导热油炉开停车要点及运行问题解决对策

2023-02-07陈相宁赵长胜

化工装备技术 2023年6期

陈相宁赵长胜

（中海沥青股份有限公司）

0 引言

随着石油化工行业不断发展，以重沸器为热源给塔釜加热的情况越来越多，由于导热油在较高温度下饱和蒸气压较小，导热油炉使用范围越来越广。除石化行业外，导热油还广泛用于制药、纺织等行业[1-4]。结合工作经验，总结了导热油炉调试、注油、煮油、事故应急的工作要点，可为其他使用者提供参考。

1 导热油系统开停车要点

1.1 吹扫、气密

导热油系统是个密闭循环系统，且给、回油管线直径较大，并带有不同数量的重沸器。管线吹扫质量影响后期稳定运行，尤其对导热油性质、导热油寿命、传热效率影响较大。

吹扫时，一般用蒸汽或非净化风为吹扫介质，先吹扫主管，再逐个吹扫分支。当管线直径大于DN 150 mm 时，建议分段爆破吹扫。

管线吹扫结束，回装调节阀、流量计、设备关口等，导通系统流程，投用各就地、远传仪表和安全阀，采用净化风或蒸汽进行气密性检查。

1.2 PLC系统调试

导热油炉一般包括2 个控制系统：燃烧器控制程序和导热油炉控制程序。燃烧器控制程序主要控制火嘴点火、熄炉、控温等；导热油炉控制程序控制燃烧器启停、工艺联锁、火检选择、报警记录等。

系统调试首先是点火。导热油炉系统点火程序固定，依次为检测、吹扫、点小火、点大火、正常燃烧。调试的目的是提高点火成功率，其次确保为燃烧状态，保证0～100%燃烧负荷均能正常燃烧，升降负荷平稳，同时满足氧含量、氮氧化排放等指标要求。

点火程序受到天气、季节、燃气成分等影响，建议进行各种工况点火试验，保证熄炉后第一时间能够恢复正常。调试的本质是保证各燃烧负荷下燃气、空气、回烧烟气配比合适。厂家技术人员会通过几个燃烧点位确定一条燃烧曲线，因此建议调试时尽量多选取燃烧点位。

1.3 水运

导热油系统导通正常循环流程，确保各压力、温度、液位等仪表正常投用。按照制定的注水方案给系统上水，直至膨胀槽液位至50%左右。在注水过程中，应检查、调试各仪表及DSC 控制回路。

系统水运的目的是提前发现设备问题和隐蔽漏点，但水运过后系统水含量较高，延长煮油时间，增加了煮油时沸罐风险。如果管线吹扫质量高，可不进行水运；如果进行水运，应着重注意以下两个问题，一是水运结束后彻底排空存水，降低明水含量，一是吹扫结束后，第一时间进行氮气保护，避免管线内壁氧化生锈。

水运过程中，两台热媒循环泵定期切换，同时注意循环量和泵的运行状态。如果泵抽空或者流量降低，说明入口过滤器堵塞，要及时进行清理。另外，水运结束后，2 台循环泵入口过滤器务必须进行彻底清理。

1.4 注油

注油前，检查并导通导热油系统循环流程，关闭所有密排和明排阀门。经化验合格的导热油，通过注油泵直接注入膨胀槽，待膨胀槽液位上涨后，间断点动热媒循环泵，对系统进行循环排气。以上操作反复进行，直至膨胀槽液位不再下降，注油至膨胀槽液位1/3～1/2 处。液位稳定后，核对现场和远传液位计。若系统含水较多，煮油前膨胀槽须保持低液位，减小沸罐风险，煮油期间逐渐注油。

1.5 冷油循环

投用膨胀槽顶部压控线和安全阀，维持系统压力，按操作规程启动热媒循环泵，观察膨胀槽液位，液位低时及时补充导热油。冷油循环过程中，逐台重沸器循环排气，直至膨胀槽液位稳定。根据热媒循环泵出入口压差和泵的运行状态，及时清理泵入口过滤器，清理2～3 次后，停止冷油循环。

