一起有机热载体锅炉（液相炉）煮油过程中冒油事故的原因分析及对策

赵春印 翟惠煦 刘东平

摘 要：通过对一起有机热载体锅炉的事故原因分析及整改措施的制定，强调了有机热载体锅炉在调试工作过程中应严格按照调试前准备、冷态调试及热态调试的工作步骤进行各项调试工作。

关键词：有机热载体锅炉；冷态调试；热态调试

有机热载体锅炉又称导热油炉，是一种以煤、油、气为燃料，以导热油为循环介质的新型热能设备。采用锅炉中高温导热油利用循环泵进行强制循环，通过管道将导热油的热能传递给设备后又返回锅炉中重新加热，从而形成闭合回路的工艺流程。由于导热油具有高温、低压的特点，且温度可以精确控制，又可以重复利用，因此取而代之了蒸汽锅炉。同时导热油炉也没有水处理设备并且热损失少，所以它是一种安全可靠、效率高又节约能源的供热设备。

随着国家环境治理的工作力度不断加大，人民群众对蓝天白云的迫切要求，燃煤工业、民用锅炉改气工作迅速展开。燃煤锅炉作为原来主要热动力来源即将成为历史，燃气锅炉的燃料种类及燃烧方式的改变，给锅炉设计、生产、使用管理、检验及监督管理提出了新的要求。

近期，我辖区内一台有机热载体锅炉（液相）（型号：YY（Q）W1400Y（Q）），制造日期：2016年6月20日。安装日期2016年11月21日，在烘炉、煮油过程中，发生了由于锅炉导热油急剧升温导致超温冒油的事故。

一、事故原因

由于环保工作力度加大，导致使用单位的原来的锅炉一直不能正常运行，为了早日开工生产，同时为节约烘炉、煮油成本（原来用煤和木柴现改为天然气，成本大幅上涨）。燃烧机调试单位人员在企业一直催促下，未按照安装及使用说明书中的相关要求直接将燃烧机调至正常运转状态，油温急剧升至180℃，造成了锅炉高位油槽膨胀箱溢流管溢流速度受阻，导热油中的水份、挥发份直接从排气管将导热油喷向锅炉房顶，然后流到整个锅炉房内地面上，酿成重大的事故隐患，也给企业带来了很大的经济损失。

二、预防措施

由于有机热载体锅炉的正常运行，取决于燃烧器和有机热载体炉整个系统的正确调试，是检验锅炉安装质量和锅炉热循环系统稳定的关键所在。通过调试，可以使司炉人员操作技能提升，以保证锅炉安全经济运行。因此，锅炉调试应有锅炉安装施工单位的专业人员和用户的司炉人员参加。在调试过程中，应对锅炉的运行工况做好测定并认真记录，以确定锅炉热循环系统的运行是否正常。锅炉调试工作分为调试前准备、点火前调试和锅炉热状态下调试。在调试前应按以下要求逐一进行准备工作：

（1）做好锅炉安装检验工作，并验收合格。

（2）所有连接管道应安装牢固、安全可靠、热膨胀量充足合理。

（3）拆除压力实验时所用的盲板，彻底清除管路系统、储油槽、烟风道、膨胀槽、炉膛等里面的杂物。

（4）所有的管道阀门、自动调节器和各类风门应开关灵活、可靠，伐兰连接应紧固。

（5）电气系统应按图纸施工，仪器仪表按技术规范进行安装。

（6）人工转动传动机构有无机械卡和停滞故障，同时按说明书的要求传动机构注入润滑油（脂）。

（7）所有的仪表及保护装置调试合格。

（8）有关部门和专业人员应对上述工作做全面检查，做好详细记录并验收合格。

（9）应制定调试方案及操作规程。

三、冷态调试

调试前的准备工作结束后，方可进行冷态试运转，首先按照说明书的要求对各个设备单独进行试运转，检查其单元设备的噪音转、向是否正常。单元设备运转正常后，按下列方法向锅炉及循环系统注入导热油。

（1）注油。按要求檢查调节各有关阀门、管路系统是否正常，根据《工艺流程图》和操作规程开启注油泵向系统及膨胀槽加注导热油。并经常开启管道放空阀门排出空气，同时检查阀门、伐兰、管道是否有渗漏现象。

（2）冷油循环。当高位膨胀槽上的液位计出现液位时，应停止注油，开启循环泵进行冷油循环，并时刻注意循环泵的情况，不断打开系统上方的排气阀进行排气。因为冷油循环开初系统中有空气存在，压力表会产生波动现象，如果压力表产生剧烈波动，说明循环泵压有吸空，这时停止循环泵2—3分钟，然后再开启泵继续循环。随着冷油不断循环，压力表的波动会逐渐走向平稳。

（3）清洗过滤器。因为在锅炉安装过程管道中会存在一定的杂物，而这些杂物会通过冷油循环在经过过滤器时过滤下来，所以过滤器应及时拆除和清洗，直到拆开的过滤器的滤网上基本没有杂物为止。

