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1、第28卷第3期化工设计通讯Vol.28No.32002年9月ChemicalEngineeringDesignCommunicationsSep.2002导热油供热系统的工艺优化和节能评价段小波:1991年毕业于湖南大学,工程师,现从事段小波计算机管理工作。电话:0731-5603906(湖南化工医药设计院·长沙·410007)摘要本文简述了导热油供热系统的工艺过程,着重论述了膨胀槽单元的优化设计,并对导热油供热系统的节能环保效益作出评价。关键词导热油工艺优化节能环保导热油供热系统的工艺设计并不复杂,在确0引言定了工艺用热条件的连续性或
2、间歇性、各热用户的热负荷、加热温度、用热点位置等之后,其主要随着现代工业的发展,能源日趋紧张,环境日供热设备,如加热炉和循环油泵的参数就基本确渐恶化,节能和环保愈来愈受到世界各国的重视。定下来,只要操作过程中注意控制加热炉的传热我国于1997年11月1日颁布了《中华人民共和国强度以降低导热油的裂解率,同时控制循环油泵节约能源法》,目的在于加强全民节约能源、合理的流量以保证提供各用户所需的热量,就可保证用能及保护环境的意识;国家经贸委亦将节能降可靠、精确地为各用户供给热量。耗和改善环境作为重要考虑因素列入“双加”工1.2导热油供热系统的整
3、体优化程。导热油加热炉则是国务院推广的一种环保型导热油供热系统一般有两种基本类型,即生节能装置,它主要通过燃油方式供能,以导热油为产供热型和综合供热型。生产供热型由导热油加载热体,闭路循环,连续供热,具有均匀传递热量、热炉、供热管网、用热设备组成,通过循环油泵将准确控制温度及快速地对加热作出反应等特点,热能经供热管网输送至各热用户,并构成一闭路广泛应用于石油、化工、医药、轻纺、机械、建材等循环系统;综合供热型则包括生产供热系统、生活行业。供热系统或采暖空调供热系统,其导热油加热炉可与其它装置(如图1所示的蒸汽发生器)组成生产、生活、采暖
4、、空调等综合热力系统,使工艺过1导热油供热系统的工艺优化程、能量回收系统及公用工程系统有机地组合起来,从而达到提高热能利用率、降低运行费用和减1.1导热油供热系统的工艺设计少环境污染的目的,最终得到整体设计的优化。收稿日期:2002-02-0232化工设计通讯第28卷1.3膨胀槽单元的优化设计次,将旁路热虹吸管管径设计成全流量管径的1/虽然在选定了主要供热设备后,导热油供热3左右,既满足在正常操作时系统与膨胀槽连通,系统的工艺过程已基本确定,并通过将工艺过程又可限制系统向膨胀槽传热,以保证槽内较低的与能量回收及公用工程系统有机地组合,从
5、而达温度,防止导热油氧化,并减少热损失。到整体设计的优化,但要保证该系统长期稳定、高1.3.3膨胀槽的惰性气体保护效、安全地为各用户供热,还需对膨胀槽单元进行有机载热体暴露于空气中易发生氧化,同时优化设计。使用导热油的液相供热系统,其膨胀大气中的氧气及二氧化碳将使系统内的热力管道槽的单元设计是整个系统成功运行的一个重要因及其设备受到腐蚀,生成大量的固体不溶物,并引素,设计合理的膨胀槽单元能解决供热系统从开起严重的结垢,导致系统传热效率低,使系统机械车到正常操作过程中的许多问题,如低沸物及空部件的密封功能遭到破坏。不溶物的形成速率取气的排
6、除,导热油的氧化和热能的损失等。决于导热油暴露在空气中的时间和温度,膨胀槽1.3.1膨胀槽的容积计算内导热油的温度可通过三分之一热虹吸管来控容积计算应考虑当整个系统充满导热油时,制,而采用闭式膨胀槽加惰性气体(氮气)覆盖系在环境温度下膨胀槽内导热油装填到25%,而在统可使导热油免遭湿空气侵蚀,将导热油的氧化正常操作温度下膨胀槽的液位达到75%。这样程度降至最低,为了连续地向膨胀槽提供氮气,其的容积将保证系统开车时对循环油泵吸入侧施加进出口可采用调压阀控制,并保持尽可能低的密一定的静压强,避免油泵出现汽蚀;而且在正常操封压力(微正压),减
7、少氮气用量。作时使槽内留有最低限度的气相空间,保证低沸1.3.4膨胀槽的安全控制物、水蒸气及空气的有效排除。除了操作上的控制外,膨胀槽单元还应设置1.3.2膨胀槽的降液管设计适当的安全控制。首先,作为调压阀失控的安全降液管设计必须允许导热油以系统全流量通装置,膨胀槽上应装设安全阀,其排放点要远离着过,同时还要限制高温导热油将热量带入膨胀槽,火源和对人身造成伤害的区域;其次,膨胀槽宜设液相循环管及旁路小流量管的设计可满足上述要置低液位关断和高液位报警系统,当导热油出现求。首先,将液相循环管管径设计成与主管线一事故泄漏时(低液位),能关断加
8、热炉和循环油泵,致,保证在开车或排气操作时系统全流量通过膨并提醒操作者检查是否有工艺介质漏入系统(高胀槽,从而有效地排除系统内的低沸物和空气;其液位)。1.加热炉;2.循环油泵;3.膨胀槽;4.热用户;5.