導(dǎo)熱油劣化后,鍋爐爐管及系統(tǒng)管壁上形成結(jié)焦、積炭,其形成過(guò)程是:劣化-粘附-硬化-炭化。
1、瀝青狀油泥:主要由黏度較大的聚合物及油中的雜質(zhì)沉積而成,往往存在于流速滯緩的部位,以及低位貯槽和膨脹槽底部等。主要發(fā)生于粘附階段,此時(shí)油泥尚未硬化,較容易通過(guò)化學(xué)清洗出去。
2、膠質(zhì)油垢:通常是附著力較強(qiáng)的高分子粘結(jié)體油垢,含有焦油瀝青及其它有機(jī)聚合物,屬于程度較輕額油垢,不但存在于爐管內(nèi)壁上,也存在于循環(huán)系統(tǒng)的管道壁上,它的生成溫度不是很高,可在長(zhǎng)期使用中形成。膠質(zhì)油垢為硬化初級(jí)階段,不太容易清洗干凈。
3、結(jié)焦物:大部分是焦質(zhì)與瀝青質(zhì),是在高溫200℃~500℃條件下,發(fā)生脫氫、縮合反應(yīng)由低級(jí)芳烴轉(zhuǎn)換為多環(huán)芳烴,進(jìn)而進(jìn)化為稠環(huán)芳烴,在高于其最高允許使用溫度的情況下,逐漸由液態(tài)焦油轉(zhuǎn)化為固態(tài)微粒狀或網(wǎng)狀結(jié)焦物。結(jié)焦物傳熱系統(tǒng)很小,關(guān)閉上結(jié)焦后不但會(huì)減少流通量,而且嚴(yán)重影響傳熱,浪費(fèi)燃料。由于脫氫程度的不同,結(jié)焦物的形狀主要有以下幾種:
1) 海綿狀焦:硬度較低,且較為疏松,可以通過(guò)清洗除去;
2) 蜂窩狀焦:焦塊結(jié)構(gòu)呈蜂窩狀,硬度中等,清除較為困難;
3) 針狀焦:焦塊內(nèi)的孔隙呈細(xì)長(zhǎng)橢圓形,破碎時(shí)焦塊裂成針狀,硬度高,很難清除。
4、炭化硬垢:焦油垢繼續(xù)脫氫縮合,逐步炭化,并由疏松的結(jié)焦物逐步轉(zhuǎn)化成附著力很強(qiáng)的堅(jiān)硬碳垢。炭化硬垢大多出現(xiàn)在滯流的爐管部位。此時(shí),沿管壁流動(dòng)的邊界油膜變厚,當(dāng)熱強(qiáng)度增大,管壁溫度超過(guò)油膜允許溫度時(shí),導(dǎo)熱油就會(huì)發(fā)生裂解、聚合、結(jié)焦、炭化等反應(yīng)。它是硬化程度最嚴(yán)重的一種結(jié)垢,有時(shí)甚至由液態(tài)油完全轉(zhuǎn)化為固態(tài)炭,堵塞爐管。爐管產(chǎn)生炭化硬垢后,很難清除,嚴(yán)重的只能換管,無(wú)法換管的鍋爐只能報(bào)廢。
發(fā)生嚴(yán)重結(jié)焦、積炭的導(dǎo)熱油系統(tǒng)需要及時(shí)進(jìn)行清洗,以免造成能耗上升和安全隱患。