天然氣轉(zhuǎn)化制氫裝置鍋爐系統(tǒng)操作法

天然氣轉(zhuǎn)化制氫裝置鍋爐系統(tǒng)操作法1.1引言制氫裝置的廢熱鍋爐，承擔(dān)著向轉(zhuǎn)化提供烴類轉(zhuǎn)化反應(yīng)所需要的蒸汽的任務(wù)，蒸汽質(zhì)量的好壞、壓力和流量是否平穩(wěn)，直接關(guān)系到轉(zhuǎn)化爐的運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，廢熱鍋爐是本裝置舉足輕重的設(shè)備，操作人員必須特別注意保持蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)；又因蒸汽鍋爐是承受高溫的高壓設(shè)備，存在著因受壓部件損壞引起爆炸事故的可能性。所以，要求操作人員認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)蒸汽鍋爐的基本知識和操作特性，兢兢業(yè)業(yè)，精心操作，勤檢查，勤維護(hù)，嚴(yán)格執(zhí)行操作法，確保鍋爐安全和平穩(wěn)運(yùn)行。1.2鍋爐系統(tǒng)的化學(xué)清洗1.2.1化學(xué)清洗（煮爐）的目的新安裝、大修改造或長期停用的鍋爐，里面含有很多鐵銹、油脂和污垢等，化學(xué)清洗（亦稱煮爐）的目的，就是為了清洗這些雜質(zhì)和污物，以免影響其蒸汽質(zhì)量和損壞設(shè)備。1.2.2化學(xué)清洗的準(zhǔn)備工作:a)準(zhǔn)備好煮爐流程（同正常生產(chǎn)流程），從廢鍋底部給汽；b)鍋爐系統(tǒng)經(jīng)氣密合格，汽包內(nèi)外檢查合格，附件齊全完好，并經(jīng)清洗和沖洗，處于備用狀態(tài)；c)本系統(tǒng)的全部自動控制儀表已經(jīng)校核良好，處于備用狀態(tài)；d)裝置內(nèi)已經(jīng)引進(jìn)1.0MPa蒸汽和鍋爐水；e)煮爐用的化學(xué)藥品已準(zhǔn)備齊全，煮爐期間的分析項(xiàng)目和分析頻率已經(jīng)確定。1.2.3煮爐方法1.2.3.1煮爐用藥規(guī)定煮爐用藥量的多少按照鍋爐的清潔程度而定：見表4。a)新鍋爐從制造到煮爐，期間不超過九個(gè)月，氧化腐蝕及清潔程度較好；b)新鍋爐露天庫存，有較大量的氧化銹蝕等，清潔程度較差；c)長期停運(yùn)的鍋爐，除鐵銹外還有水垢。表4堿煮用藥量（kg/噸水）鍋爐清潔度ⅠⅡⅢ氫氧化鈉２～３３～４５～６磷酸三鈉２～３２～３５～６對有嚴(yán)重污垢及鐵銹的鍋爐，表列用藥量允許增加50％～100％。1.2.3.2加藥方法藥液濃度應(yīng)配成20％左右，NaOH可按計(jì)算的用量一次加入，Na3PO4可先加入計(jì)算量的50％，其余50％在煮爐過程中加入。鍋爐加藥前應(yīng)先將汽包上水至最低可見水位。1.2.3.3煮爐步驟a)鍋爐系統(tǒng)引入鍋爐水進(jìn)行循環(huán)沖洗，分析水的渾濁度小于10×10-6為合格，不合格時(shí)繼續(xù)進(jìn)行沖洗排放;b)將1.0MPa蒸汽自廢鍋底部排污口引入，將鍋爐水加熱到沸騰狀態(tài)，在保持汽包最低可見水位的情況下，開始加藥;c)加藥后煮爐時(shí)間約為24h，一般以水中油脂濃度達(dá)到飽和不變時(shí)為結(jié)束，每２h分析一次;d)煮爐時(shí)要分析水的堿度，磷酸根過高時(shí)排放，不足時(shí)加藥，煮爐時(shí)要保持較高水位操作;e)煮爐結(jié)束后，打開全部排污閥和低點(diǎn)導(dǎo)淋閥，放出堿水，同時(shí)停止循環(huán)及蒸汽加熱；排盡堿水后，關(guān)上全部排污及導(dǎo)淋閥;f)引鍋爐水入系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，至水的ＰＨ值小于8.5、出水清凈為止。