1.6 升温热态调试

1.6.1 流程确认

（1）注油前排空储油罐；

（2）导通膨胀槽至火炬线流程；

（3）打开辅助排气线；

（4）重沸器另外一程需注入介质并建立循环。

点火升温前，导热油系统联锁回路应调校完毕，各用户低点切水。按点火程序启动导热油炉，控制升温速度小于10 ℃/h，升温至90 ℃恒温。

1.6.2 脱水排气

以小于5 ℃/h 的速度缓慢提高导热油循环温度。脱水期导热油循环温度控制在90～130 ℃。脱水期伴随发生热媒循环泵抽空、流量波动、膨胀槽液位波动、膨胀槽剧烈震动等现象。以上现象均消失，继续恒温2～3 h，脱水排汽结束。

1.6.3 恒温脱烃

为了保证安全，200 ℃以下时，以10～15 ℃/h的速度升温。200 ℃以后，以5 ℃/h 的速率升温至230 ℃恒温脱烃。该阶段也会伴随发生热媒循环泵抽空、流量波动、膨胀槽液位波动等现象。

1.7 正常使用

导热油炉一般设有手动、自动2 种工作模式。手动状态下以20～30 ℃/h 的升温速率升至工作温度，切换至自动模式，该导热油系统投用正常。

1.8 正常停炉

通过修改导热油出口温度设定值或者手动调小燃烧负荷，以20～30 ℃/h速率降低导热油炉出口温度。导热油系统循环降温较慢，需要用热系统配合降温。调整燃烧器无法降低温度后，熄灭导热油炉，打开炉体人孔，热媒循环泵继续循环持续降温。导热油循环温度降至100 ℃以下，停止热媒循环泵。

1.9 紧急停炉

在高温运行时，如导热油炉遇漏油、着火特殊情况需要紧急停炉，应先关闭燃烧器，同时关闭燃料气阀门，尽量保持热油循环泵运转（停电、热油泵故障或漏油除外）。如遇突然停电或热油泵故障等特殊情况，且导热油温度较高，甚至超过许用温度时，应采用冷油置换处理，避免导热油的温度过高产生危险。

2 导热油系统常见问题

2.1 燃烧器调试不到位

燃烧器调试过程主要包括点炉程序和烟气排放。不同品牌的燃烧器点火程序不同，燃气适应性也不同，正式开工前，应提前进行点火调试，保证点火成功率。烟气排放指标主要考虑氮氧化物，应分别对不同燃烧负荷下产生的烟气进行检测，避免负荷波动引起氮氧化物超标。

2.2 PLC柜独立设置

工业生产装置对导热油炉运行稳定性要求较高，PLC 柜独立设置时，异常情况不能及时被发现，也不能及时干预。建议把PLC 柜运行数据通过通讯接入DCS 控制系统，或者在DCS 系统上开发控制程序。

2.3 煮油沸溢

导热油中水分或轻烃含量高时，煮油过程中易发生沸溢，引发次生事故。煮油过程中，在系统允许的情况下，尽量降低循环量，另外配管设计时减少辅助排气线弯头数量，减小管线压损。

2.4 导热油闪点低

按照GB 24747—2009《有机热载体安全技术条件》要求，在用导热油闪点允许使用质量指标为大于等于100 ℃。长期处于高温状态下导热油易发生热分解，导热油大分子物质分解成小分子物质，轻组分不及时排出，在用导热油闪点逐年下降，增大泄漏着火风险。在运行期间，可以通过优化膨胀槽液位和压控压力，加速轻组分挥发，保障导热油闪点合格。

2.5 降温缓慢

导热油循环温度大于200 ℃时，系统各用户均在吸收热量，导热油系统循环降温较快；循环温度小于200 ℃时，导热油系统循环降温较慢，停工周期延长。建议PLC 系统设置2 套程序，一套正常点火程序，一套循环降温程序，即熄炉后，热媒循环泵和鼓风机可同时运转。

2.6 注油泵选型不合理

导热油系统一般与主装置同时投入使用，同时进行停工检修、换油等。正常情况下，主装置每3 年检修1 次，导热油系统也是3 年更换1 次。目前，市面上在售的导热油多以吨桶包装，内衬塑料薄膜，吨桶重复利用。系统换油时，需用注油泵从吨桶输送至高处膨胀槽，换桶过程中，离心泵、齿轮泵均会频繁抽空，影响注油进度。根据实践经验，建议选用气动隔膜泵解决以上问题。