一.导热油炉内导热油结垢的原因
高温导热油在导热油炉中循环传送热能,同时产生胶质.胶质是粘糊状的,质量好的导热油能将胶质悬浮于油中,在循环过程中,可将部分胶质通过过滤器滤掉.但若有一小部分胶质附着在炉管内壁,就容易形成结焦.另外,在导热油循环过程中,若有空气串入易发生降解和聚合作用,形成低沸物和高沸物.低沸物可以通过高位槽排到大气中,而少量高沸物可以溶解在导热油中,如果导热油的溶解度达到过饱和状态,高沸物就会粘附在管内壁,这是结焦的又一原因.再有,操作温度超过其设计温度往往引起自催化热分解,导致管内结焦.工艺物料泄漏带入导热油系统,形成腐蚀产物生成铁锈,以及大修中带入的杂质污染者再会促使管内壁发生结焦.
通过对数台导热油炉检查分析发现,结垢的类型主要有3种：糊状胶油垢、颗粒状焦油垢和片状焦炭垢.
1.胶油垢是附着力较强的高分子粘结体油垢,结垢较轻,不但存在于炉内管壁上,也存在于输油管道壁上.它的生成温度不高,约100～300℃,一般在长期正常使用中形成.
2.焦油垢是结焦与炭化的油垢,大部分是焦质与沥青,含有少量有机聚合物,是在高温200～400℃条件下,或在骤冷时,脱氢缩合,由液状焦油转化为固体沥青,形成微粒状结焦.这种情况多发生在炉内管径较细的部位,如传压导管、预热蛇形管内.
3.焦炭垢是炉内金属壁上一层附着力很强的积炭,它是最严重的一种结垢,是在＞400℃的高温下,上述的焦油垢继续脱氢缩合,逐步石墨化,并从疏松的积炭逐步转化成较硬的积炭.颗粒状焦油垢和焦炭垢的产生多出现在炉管内的导热油处于滞流时.此时,沿管壁流动的边界油膜将会变厚,当热强度增大,管壁温度超过油膜允许温度时,导热油就会发生裂解、聚合、结焦、积炭等反应.
上述3种油垢,除糊状胶油垢会单独出现在结垢较轻的导热油供热系统内,一般多是两种以上类型油垢组成,如外层是胶油垢,中层是焦油垢,内层是焦炭垢.因此在清洗时要针对不同情况制定合适的除垢方案.
二.导热油结垢造成的危害
导热油系统中少量的轻组分可通过排气线排出,但若轻组分太多,将引起泵出流量低,联锁停炉.重组分多将引起炉管内部结焦导致炉管的传热速率下降.热油炉的热效率降低,造成能源浪费,炉管内外温差加大,当炉管的外壁温度达到600～700℃,易烧穿炉管,而引起火灾事故,造成设备损坏,甚至造成人员伤亡事故.结焦是导热油炉的大敌,是引起火灾的祸根,避免导热油炉结焦是一个很值得研究的问题.
三.除垢方法
1．焦油垢清洗
1.1.用高沸点石油类溶剂—煤油作为清洗剂,不但价廉,不易燃,而且对这两种油垢溶解效果非常好.
1.2.连接齿轮泵、滤网、回流槽（注入300kg煤油）,与锅炉组成循环清洗系统,清洗2～4h后会发现煤油颜色变黑,回流槽底部有大量石墨微粒沉淀.
1.3.吹扫残油检查炉管内壁,如已显金属本色,说明除垢效果良好.然后用氮气吹扫炉管内残留的煤油.
2．焦炭垢清洗
首先可用化学清洗方法将胶油垢和焦油垢清洗掉.剩下的焦炭垢目前还没有合适的溶剂能够溶解,可继续用机械除垢的方法进行.
2.1.用小号手锤沿结有积炭的炉管进行反复敲击,积炭会成片状从炉管壁上脱落.
2.2.用化学清洗的循环清洗设备对炉管内壁进行循环冲洗,清理出片状积炭.这个过程应随着对炉管敲击多次反复进行,将片状积炭逐次清理出来.因为对积炭较严重的情况,或炉管较细的部位,如传压导管、预热管,一次敲击脱落的积炭过多会把炉管堵死,无法靠齿轮泵的压力(一般＜0.4MPa)将积炭冲出来.
2.3.如果发生敲击下的积炭将炉管堵死的情况,可用氮气瓶接高压软管,对堵塞炉管进行加压冲击.一瓶满装的氮气可提供12MPa的压力,一般在1.5MPa的压力下即可冲开堵塞.由于采用的是氮气,所以在使用上是安全的.操作时要时刻注意氮气瓶上压力表数值的变化.开启阀门加压的最大数值应小于炉管设计使用最大压力,以确保炉管不受到损伤.
2.4.最后用氮气冲扫掉炉管内残留的煤油.