng)允許的情況下，盡量降低循環(huán)量，另外配管設(shè)計(jì)時(shí)減少輔助排氣線彎頭數(shù)量，減小管線壓損。

2.4 導(dǎo)熱油閃點(diǎn)低

按照GB 24747—2009《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》要求，在用導(dǎo)熱油閃點(diǎn)允許使用質(zhì)量指標(biāo)為大于等于100 ℃。長期處于高溫狀態(tài)下導(dǎo)熱油易發(fā)生熱分解，導(dǎo)熱油大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，輕組分不及時(shí)排出，在用導(dǎo)熱油閃點(diǎn)逐年下降，增大泄漏著火風(fēng)險(xiǎn)。在運(yùn)行期間，可以通過優(yōu)化膨脹槽液位和壓控壓力，加速輕組分揮發(fā)，保障導(dǎo)熱油閃點(diǎn)合格。

2.5 降溫緩慢

導(dǎo)熱油循環(huán)溫度大于200 ℃時(shí)，系統(tǒng)各用戶均在吸收熱量，導(dǎo)熱油系統(tǒng)循環(huán)降溫較快；循環(huán)溫度小于200 ℃時(shí)，導(dǎo)熱油系統(tǒng)循環(huán)降溫較慢，停工周期延長。建議PLC 系統(tǒng)設(shè)置2 套程序，一套正常點(diǎn)火程序，一套循環(huán)降溫程序，即熄爐后，熱媒循環(huán)泵和鼓風(fēng)機(jī)可同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.6 注油泵選型不合理

導(dǎo)熱油系統(tǒng)一般與主裝置同時(shí)投入使用，同時(shí)進(jìn)行停工檢修、換油等。正常情況下，主裝置每3 年檢修1 次，導(dǎo)熱油系統(tǒng)也是3 年更換1 次。目前，市面上在售的導(dǎo)熱油多以噸桶包裝，內(nèi)襯塑料薄膜，噸桶重復(fù)利用。系統(tǒng)換油時(shí)，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(huì)頻繁抽空，影響注油進(jìn)度。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建議選用氣動(dòng)隔膜泵解決以上問題。

3 結(jié)語

由于導(dǎo)熱油系統(tǒng)具有低壓、高溫等特點(diǎn)，導(dǎo)熱油加熱技術(shù)越來越多地應(yīng)用在石化、精細(xì)化工等領(lǐng)域。合理的程序設(shè)計(jì)、管道布置、開停工步驟對(duì)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。