1.2.3.4煮爐完好的標(biāo)準(zhǔn)煮爐后應(yīng)將汽包人孔打開進(jìn)行檢查，鍋爐的金屬內(nèi)壁，用水或棉紗擦拭后，能露出金屬光澤為合格。煮爐后應(yīng)特別注意各個(gè)排污及導(dǎo)淋閥不要被污物堵塞。3.2.3.5煮爐結(jié)束用鍋爐水清洗合格后，將流程改好，重新進(jìn)行氣密和開爐。3.3鍋爐系統(tǒng)的操作3.3.1鍋爐開工前需要具備的條件:a)整個(gè)系統(tǒng)安裝或檢修結(jié)束，保溫和油漆完好，流程打通，鍋爐附件齊全好用；b)系統(tǒng)經(jīng)過水沖洗和煮爐，認(rèn)為合格，自動控制儀表已經(jīng)調(diào)試完畢，證明好用；c)系統(tǒng)水壓試驗(yàn)合格：水壓試驗(yàn)是用來檢查受壓部件的嚴(yán)密性和有無殘余變形的檢查性試驗(yàn)，分超壓水壓試驗(yàn)和工作壓力下的水壓試驗(yàn)兩種。新安裝和經(jīng)過大修的鍋爐需要進(jìn)行超壓水壓試驗(yàn)。1)水壓試驗(yàn)的條件：鍋爐外觀檢查完畢，在超壓水壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)拆除安全閥，加盲板，關(guān)水位計(jì)閥；在工作壓力下水壓試驗(yàn)時(shí)，安全閥、壓力表、水位計(jì)均應(yīng)參考試壓。環(huán)境溫度應(yīng)不低于０℃，不得低于-5℃，進(jìn)水溫度應(yīng)比環(huán)境溫度高10℃～20℃。2)水壓試驗(yàn)的進(jìn)行：當(dāng)上水至滿后，關(guān)汽包頂部排空氣閥，開始加壓;在工作壓力前，升壓速度每分鐘0.2MPa～0.3MPa；在超過工作壓力后，升壓速度不超過每分鐘0.1MPa。本鍋爐系統(tǒng)超壓水壓試驗(yàn)壓力為6.35MPa;檢查工作結(jié)束后以每分鐘0.3MPa～0.5MPa的速度降壓;降壓到常壓放水時(shí)，需打開汽包頂上的放空閥。3)水壓合格的標(biāo)準(zhǔn)對于焊接鍋爐，應(yīng)在水壓試驗(yàn)壓力下維持５min，壓力不變，所有焊縫及受壓部件表面沒有水痕、水霧及任何漏水現(xiàn)象；在水壓試驗(yàn)結(jié)束后，鍋爐受壓部件沒有用肉眼發(fā)現(xiàn)的殘余變形。d)鍋爐的三大安全附件壓力表、水位計(jì)、安全閥已經(jīng)校核完畢，靈敏好用，安全閥定壓合理，水位表外要有良好的照明。1.3.2鍋爐開工步驟1.3.2.1通知?jiǎng)恿o水，緩慢將鍋爐水引入汽包，一般要求水溫與汽包壁溫差不大于50℃，上水至液位正常，上水前應(yīng)打開汽包排氣閥。上水至正常水位時(shí)，停止進(jìn)水，檢查上水管道及鍋爐的閥門、法蘭及排污閥應(yīng)嚴(yán)密不漏，水位應(yīng)不上升或下降，否則應(yīng)停下修理。3.3.2.2當(dāng)轉(zhuǎn)化點(diǎn)火、煙氣溫度100℃以后，應(yīng)有意識地提高或降低水位，試驗(yàn)水位報(bào)警器。3.3.2.3當(dāng)有蒸汽發(fā)生時(shí)，投用PIC-4601控制汽包緩慢升壓，升壓速度每小時(shí)小于1.0MPa，或蒸汽升溫速度每小時(shí)不大于50℃。