制氢单元冬季临时烘炉方案终稿.docx
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制氢单元冬季临时烘炉方案终稿
4×104Nm3/h制氢装置
加热炉过冬烘炉方案
炼油厂加氢二车间
2003年9月
一、临时烘炉的目的
1新建的炉子,因炉体内衬及耐火砖中含有大量的吸附水和结晶水,为防止在冬季炉墙内水分结冰体积膨胀造成炉墙发生裂缝和变形,在正式投用前,先经过一个在一定温度范围内的有控制的缓慢升温、干燥和烘烤过程,烘干炉墙内的游离水,保证炉子顺利过冬。
2考察开工加热炉和转化炉的火嘴及燃料系统的使用情况。
3烘炉的时候进行岗位练兵,提高操作人员的实际操作能力,为以后的正常开工打好基础。
4本次烘炉中转化炉只是解决过冬问题,明年装置原始开工仍需进行烘炉操作,开工炉为最终烘炉,明年开工不需要再重新烘炉。
二、烘炉应具备的条件
1、以下管线需施工完毕:
①、高压瓦斯系统管线GF-1001、GF-1002、GF-1003、GF-1206、GF-1201等均已施工完毕(P-1106、P-1252两线在脱硫干气去燃料气管网手阀前加临时盲板与瓦斯系统隔离、GF-1202、GF-1204、GF-1205三条管线需在TV1410上游阀及付线阀阀后加临时盲板盲死,与瓦斯系统隔离,示意图见附录二),并且瓦斯系统必须经吹扫、试压合格,并进行了氮气置换,系统内含氧量小于0.5%(V);
②、0.8MPa蒸汽系统施工完毕(开工炉灭火蒸汽线80-LS-1207线必须投用,其它未施工完的部分也要处理好,能加盲板的必须将盲板加好,引蒸汽时不允许有开口的地方,以免伤人);
③、氮气系统施工完毕。
并经吹扫、气密完毕后引入装置内。
④、净化风系统施工完毕。
拆除入装置界区处盲板,拆除净化风过滤器SR-1001A/B用短管连接,拆除流量计孔板后用短管连接,引净化风吹扫整个流程,吹扫合格后将过滤器和孔板装回,引净化风对整个系统进行气密,合格后将净化风引入装置内。
⑤、非净化风系统施工完毕。
并经吹扫、气密完毕后引入装置内。
2、烘炉需用临时管线如下:
①、开工炉炉管临时蒸汽线,从0.8MPa蒸汽主线上接两条DN50的临时蒸汽线至开工炉炉管,炉出口设放空线,并加蒸汽临时消音器,开工炉入口非净化风线25-PA-1202也要施工完毕,烘炉后期降温至200℃以下时吹扫蒸汽用。
(流程示意图见附录三)
②、引风机临时冷却水线施工完毕。
设一临时水罐装水,用临时水泵从水罐抽水至引风机后再回到水罐,循环降温。
若循环用水温度高时可通过排放一部分水,再向水罐内加入冷水,以保证引风机轴承不超温。
③、转化炉顶瓦斯放空从阀后接一临时线至高点排放。
④、烘炉用到的安全阀的放空线改至高点排放。
(PSV-1001A/B、PSV-1002A/B)
3、瓦斯加热器投用,瓦斯线保温施工完成,瓦斯伴热线也要施工完并投用。
4、烟道挡板灵活好用,开关位置明确。
5、加热炉施工已全部完成,炉膛清理干净,检查无杂物并封好人孔。
6、F-1201、F-1202阻火器已经装好,此项工作应在燃料系统吹扫后,气密前进行。
7、炉子看火孔均灵活好用,防爆门、看火孔关闭。
8、烘炉曲线、记录表格准备齐全,烘炉方案经班组讨论,并经有关部门审批,车间已对操作员进行了培训,并考试合格。
9、与烘炉有关的临时仪表已经全部安装完毕并经校验好用(具体仪表及安装位置见附录,与烘炉有关管线及设备上的所有仪表也应全部安装完毕,安装不上的要用盲板把管线上开的口堵上)。
10、消防器材准备齐全并已就位,烘炉区域现场做好警戒标志,所有施工队伍停止一切作业,消防道路畅通;
11、通讯器材准备齐全好用;
12、环境卫生要清扫干净,易燃易爆品要搬走;