冷油循环应同时满足以下条件为合格：①循环泵正常运转；②压力表波动平稳；③循环系统的空气全部排出；④计算内的导热油全部进入系统；⑤膨胀槽低液位报警灯熄灭，报警排除；⑥储油槽液位计显示少量导热油；⑦整个循环回路包括管路和设备无渗漏。

四、热态调试

热态调试由烘炉、煮油、脱水、排汽等工作组成，热态调试过程进入了有机热载体炉调试最关键的时刻，应严格按照以下要求、步骤和顺序进行且应谨慎从事。

（一）煮油（烘炉）重点工作

（1）保持循环泵启动，使有机热载体循环；

（2）脱水过程中，应把高位槽（膨胀槽）上的辅助排气阀门打开（详见随机管道仪表阀门图）应开打开，应关关闭，不能误操作。让导热油中所析出的水蒸汽同时通过膨胀管及辅助排气管进入膨胀槽内，并通过膨胀槽上的放散管排入大气。锅炉正常运行时则应把辅助排气阀关闭；

（3）煮油（烘炉）操作要领：①用燃烧机小火进行煮油；②燃烧均匀，不能时断时续；③如炉墙潮湿时，应自然风干一段时间后再进行烘炉，在烘炉过程中炉膛温度不能升温过快，要均匀升温，且时刻注意炉墙开裂、变形、塌落等现象。

（二）煮油过程的具体要求

在烘炉、煮油时温度要缓慢上升，不宜太快，这样有利于排除导热油中的水分，使得系统中的水分能够完全排出，同时也能保证规定时间及温度范围内的水分气化，导热油中排出的水蒸汽不重新结水。系统内水份积存越多，煮油时间越长。煮油又能排除导热油中的低挥发成份。当用热系统客油量较大时，应根据实际情况，适当增加脱水、排汽时间。

煮油（烘炉）升温曲线图

（本曲线图仅供参考，具体应遵照所购导热油厂家提供的说明书）

如果没有将油中气和水脱尽，则加热炉不能保持正常供热，这是导热油（液相炉）强制循环供热的最基本要求，因此应特别重视脱尽导热油中水、气这一工作。

有机热载体炉的煮油升温是整个运行操作中非常危险的阶段，为此必须特别谨慎。其升温过程要严格遵守“一慢二停”的原则，一慢即升温速度要缓慢，二停即温度达到95℃110℃时暂停升温维持一段时间，随后升温到210℃230℃时再度暂停维持一段时间。

①燃烧机调小进气压力，冷炉点火后，控制升溫速度10℃/时，直到90℃95℃。

②当有机热载体温度升至95℃110℃时，升温速度应控制在05℃/时范围，必要时可停止燃烧或减弱燃烧。95℃110℃温度范围是驱除系统内残存水分和热载体所含微量水分的阶段，这个阶段时间的长短，视脱水情况而定，直至将水份完全排净。切忌不要盲目加快脱水过程，否则会导致系统内水份急剧蒸发汽化，体积迅速膨胀一千余倍，这样不仅使油位急剧膨胀而大量喷出，而且会导致锅炉和系统破裂（爆炸）酿造重大灾害事故。

③锅炉和管道中声响变小，循环油泵不再出现抽空现象，可以5℃/时的速度再升温，但不能超过120℃，直到放空管内的气体全部排出。

④脱水过程完成后（以上操作程序所用时间不得小于3天，以便同时满足烘炉要求），以20℃/时的速度继续升温，当温度升至210℃230℃时要暂停升温，这时主要为脱去热载体中的轻组分。当放空管中气体排净，循环泵的泵压趋于稳定后，再以010℃/时的速度持续升温。需要注意的是，热载体中若存在轻组分会降低闪点，一旦发生泄露将会引起爆燃，形成气阻，导致循环泵工作不稳定，流量下降甚至中断。

⑤脱气结束后，以30℃/时的速度升温，直到工作温度时停止（注：本系列炉型的最高工作温度分别为300℃与320℃两种，具体数值须以总图规范表中相关规定为准）。期间应全面检查各检测控制仪表的指示情况，观察所有配套辅机和附属设备工作是否正常，锅炉和供热系统是否正常工作。

⑥脱水结束后，要注意缓慢打开储油槽下部的排污阀，将残留在储油槽底部的清水排出，反复几次，将水排尽为止。

五、建议

（1）燃气有机热载体锅炉，禁止采用传统煤或木柴方法烘炉、煮油。

（2）导热油生产单位，能否在出厂之前，将有机热载体中的水份、挥发份脱离好后，再交给使用单位，以缩短使用单位煮油时间，避免因煮油方法失误而导致锅炉和系统破坏（爆炸）酿成严重事故。

参考文献：

[1]GB/T174102008.有机热载体炉[S].

[2]TSG G00012012.锅炉安全技术监察规程[S].

作者简介：赵春印（1964），男，河南焦作人，从事特种设备检验检测工作。