在升壓期間應(yīng)做好以下工作：a)加強(qiáng)排污，以使鍋爐各部溫度均勻，并保持聯(lián)系給水；當(dāng)目視水位表是臟的時(shí)，應(yīng)在每個(gè)排污點(diǎn)每小時(shí)排兩次，每次排１min～２min，到正常后每班至少排一次;b)升壓到1.0MPa后，應(yīng)沖洗水位計(jì)，確保水位計(jì)指示準(zhǔn)確;c)經(jīng)常檢查各個(gè)壓力表的指示，壓力表及彎管在冬季應(yīng)保溫并用蒸汽伴熱;d)壓力升至1.0MPa后，視情況將自產(chǎn)蒸汽引入S10蒸汽管網(wǎng);e)請儀表校核PIC-4601及LICA-4601；適時(shí)將汽包提至工作壓力。1.3.2.4調(diào)校安全閥當(dāng)汽包升壓至操作壓力后，應(yīng)在車間領(lǐng)導(dǎo)、設(shè)備及安全負(fù)責(zé)人在場領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行安全閥的校核，安全閥調(diào)校后，應(yīng)作標(biāo)記，并設(shè)保護(hù)罩。1.3.3鍋爐系統(tǒng)的日常管理與操作1.3.3.1保證水位在水位表的1/2處，波動范圍最大為±5％。每班應(yīng)至少沖洗水位表一次。經(jīng)常檢查室內(nèi)外液位是否一致。當(dāng)水位表內(nèi)看不見水位時(shí)，要立即檢查水位計(jì)，查明是缺水還是滿水，以采取相應(yīng)措施。不可不查明情況便加大上水或加大排污。1.3.3.2正確沖洗水位表對水位表玻璃進(jìn)行沖洗操作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)防水位表玻璃驟冷驟熱，其正確操作法如下：a)開啟排水閥，將水位表中存水放出；b)關(guān)閉水閥，沖洗汽通路；c)開啟水閥；d)關(guān)閉汽閥，沖洗水通路；e)開啟汽閥；f)緩慢關(guān)閉排水閥，水位上升至正常水位處，沖洗操作完畢。1.3.3.3汽壓的控制應(yīng)保持蒸汽壓力平穩(wěn)，波動范圍不大于0.1MPa。本裝置的廢熱鍋爐，蒸發(fā)量主要受轉(zhuǎn)化爐熱負(fù)荷的影響，熱源不能被調(diào)節(jié)。正常運(yùn)轉(zhuǎn)中只能通過PIC-4601來控制蒸汽的壓力，即通過控制排汽量來調(diào)節(jié)汽包的壓力，因此應(yīng)特別注意保持PIC-4601靈敏好用。當(dāng)自產(chǎn)蒸汽不能滿足轉(zhuǎn)化工藝需要時(shí)，應(yīng)將外網(wǎng)S35引入主汽管，此時(shí)應(yīng)注意FIC-4602和PIC-4601的配合，要求S35蒸汽供應(yīng)要過量，以保持PIC-4601調(diào)節(jié)閥有一定的開度，這樣才能良好地調(diào)節(jié)汽包壓力。為節(jié)能，也應(yīng)盡量少用外網(wǎng)蒸汽。1.3.3.4排污操作隨著爐水的不斷蒸發(fā)，溶解的鹽份和其它雜質(zhì)的濃度也逐漸增加，使?fàn)t水品質(zhì)變壞，引起汽水共騰或受熱結(jié)垢。排污的方式有兩種：a)連續(xù)排污：也稱表面排污，是為了排除水表面的雜質(zhì)和排除含鹽濃度較高的爐水，以維持額定爐水含鹽量。本裝置鍋爐連續(xù)排污管出口接V4009，3.5MPa、245℃的飽和水經(jīng)減壓直接進(jìn)入V4009，產(chǎn)生的蒸汽并入V4008，未蒸發(fā)的水去V4010。b)定期排污：也稱間斷或下排污，目的在于排除鍋爐水的沉淀物，排污管出口接V4010,與連續(xù)排污配合，加速調(diào)節(jié)爐水品質(zhì)，當(dāng)爐水品質(zhì)不良或懸浮物增多時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)定期排污，如水位過高，也可利用其大量放水，以恢復(fù)正常水位。平時(shí)每班至少排污一次，每次不少于半分鐘。