13、燃料气、净化风等都已经引至装置边界,界区盲板待调通;
14、与烘炉有关的保温工作已完成。
15、引风机临时用冷却水已经接好,润滑油加好,临时用电电缆接好,单机试运合格;
16、与调度、气分等有关单位联系好,做好燃料、氮气等的准备工作,仪表、化验、保运人员现场配合。
17、临时烟道已施工完毕并保温。
18、转化炉鼓风机风道已安装完毕。
19、点火用具已备好,并试验好用。
20、炉区及操作室照明已接好并投用。
21、操作室采暖已施工完毕并投用。
22、所有与烘炉有关的安全阀必须校验完毕并投用。
三、烘炉步骤
3.1烘炉前的检查
3.1.1开工加热炉的检查
1炉管的焊接以及紧固件的连接情况;
2检查火嘴的安装情况;
3检查炉子衬里施工情况;
4清除炉区一切杂物,易燃易爆物品搬走,并在烘炉区做好警戒标志;
5检查炉体附件的安装情况;
6灭火蒸汽已安装就位并已引至炉前。
7检查开工炉管内有无存水,如果有存水,应先将存水扫除炉管。
3.1.2转化炉的检查
1按转化炉的设计及施工规范检查炉管的焊接质量;
2炉墙的偏差及整个耐火衬里的完好情况;
3火嘴的安装及清洁视镜;
4清除炉区内的杂物;
5检查加热炉的附件安装情况;
6检查鼓引风机风道的安装情况,出入口蝶阀是否灵活好用,是否能按照规定要求开启或关闭;
3.2瓦斯系统置换
拆下燃料气管线的阻火器和孔板(孔板处用短管连接),引0.8MPa低压蒸汽吹扫燃料气管线,吹扫控制流程如下:
燃料气入口接蒸汽临时线(DN80)→GF-1001→PV-1002处拆控制阀排放→D-1001→GF-1002→E-1001→GF-1003→GF-1206吹到高点排放(转化炉吹至RV-1212临时高点放空排放)
吹扫结束后,装回阻火器和孔板,检查关闭所有F-1201、F-1202火嘴手阀,用界区处氮气线GN-1002对瓦斯系统进行气密,气密合格后置换瓦斯系统(流程与吹扫流程相同)。
氮气气密置换结束,确认转化炉所有火嘴小阀已全部关闭后,拆入装置处盲板,引瓦斯至放空点(开工炉在RV-1228和RV-1229排放,转化炉在RV-1212临时高点放空线处排放)放空5~10分钟后,采样分析瓦斯组成中甲烷等可燃气体含量大于50%(V)、氧含量小于0.5%(V)为合格。
3.3开工炉烘炉步骤
1F-1202炉管通入蒸汽给炉膛加热1~2天,依流程在临时管线消音器处放空。
注意引蒸汽时先在对临时蒸汽入口线进行暖管、排凝20~30分钟,暖管合格后,慢慢打开0.8MPa临时蒸汽入口线炉前手阀,蒸汽入F-1202暖炉管及出口蒸汽临时线,在临时蒸汽出口消音放空处排放。
2炉膛采样爆炸分析合格(若不合格,通灭火蒸汽约10分钟后,关烟道挡板再次采样分析,直至合格)。
3打开烟道挡板和风门,按加热炉点火规程点燃F-1202长明灯。
4缓慢开启燃料气手阀点火,确认点燃后再缓慢开大风门,使燃烧稳定。
点火后应留人观察半小时左右,待燃烧稳定后方可离去。
5点第一个火嘴时,由于炉膛内温度低,不太容易点燃,一旦点火失败,要立即关死火嘴上的瓦斯手阀,待通入消防蒸汽5~10分钟,并且经爆炸分析合格后方可进行下一次点火,不可在熄灭后立即重新点火。
6无论何种原因,点火3~4秒钟仍无火焰,应立即关闭瓦斯手阀,查明原因后方可进行再次点火,重新点火前,炉膛内可燃气体爆炸分析一定要合格,否则禁止点火。
7点F-1202火嘴时应遵循以下原则:
先用长明灯控制炉温,三支长明灯全点燃后再开火嘴手阀点燃火嘴(此时中间气枪手阀不开,待三个火嘴全部点燃后才可点燃中间气枪),用火嘴手阀控制F-1202温度,以烟气温度为准,按设计院给的烘炉曲线升温。
当第一个火嘴手阀全开后,方可点燃下一个火嘴升温。
在瓦斯流量达到控制阀FV-1211允许的控制范围之内时,可用控制阀控制升温。
