9999元2024-06-27 15:40:05
对于气相供热有机热载体炉，其工作原理是通过燃料在炉膛中燃烧放热，将有机热载体从低温加热到高温并气化，依靠气液二相比重差，在气体压力作用下，有机热载体蒸汽自动流向用热设备释放热量；放热后有机热载体因为降温冷凝又成液体状态，自动流回锅炉再次被加热，循环往复，达到对外供热目的。
由于有机热载体会因过热而产生碳化裂解，对有机热载体炉系统设备的安全经济运行影响很大。经验表明，当选用的有机热载体炉供热能力不能满足企业生产用热需要时，常常会导致有机热载体炉超负荷运行，特别是燃料燃烧加热的有机热载体炉设备，由于燃料投入炉膛过多，而有机热载体炉对能源加工转换的设计能力有限，不能通过现有设备及时把燃料燃烧产生的热量由热载体输送出去的话，多余的热量将造成有机热载体因为过热而裂解与聚合，产生低沸物与高沸物，使有机热载体劣化并产生锅炉受热面结焦，久而久之恶化了设备安全经济运行，导致严重的安全事故发生。因此，为了确保安全生产，一般应按企业单位实际用热负荷的1.2～1.5倍选用有机热载体炉的额定供热量。对于用热负荷比较稳定而且使用管理水平较高的单位，可以按1.2倍供热量来选用设备。对于用热负荷不稳定且使用管理水平较低的单位，应按1.5倍供热量来选用设备。有机热载体炉在任何情况下都不允许超负荷运行，以保证设备能长期安全经济地运行。
物体受热后，其体积就要膨胀，有机热载体炉也不例外。如1m长的管子从20℃被加热到200℃过程中，伸长约1.9mm；当被加热到500℃时，伸长约6.6mm，可见有机热载体炉受热元件的膨胀量之大。如果这些受热元件得不到膨胀补偿，则温度每升高1℃，就会产生2.46MPa的热应力，引起受热元件的损坏，甚至酿成锅炉事故。为了保证受热元件的自由膨胀，应从以下2个方面加以考虑：
1.从有机热载体炉部件本身的结构考虑由于管子上的弯头、管板上的呼吸距离、管板与简体连接的管板扳边、带有膨胀节或波纹管等结构易于自由膨胀，在部件结构设计时应予考虑。
2.从有机热载体炉整体结构上考虑
在结构设计中除考虑部件能自由膨胀外，还要考虑包括与外围管网、附属装置、地基连接上有机热载体炉整体的膨胀。
以导热油或联苯混合物等作为热载体的有机热载体炉，其热载体与水相比，其物理性质和化学性质上均有较大差别，如：有毒、易燃、渗透性强，同时有机热载体加热温度较高，出口温度一般都在260℃以上，具有低压高温的特性。因此，有机热载体炉在结构特性、制造工艺、安装、使用等方面与以水为介质的锅炉具有一些不同的要求。下面从安全的角度叙述有机热载体炉结构应做到的几点要求。
为防止有机热载体炉泄漏，受压元件之间的连接应尽量采用焊接。当必须采用法兰连接时，液相炉管法兰应采用公称压力不小于1.6MPa的凹凸面或凸面带颈平焊钢制管法兰；气相炉管法兰应采用公称压力不小于2.5MPa的榫槽面或凹凸面带颈平焊钢制管法兰，且法兰垫片应采用金属网缠绕石墨垫片或膨胀石墨复合垫片，不得采用石棉制品垫片，以保证法兰连接处的严密性。
铸铁属于脆性材料，不能用于受压元件。有色金属与有机热载体接触时，有色金属中的分子会自行向有机热载体中扩散，加速有机热载体的老化变质，从而缩短有机热载体的使用寿命，造成受热面的过热，影响有机热载体炉的运行。此外，联苯对有色金属有腐蚀作用。所以，有机热载体炉的受压元件及管道附件不宜采用铸铁或有色金属制造。
有机热载体在管内流动时会形成一个边界层。边界层的厚度直接影响边界层的介质的温度。边界层越厚，边界层温度越高，越易引起边界层超温，造成管壁过热和有机热载体的过早老化、失效。为防止有机热载体过热分解与积碳，避免有机热载体炉受热面管壁超温，必须保证受热面管中的有机热载体具有一定的流速。由于不同的受热面，其热负荷强度不同，故对有机热载体在管内的流速要求也不一样。一般情况下，辐射受热面管内流速应不低于2m/s，对流受热面管内流速应不低于1.5m/s。
为了减少流动阻力，保证有机热载体在自然循环的气相炉中具有一定的流速，在结构上，对于带锅筒的气相炉宜采用水管式，且下降管截面之和与上升管截面之和的比值、引出管截面之和与上升管截面之和的比值均不应低于40％，否则应进行流体动力计算。
