论文1导热油加热炉在剩余氨水蒸馏中的应用(王柏林).docVIP

导热油加热炉在剩余氨水蒸馏中的应用 （苏钢炼焦厂 王柏林） 2006年，随着我厂JNK43-98D型焦炉的正常投产出焦，剩余氨水处理量比原先扩大了1倍，即由5-6T/h扩大到13-14 T/h，由于活性污泥生物脱氮能力的限制，厂部决定对剩余氨水进行预处理，以脱除大部分的氨，减轻活性污泥生物脱氮的负荷。 国内焦化厂蒸氨系统原采用直接蒸汽加热，蒸汽耗量达200Kg/t氨水，增加外排废水量。由于我厂工业蒸汽供应不足，决定采用导热油加热炉来供给蒸馏所需的热源，让导热油加热器来产生蒸馏所需的蒸汽。 ⒈ 导热油加热技术 导热油是一种有机热载体，适用于200 ~ 400℃的高温加热系统和0 ~ -60℃的低温冷却系统。与蒸汽加热相比，导热油加热炉采用的是闭路系统，导热油不排放，热能损失小。而蒸汽加热是一种开路系统，蒸汽凝结为冷凝水后排放，热能损失较大。导热油在高温下蒸气压较低，而相同温度下水的饱和蒸汽压则要高得多。因此导热油加热具有操作压力低、热效率高、加热均匀稳定、温控范围大、运行维护简单等优点,为国家重点推广节能技术。 1.1导热油的种类及组成 导热油按来源可分为矿物型和合成型两大类。矿物型导热油是以石油某段馏分为原料经精制和添加抗氧剂而成。有长碳链饱和烃、环烷烃、芳香烃及混合烃等类型。矿物型导热油的原料来源广泛，价格低廉0.7×104 ~ 0.8×104元/t，但其热稳定性和抗氧化能力较低，多用于300℃以下，一般可使用3~5年。 合成导热油来自人工合成的有机物质，通常是几种同分异构体或数种化学性质相近物质的混合物。由于合成的导热油多为芳烃，故热稳定性较高，使用温度可达400℃，可使用10年左右，价格较高1.5×104 ~ 2×104元/t。 选择导热油主要应考虑其热稳定性、高温抗氧化性、使用安全性及价格等因素。 ⑴ 热稳定性。导热油长期在高温下使用，即使没有氧气存在也会慢慢分解变质，因此要求导热油 具有良好的热稳定性。 ⑵ 高温抗氧化性。有的输油站，导热油经常混入水分，不得不进行脱水，膨胀槽液面上的导热油直接与空气接触，因此要求导热油应具有较高的抗氧化性能。 ⑶ 使用安全性。导热油的沸点或出馏点应高于系统中油的使用温度，避免因沸腾而发生冒油或冲油事故。其闪点应尽可能的高一些。 另外，还应综合考虑导热油的粘度、密度、传热系数、饱和蒸汽压及凝固点等因素. 1.2导热油供热系统组成 导热油供热系统由导热油系统、燃烧系统和电器控制系统三部分组成。导热油系统由导热油炉、膨胀槽、贮油槽、热油循环泵、注油泵、油过滤器和油气分离器等组成。燃烧系统由鼓风机、引风机、除尘器、调速箱和空气预热器等组成。电器控制系统由电器控制柜、检测、显示及控制仪表等组成。 ⑴ 导热油加热炉。对导热油炉的主要要求是炉内油温稳定，无局部过热现象。热油炉炉管主要有两种型式，即盘管式及锅壳式，现一般都选用盘管式，其优点是流速合理、无死角、无局部过热。 ⑵ 膨胀槽。导热油因温度变化而产生体积变化，膨胀槽起缓冲作用；稳定导热油供热系统的压力；收集和排放供热系统运行时从油气分离器逸出的气体，帮助系统排气和脱水；隔绝系统中热的导热油与空气接触，同时也可减少系统内热导热油的蒸发损失。 ⑶ 热油循环泵。可选用低压大流量齿轮泵或离心泵。用热设备较多时可选用离心泵，用热设备较少时可选用齿轮泵。 ⑷ 储油槽。储油槽用来贮存供热系统中的导热油，接收供热系统溢流出的导热油，提供供热系统需要补充的导热油。储油槽的容积应不小于有机热载体炉系统中导热油总量的1.2倍，储油槽要安装在加热系统的最低处，以便需要时排空系统中的导热油。 ⑸ 油气分离器。油气分离器用来分离并排出供热系统中的空气、水蒸汽及其他气体，从而保证导热油在液相无气水的状态下稳定运行。油气分离器一般采用离心式分离器。 ⑹ 滤油器。滤油器的作用是用来过滤并清除导热油供热系统的异物，如导热油在运行中产生的聚合物或残炭等。过滤器宜设二组，一用一备。 ⑺ 注油泵。注油泵的作用是将外来的导热油输入到储油槽或膨胀槽内，及时补充或排除系统所需的导热油。注油泵一般采用齿轮泵。 2．导热油加热技术在我厂焦化蒸氨生产中的应用 2.1导热油加热炉 我厂采用江阴市锅炉容器厂生产的YQW-2400Q燃气有机热载体炉，该炉设计工作压力0.7MPa，设计工作温度为300℃，该炉为卧式盘管液相强制循环，额定供热量2400KW，换热面积110m2, 选用YD330型导热油，导热油循环量160 Nm3/h，导热油循环泵型号RY125-100-250，电机功率45KW，管径DN150。设计耗高炉煤气3125Nm3/h,选用空气鼓风机风量3685 Nm3/h，风压4776Pa，电机功率7.5KW。带有空气预热器，预热后空气温度250℃左右，排烟温度350℃左右，设计热效率80%。