8在降温过程中,当烟气温度降至200℃以下时,切除入炉蒸汽,用工业风置换炉管内的蒸汽,在出口消音器处排放,保证炉管内不存在凝液,冬季不发生冻凝事故。
9开工炉升温控制表
序号
升温范围℃
升温速度℃/h
时间h
累积时间h
备注
1
常温~150
~5
24
24
2
150
恒温
24
48
3
150~320
~7
24
72
4
320
恒温
24
96
5
320~500
7~8
24
120
6
500
恒温
24
144
7
降温、熄火、闷炉
-10~-15
36
180
10开工炉烘炉升温曲线
3.4开工炉烘炉后的检查
烘炉结束后,打开人孔,进入开工炉,检查炉墙膨胀是否在允许范围内,炉管吊架是否变形,炉管、炉墙是否有裂缝,炉墙耐火砖内的防火水泥是否密实,火嘴与炉体密封是否良好,检查合格后,车间、施工单位、监理在烘炉检查表上签字确认。
3.5转化炉临时烘炉步骤
3.5.1转化炉建立炉膛负压
启动转化炉风机,建立好炉膛负压PIC-1405在30~50Pa,具体的操作方法如下:
a、检查烟气鼓引风机K-1001A/B、K-1002A/B已经达到开机条件。
b、启用HV-1409A/B、HV-1410A/B、HV-1411A/B、HV-1412A/B、HV-1413A/B、PV-1405并确认灵活好用。
c、打开部分转化炉看火孔及全部火嘴供风挡板(一次风门、二次风门)。
d、启动两台引风机K-1002A/B,全开引风机出入口挡板,通过调节PV-1405开度,使炉膛负压控制在30~50Pa之间,正常后检查引风机的电流在控制范围内。
e、启动鼓风机K-1001A,用HC-1410A控制入口挡板全开,用HC-1410B调节出口蝶阀开度,缓慢提高鼓风量进入转化炉,同时,将打开的看火孔全部关死,逐步提风量至满负荷的70%以上。
f、调节PV-1405的蝶阀开度,控制炉膛负压在30~50Pa,正常后检查鼓引风机电流在正常范围内,炉膛负压建立完毕。
3.5.2转化炉点火前的准备工作
1点火之前2天,打开转化炉看火孔、人孔、烟道挡板、防爆门、风门、自然通风,2天后关闭;
2点火之前,必须确认炉膛的爆炸分析合格,否则禁止点火(采样时关PV-1405阀及鼓风机出口蝶阀,在三层平台看火孔东、南、西、北四个方向及烟道采样口各采一个样做爆炸分析,若不合格则查明原因并打开PV-1405再抽10-20分钟后,再采样分析,直至合格);
3准备好点火器具,并确认好用;
4炉膛负压已经建立完毕,并确认在控制范围内;
5与转化炉相连的管线阀门已经全部关死需隔离的管线应加临时盲板盲死。
3.5.3转化炉点火升温烘炉步骤
1、当系统的准备与检查工作都完成后,准备按照设计方案进行点火(必须在爆炸分析合格后半小时内点火,否则重新做爆炸分析),点火方法如下:
a、先将一次风门和二次风门关闭,将点火器插入点火孔并启动,缓慢开启燃料气中心喷嘴手阀,确认点燃后再缓慢开大一次风门,调整至火焰明亮、刚直,缓慢开大二次风门,调整火焰燃烧稳定后,再点下一个。
b、点第一个火嘴时,由于炉膛内温度低,不太容易点燃并易自动熄火,一旦点火失败,要立即关死火嘴上的瓦斯手阀,待引风机抽5~10分钟,并且爆炸分析合格后方可进行下一次点火,不可在熄灭后立即重新点火。
点火后,应留人观察半小时左右,待燃烧稳定后方可离去。
c、无论什么原因,开瓦斯手阀点火3~4秒仍无火焰应立即关闭瓦斯手阀,待查明原因后,方可进行重新点火,重新点火前,应等待引风机抽5~10分钟,炉膛内可燃气体在爆炸极限以下,否则禁止点火。
2、点火应按顺序逐个进行,不允许用临近的火嘴引燃其它火嘴,同时要使炉子两侧点燃火嘴对称,避免炉膛温度分布不均。
