導熱油每日一講（12）
導熱油系統的壽命
在討論熱載體爐爐管結焦必然性后我們來分析熱載體爐使用壽命。熱載體爐可以分為三種不同運行狀態：無故障運行狀態；傳熱障礙運行狀態；清障警示運行狀態。要說明的是我們這里稱為障礙不包括熱載體爐機械故障，僅僅討論由于爐管結焦導致的工作障礙。
1 導熱油爐使用壽命
（1）無障礙運行狀態，2～7年
這一段時期，熱載體爐燃燒系統處于正常工作狀態，爐管傳熱情況良好，熱載體各項指標正常，熱載體輸送正常，受熱工藝設備和物料加熱過程滿足生產工藝要求。
（2）傳熱障礙運行狀態，0.5～2年
這一段時期，熱載體各項指標，尤其是殘炭指標有明顯上升，粘度也有一定程度增加。熱載體爐燃燒系統有輕度強化現象。如：燃料消耗有明顯增加，排煙溫度有一定程度上升，爐管傳熱狀況有中度障礙，熱載體輸送壓差有一定程度增加，受熱設備工作狀態有所下降。
（3）清障警示運行狀態
這一段時間比較短，由于熱載體各項指標逐步接近報廢指標，熱載體爐燃燒系統處于強化態勢，燃料消耗大幅度上升，排煙溫度上升很快；熱載體輸送壓差增加明顯，爐管結焦嚴重，爐管溫度超過允許工作溫度；受熱設備不能滿足工藝要求。熱載體爐必須停止運行，進行清洗除焦。
2 延長導熱油爐使用壽命的途徑
延長熱載體爐使用壽命的途徑主要有以下幾個方面：
（1）熱載體選擇要留有余地
熱載體爐的使用壽命和熱載體壽命密切相關，因此選擇熱載體爐配套熱載體至關重要。我們以Tw代表爐內熱載體工作溫度（出熱載體爐時溫度），Tmax代表熱載體供應商提供的熱載體允許最高溫度。我們推薦
Tmax/Tw>1.1
以確保熱載體有3～5年的工作壽命。如果Tw=Tmax熱載體使用壽命在一年左右。這種情況下，爐管內結焦速度會非常快。
（2）定期檢測熱載體
熱載體爐在運行過程中一定要加強監控。爐內熱載體相當于人體內的血液。人們的健康體格檢查，驗血是重要環節。熱載體定期檢測相當于給熱載體爐體檢。一旦發現熱載體質量水平下降嚴重，就應該采取更換或部分更換的措施。
選用電加熱方式的生產過程大多數為高附加值產品，系統熱載體量不大，一般在500公斤以下。熱載體選用合成熱媒—以二芐基甲苯替代礦物油，其絕緣性能很好，在電熱棒燒壞后減小系統著火的風險。
（3）熱載體爐選擇要留有余地
供熱設計按工藝要求計算，熱負荷Qw，熱載體爐熱功率Qo。我們推薦
Qo/Qw≥1.2
經驗告訴我們，按通常做法，只要Qo≥Qw，以供熱設計角度考慮也不算錯。但從用戶立場看問題，希望熱載體爐安裝投入使用后，使用壽命長一些，維修工作量和維修頻率低一些，熱載體工作狀態好一些。滿負荷運行只會縮短熱載體爐的生命周期。
千方百計提高電熱棒表面熱載體主流速度。大多數電熱熱載體供熱裝置，電熱棒表面熱載體處于自然對流流動狀態。對于反應釜夾套豎向安裝的電熱棒，其表面熱載體受熱，密度降低對于周圍較冷的熱載體而言其密度差產生浮力，熱載體向上運動，其運動速度大小決定于格拉曉夫數Gr，Gr表示自然對流中溫差引起的浮力和粘性力之比，相當于強迫流動中雷諾數Re。有一點可以肯定，自然對流的流速要遠小于強迫對流速度。為了改善電熱元件表面結焦狀態，在進行電熱供熱系統設計時首先要防止熱載體接觸電熱元件部位形成流體力學意義上的“死角”，即流體速度接近零，所以，應盡量采用強迫對流傳熱。
（4）定期檢測熱載體爐
熱載體爐的關鍵部位是爐管。目前大多數熱載體爐的爐管采用20號鍋爐鋼管，對于低壓鍋爐，爐管工作溫度不會超過500℃。但是對于熱載體爐，部分爐管工作溫度會超過500℃，甚至600℃，此處爐管內壁特別容易結焦，而且結焦厚度增加速率是遞增的。因此，熱載體爐一旦發現爐管內壁結焦厚度超過2mm，應進行熱載體爐清洗除焦。否則20號鍋爐鋼管原本已在超過使用溫度條件下工作，再加上內壁結焦，使傳熱工況惡化，進一步提升爐管工作溫度，鋼材蠕變減薄，很容易將爐管燒穿，損壞熱載體爐。
定期對電加熱供熱系統清洗除焦。熱油爐清洗劑在熱載體爐消除爐管表面結焦層方面卓有成效，熱油爐清洗劑同樣適用于電加熱供熱系統。