注意：a)排污前通知班長，注意汽包液位；b)排污前應(yīng)保持較高水位，液位不正常時(shí)立即停止排污。定期排污的方法：a)先開第二道排污閥（隔絕閥），然后微開第一道排污閥（調(diào)整閥），以便預(yù)熱排污管道系統(tǒng)。b)再緩慢開大第一道排污閥。此時(shí)排污管道內(nèi)應(yīng)無沖擊聲；發(fā)現(xiàn)有沖擊聲時(shí)，則應(yīng)將第一道閥關(guān)小，待沖擊聲消失后，再緩慢開大它。c)排污完畢后，應(yīng)先關(guān)第一道排污閥，再關(guān)第二道排污閥；這樣操作，可以使第二道排污閥（隔絕閥）不受損害，保持嚴(yán)密不漏。d)上汽包的排污不要和廢熱鍋爐的排污同時(shí)進(jìn)行，以免對液位的影響太大。e)排污量：本鍋爐系統(tǒng)的連續(xù)排污量為0.3t/h，實(shí)際需要排污量可按下式計(jì)算：Ｇ排＝Ｓ給＊Ｇ＊Ｓ爐.................................................................(6)式中：Ｇ排：排污量，單位為kg/h；Ｓ給：給水中的含鹽量,單位為mg/L；Ｇ：給水量，單位為kg/h；Ｓ爐：爐水含鹽量，單位為mg/L。按水電部規(guī)定，本鍋爐系統(tǒng)的排污量應(yīng)為給水流量的２％左右。1.3.3.5鍋爐給水及蒸汽指標(biāo)表見表5。表5鍋爐給水及蒸汽指標(biāo)表項(xiàng)目單位爐水蒸汽ＰＨ9～10.5溶解氧mg/L<0.03二氧化硅ppm<25<0.1電導(dǎo)25℃μΩ/cm<200<10含鹽5×10-6總固5000×10-6磷酸根3～20×10-6氯根<0.5×10-6硫酸根<0.5×10-61.3.4鍋爐系統(tǒng)的正常停運(yùn)鍋爐系統(tǒng)的停運(yùn)與整個(gè)裝置的停工同時(shí)進(jìn)行，由于熱源的遞減，被動地使蒸發(fā)量減少，隨著轉(zhuǎn)化爐的降量、降溫以至熄火，鍋爐蒸發(fā)量逐漸減少到完全停運(yùn)，要注意保持上汽包液位正常。a.鍋爐停運(yùn)前，先詳細(xì)地檢查設(shè)備及各附件的缺陷，以便列入檢修計(jì)劃。b.為了保證轉(zhuǎn)化工藝蒸汽需要，應(yīng)在裝置停工降量前先將外網(wǎng)蒸汽并入蒸汽管路，并使其正常供汽。c.由于蒸發(fā)量逐漸減少，要注意控制上汽包液位；如因控制閥泄漏引起液位上升時(shí)，應(yīng)關(guān)小截止閥直至停止上水。此后，應(yīng)停止連續(xù)排污。d.當(dāng)轉(zhuǎn)化停用蒸汽后，上汽包在半小時(shí)內(nèi)降壓到0.7MPa以下。e.當(dāng)轉(zhuǎn)化停引風(fēng)機(jī)后，待爐水降到70℃以下時(shí)，可將爐水全部放出；冬季需將低點(diǎn)排污閥全部打開排出存水，并引氮?dú)膺M(jìn)行吹掃。1.3.5停爐養(yǎng)護(hù):a)充氮養(yǎng)護(hù)（短期停運(yùn)）當(dāng)鍋爐系統(tǒng)停工冷卻時(shí)，將全部爐水排出，關(guān)死排污閥，爐內(nèi)充氮?dú)庵翂毫?.1MPa左右，并保持該壓力。b)濕法養(yǎng)護(hù)鍋爐系統(tǒng)充滿水，加入N2H4，并隨時(shí)補(bǔ)加，保持該濃度。c)干法養(yǎng)護(hù)（適用于三個(gè)月以上長期停運(yùn)）將鍋爐系統(tǒng)存水排干，并用氮?dú)鈷邇魧α鞫喂芙M的存水，然后在上汽包內(nèi)裝入塊狀生石灰或氯化鈣（放在鐵盤子上），放入量一般為每立方米鍋爐容積無水氯化鈣２kg或塊狀生石灰３kg，然后將鍋爐封閉。以后半個(gè)月打開人孔檢查一次，再以后每隔一、二個(gè)月檢查一次，當(dāng)干燥劑吸水變質(zhì)后及時(shí)更換。