3、点燃后的火焰应垂直向下,不飘不散,更不允许火焰直接舔烧炉管,如果发现火焰并不垂直向下或软弱无力、舔烧炉管等情况,应立即调整火嘴风量,开大一次、二次风门、调整PV-1405开度,增加火嘴空气流量和增大炉膛负压。
4、火嘴点燃后,以烟气温度为准,按照转化炉升温曲线进行升温。
在烘炉过程中,应将两台引风机同时运行,保证烘干整个烟道。
5、烘炉过程中,先点燃转化炉顶烧火嘴的中心喷嘴,如中心喷嘴全部点燃后温度仍达不到要求才能打开侧面高压瓦斯手阀升温。
应以多点火嘴,保持整个炉膛内温度分布均匀为原则,根据升温曲线进行升温,点燃顺序按点火示意图进行。
6、点火操作时,如有条件,最好两个人操作。
7、烘炉过程中,炉膛内温度最高点温度(转化管3米温度点TI-1420A~C、TI-1422A~C)不得超过820℃,炉管超温时可加大工业风量降温,保证炉管安全。
8、整个烘炉过程从开始点火升温到降温至常温总共需要11天。
3.5.4转化炉临时烘炉点火顺序示意图
点火顺序:
C8→B4→D13→D4→B13→C2→C15→B9→D8→A2→E15→A15→E2→C5→C12→A6→E11→E6→A11→B1→D16→B16→D1→B7→D10→D6→B11→A8→E9→A4→E13→A13→E4→C10
按照点火顺序点燃火嘴引射喷嘴,若至350℃恒温时未点到34个,则不需再点,恒温即可,若已经点燃34个火嘴,炉膛温度仍未达到350℃恒温阶段,则按照对称位置点燃即可,如果所有火嘴的引射喷嘴均已经点燃,温度仍达不到要求,则按照上述点火顺序开DN25瓦斯线手阀,注意控制该线的手阀开度。
3.5.5转化炉升温控制表
序号
升温范围℃
升温速度℃/h
时间h
累积时间h
备注
1
常温~150
~5
24
24
2
150
恒温
24
48
3
150~320
~7
24
72
4
320
恒温
24
96
5
320~350
7~8
4
100
6
350
恒温
120
220
7
降温、熄火、闷炉
-10~-15
36
256
3.5.6转化炉升温控制曲线
3.5.7转化炉降温熄火
转化炉烘炉结束后,转化炉按照烘炉曲线中的温度梯度降温,直至转化炉烟气温度降至100℃时,转化炉熄灭所有火嘴,鼓引风机继续运行,烟气温度降至60℃以下时停鼓引风机,打开所有看火孔、人孔、防爆门,转化炉自然降温至常温,检测炉膛含氧量>20%后,打开人孔对转化炉进人检查烘炉质量。
3.5.8转化炉烘炉合格标准
转化炉的检查:
在烘炉结束后,打开转化炉人孔,检查人员持手电进入转化炉膛进行检查,炉墙内壁应干燥,裂纹允许范围应符合相关标准,挡火墙无明显缝隙,炉墙膨胀在允许范围内。
四、烘炉后的保护
1烘炉结束后,瓦斯系统用蒸汽吹扫后再用氮气置换,合格后将界区处盲板盲死。
2转化炉内,接临时暖气系统,保护炉膛。
3开工炉关死烟道挡板、人孔、看火孔,进行闷炉保护。
五、注意事项
1、引瓦斯前,一定要将瓦斯线气密合格,防止瓦斯泄漏。
2、瓦斯线应用蒸汽吹扫后用氮气置换合格,防止引入可燃气体发生危险。
3、炉管引蒸汽过程中,应逐段暖管排凝,防止水击。
4、烘炉过程中应控制平稳,防止温度骤升骤降,恒温期间,炉膛温度波动幅度不得超过5℃。
5、烘炉过程中应保证空气预热器入口温度不高于360℃,出口温度不高于220℃。
6、烘炉前,各消防设施必须到位,现场易燃易爆区域应放置手提式灭火器。
7、初始点火阶段,在岗人员应加强炉区巡检,以便火嘴灭火能及时发现。
8、点火前,炉膛内爆炸分析数据必须合格,否则禁止点火。
9、对高温区域应做好警戒标志,防止烫伤。
10、瓦斯分液罐分出的凝液应接胶带至装置外排放至废油桶内,同时做好必要的隔离措施。
11、0.8MPa蒸汽的凝液在各排凝处接管线至装置外就地排放。
12、瓦斯加热器E-1001冷凝液接管线至装置外就地排放
附录一
临时烘炉过程中需接的设施及位置列表
设施名称
所在位置
备注
PIC-1002、PV1002
瓦斯分液罐入口压力指示控制
FIC-1003、FV1003
转化炉中心火嘴流量指示控制
FIC-1211、FV1211
开工炉火嘴瓦斯流量指示控制
TI-1252、PI-1216
开工炉炉膛温度、压力指示
PIC-1217、PV1217
开工炉炉膛负压指示控制
TI1404A~D
转化炉炉膛温度指示
TI1411A~C
转化炉烟气温度指示
TI-1420A~C、TI-1422A~C
转化炉管三米热点温度
PIC-1405、PV1405
转化炉炉膛负压指示控制
HC-1413A、HC-1413B、HC-1412A、HC-1412B、
引风机K-1002A/B出入口蝶阀控制
HC-1409A、HC-1409B、HC-1410A、HC-1410B、HC-1411A、HC-1411B
鼓风机K-1001A/B出入口蝶阀控制
TI-1415
引风机K-1002A/B入口温度指示
TIC-1253
开工炉出口温度控制
PI-1218、PI-1219
开工炉瓦斯压力就地指示压力表
PG-1216
转化炉顶瓦斯管线就地指示压力表
PG-1001
瓦斯总管就地指示压力表
PSHH-1405、PSHH-1406
转化炉烟道负压压力高高报警
PSLL-1408、PSLL-1409
鼓风机出口压力低低报警
烘炉过程中需用的设备名称及位号列表
设备名称
工艺位号
备注
转化炉鼓风机
K-1001A/B
2台
转化炉引风机
K-1002A/B
2台
转化炉烟道气入口蝶阀
PV-1405
1台
转化炉引风机入口蝶阀
HV-1412B、HV-1413B
2台
转化炉引风机出口挡板
HV-1412A、HV-1413A
2台
转化炉鼓风机入口蝶阀
HV-1409A、HV-1411
2台
转化炉鼓风机出口挡板
HV-1410B、HV-1411B
2台
转化炉鼓风机热风循环蝶阀
HV-1409A、HV-1409B
2台
开工炉烟气出口挡板
PV-1217
1台
烘炉过程中盲板列表
编号
位置描述
大小
数量
备注
1
PSA尾气自K-1101出口去燃料气管网线(P-1252)手阀前
DN100
1
临时盲板
2
脱硫干气自C-1101出口去燃料气管网线上,低分气、放火炬配入点后手阀前
DN200
1
临时盲板
3
燃料气控制阀组TV-1410上游阀后
DN150
1
临时盲板
4
燃料气控制阀组TV-1410付线阀后
-
1
临时盲板
5
燃料气总管GF-1001线入装置界区处
DN150
1
6
燃料气总管置换氮气GN-1002线双阀间
DN50
1
7
燃料气总管吹扫蒸汽LS-1002线双阀间
DN25
1
8
燃料气总管去F-1202火嘴GF-1206线火嘴入口手阀后
DN40
1
9
瓦斯分液罐D-1001就地排地漏手阀后
DN40
1
10
0.8MPa蒸汽入装置界区处手阀后
DN200
1
11
转化炉瓦斯放空置换线RV-1212至放空总管手阀前
DN150
1
12
GF-1201与GF-1202跨线双阀间
DN100
1
13
氮气总管GN-1001入装置界区处阀后
DN150
1
14
净化风入装置线界区处阀后
DN100
1
15
非净化风入装置线界区处
DN100
1
附录二:
燃料系统临时盲板位置示意图:
附录三:
开工炉烘炉临时蒸汽线示意图:
附录四:
开工炉烘炉流程图(含控制点)
附录五:
转化炉烘炉流程图(含控制点)
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