1.3.6緊急停工緊急停爐是在異常情況下，進(jìn)行被迫迅速停爐，否則將造成人身及設(shè)備危險(xiǎn)。在下述情況下，才可進(jìn)行緊急停爐：a)鍋爐嚴(yán)重缺水，雖經(jīng)叫水（沖洗排水閥，關(guān)閉水位表汽閥）仍未看到爐水水位時(shí)；b)爐水水位迅速下降，雖不斷給水并采取其它措施，仍不能使水位回升時(shí)；c)給水系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障，不能保證鍋爐給水需要時(shí)；d)水位表、安全閥、壓力表等安全附件有任何一種完全失效時(shí)；e)鍋爐受壓部件泄漏或嚴(yán)重?fù)p壞。緊急停爐的操作程序：a)請示班長，準(zhǔn)備全裝置緊急停工，轉(zhuǎn)化爐熄火；b)只要不是因缺水停爐，就應(yīng)繼續(xù)向爐內(nèi)給水，并維持其正常水位；c)如因嚴(yán)重缺水緊急停爐時(shí)，嚴(yán)禁向爐內(nèi)給水或調(diào)節(jié)汽包壓力，以防鍋爐系統(tǒng)壓力急驟變化而擴(kuò)大事故；此時(shí)要密切注意上汽包壓力，必要時(shí)關(guān)PIC-4601，適當(dāng)開啟緊急放空閥。1.3.7鍋爐系統(tǒng)的事故與處理1.3.7.1缺水的事故a)現(xiàn)象：LIC-4601指示低于正常值并發(fā)出低水位報(bào)警;b)原因：1)液位調(diào)節(jié)閥LIC-4601失靈；2)水位計(jì)指示不正確，操作錯(cuò)誤；3)給水系統(tǒng)發(fā)生故障，實(shí)際給水量下降；4)鍋爐排污后未關(guān)閥或泄漏嚴(yán)重；5)對流室管組管子破裂。c)處理：首先進(jìn)行液位計(jì)沖洗，用“叫水法”檢查缺水程度，如果用該法檢查仍見不到水位時(shí)，應(yīng)緊急停爐；如果經(jīng)檢查可見水位時(shí)，應(yīng)加大上水量，建立汽包液位，并檢查原因，進(jìn)行處理。1.3.7.2汽水共騰a)現(xiàn)象：水位表內(nèi)水位劇烈波動，甚至看不清水位位置，嚴(yán)重時(shí)主汽管內(nèi)會產(chǎn)生水擊，蒸汽含鹽量急劇增加，水位報(bào)警器間斷地發(fā)出或高或低的信號;b)原因：爐水水質(zhì)差，堿度高，給水中含油多，水位過高，在極限濃度時(shí)爐水負(fù)荷劇增;c)處理：加強(qiáng)連續(xù)排污和間斷排污，同時(shí)注意加強(qiáng)給水調(diào)節(jié)，防止液位過低，通過換水來改善爐水品質(zhì)；當(dāng)爐水分析合格后，調(diào)整排污量到正常標(biāo)準(zhǔn)。3.3.7.4液位計(jì)玻璃破裂a(bǔ))現(xiàn)象：汽包液位計(jì)一端大量冒汽，有響聲;b)處理：迅速從另一側(cè)接近液位計(jì)，關(guān)閉其汽閥和水閥；同時(shí)組織力量更換玻璃板。換好玻璃板后，應(yīng)先微開汽閥，預(yù)熱液位計(jì)玻璃板，然后緩慢開啟水閥，開大汽閥，投用液位計(jì)。1.3.8余熱回收系統(tǒng)正常操作1.3.8.1除氧器V4008的操作除鹽水進(jìn)裝置經(jīng)E4003換熱后同酸性水一并進(jìn)入除氧器除氧處理，除氧器壓力是通過PICA-4602控制閥調(diào)整除氧蒸汽進(jìn)入量，V4008液位控制通過LIC-4603控制閥調(diào)整除鹽水進(jìn)入量。V4008壓力、溫度、爐水氧含量高，調(diào)整除氧蒸汽量。1.3.8.2中壓汽水分離器V4003的操作除氧水經(jīng)E4002A、E4002BC換熱后進(jìn)V4003，爐水自V4003至F4002對流