义马氨水制备器项目说明书.docx
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义马氨水制备器项目说明书
黄河设计公司(义马煤业)VWP-NH3·H20-2500*1-Y
氨水制备系统操作说明书
天津市奥利达设备工程技术有限公司
氨水制备系统操作说明书
一、概述
氨水制备系统是将液氨经过减压气化后,与脱盐水均匀混合,混合后的高温氨水经过与冷却水和液氨的换热达到常温,存储到氨水储罐。
在设备工作的过程中,可对其压力、温度的变化进行监控和报警。
我公司在充分吸收国内外氨水制备器技术的基础上,结合国内实际情况,研究、开发出了具有自主知识产权的氨水制备系统。
该系统关键部件选用国外进口的产品,具有功能齐全、性能稳定、调压精度高、结构紧凑等特点。
为了确保设备使用安全,在系统操作前请仔细阅读本说明书和主要部件使用手册,并由经培训合格的专业人员对本设备进行操作和维护。
二、工作原理及工艺流程
在氨水制备系统中,从液氨储罐引出的液氨经入口调压器调压稳压、调节阀调节流量后,以恒定的流量进入氨水制备器的壳程空间。
软化水经过流量调节以恒定的流量进入氨水制备器的管程。
壳程的液氨吸收热量,逐渐气化,经过连通管路进入高位吸氨器,在高位吸氨器的腔体内与软化水均匀混合。
混合好的氨水进入氨水制备器管程,参与换热。
软化水吸收氨气为放热过程,其放出的溶解热使氨水升温,利用这部分热量来使壳程的液氨气化,由于吸收过程所释放的的溶解热大于液氨气化的气化热,总过程为放热反应,剩余的热量经过循环冷却水带走。
此过程可将液氨气化成气态氨气进入下一级进行氨水制备,同时将氨水温度降到25℃以下。
上述设备接入软化水后,系统自动的生产出氨水,低温液氨与高温氨水直接换热,省去了传统工艺换热器需要用循环水作换热中间媒介,提高了传热推动力,极大地提高了换热效率,降低了换热面积。
且系统布置紧凑,占地面积少,工艺流程简单,循环水用量少,易操作,可调控空间大,并且无氨气的泄露隐患。
具体流程见工艺流程图。
输出信号进入甲方的DCS系统,现场的检测元件和执行元件一起组成控制系统。
DCS系统接收检测元件传来的信号并对信号进行显示和报警;同时DCS系统根据传来的信号做出反应,输出信号给控制元件,完成对系统的控制。
现场检测/执行元件、控制台一起构成控制系统。
设备本体上远传到控制室的信号由继电器和数字仪表进行采样。
三、设备的安全保护
1、自动过液切断:
氨液位高高限报警:
当液氨液位出现高高限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀。
氨液位过液切断是设备的非正常运行状态,应按照故障检修予与排除事故。
2、除盐水流量过低自动切断:
除盐水流量低限报警:
当除盐水流量出现低限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀
除盐水流量过低切断是设备的非正常运行状态,应按照故障检修予与排除事故。
3、氨水密度低限自动切断:
氨水出口密度低限报警:
当氨水出口密度低限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀。
氨水密度低限切断是设备的非正常运行状态,应按照故障检修予与排除事故。
4、氨水密度高限自动切断:
氨水出口密度高限报警:
当氨水出口密度高限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀。
氨水密度高限切断是设备的非正常运行状态,应按照故障检修予与排除事故。
5、超压自行放散:
当氨水压力超过1.2MPa,氨水放散阀将自动开启排放;氨气压力超过2.16MPa放散阀将自动开启排放。
正常超压放散时,压力降至放散压力后放散阀能自行关闭,否则为故障。
6、法兰间跨接防静电铜带。
四、设备技术参数
液氨进口压力范围:
0.3—1.6MPa
脱盐水进口压力范围:
1.0MPa
循环水进口压力范围:
0.3~0.6MPa
氨水出口压力范围:
0.05MPa
额定流量:
2500kg/h
适用介质:
氨水
使用温度:
20℃
液氨进口管道:
法兰HG20592-2009WN25-25FM304
脱盐水进口管道:
法兰HG20592-2009PL32-16RF304
循环水进口管道:
法兰HG20592-2009PL50-16RF304
氨水出口管道:
法兰HG20592-2009PL40-16RF304
五、控制系统控制要点
1、安全报警:
报警方式:
声光报警
a.液氨入口压力高限报警(高限参考设定点为0.4MPa)
b.氨液位高限报警(高限参考设定点为800mm)
c.氨液位高限报警联锁(高高限参考设定点为900mm)
d.除盐水流量低限报警联锁(低限参考设定点为1000kg/h)
e.氨水出口密度低限报警联锁(低限参考设定点为850kg/m3)
f.氨水出口密度高限报警联锁(高限参考设定点为915kg/m3)
g.氨水出口温度高限报警(高限参考设定点为30℃)
2、安全报警联锁点:
a.氨液位高高限报警:
当氨水液位出现高高限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀。
b.除盐水流量低限报警:
当除盐水流量出现低限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀。
c.氨水出口密度低限报警:
当氨水出口密度低限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀。
d.氨水出口密度高限报警:
当氨水出口密度高限报警时,控制系统应发出信号,切断气化器液氨入口切断阀和除盐水入口切断阀。
3、手动紧急切断
当设备或站内出现异常情况需要紧急切断气路时,可按紧急切断按钮,使设备入口气动阀气源管路上的电磁阀断电,并导致气动阀关闭,实现手动紧急切断。
六、安装与操作
1、安装要求:
a、使用前认真阅读使用说明书。
b、严格按图纸尺寸制作基础,确保设备稳固,将循环水进出管道和脱盐水管道及液氨管道连接牢固,接好电源线。
c、不准在设备装置附近堆放任何易燃、易爆物品;装置附近应有足够的空间,以便于设备维修。
d、使用前应对管道进行空气吹扫,以防止管道中的杂质堵塞管道,造成设备损坏。
e、地基平整坚固,各管口连接尺寸要与管口尺寸方位图相匹配。
f、安装时,现场设备、控制柜应保证可靠接地。
g、控制系统电源要求AC220V,50Hz。
j、场站进户电源或控制柜上级配电柜应安装防雷设备,以免因雷击造成控制系统故障或损坏。
2、开机准备:
a、设备出口管道连接完毕,进行气密性试验,管网置换完毕。
b、设备启动前应仔细检查各级阀门及仪表,以确保各级阀门和手动排气阀处于关闭状态,确定各球阀手柄位置正确:
通压力表、安全阀的球阀应为“开”;通排污管、排水管的球阀应为“关”。
进口气动切断球阀和一级气动调节阀动力气源(高压空气)连接好,气源压力为0.5-0.7MPa。
c、确保信号传输与甲方DCS系统联通。
3、开机操作:
a、检查撬内各仪表阀门和安全阀根阀打开,除工作路外,备用路和旁通路进出口阀门,各排气阀、排污阀、流量计旁通阀关闭,工作路阀门微开。
b、启动氨水制备系统,启动设备时,首先缓慢打开脱盐水进水阀,然后打开工作路液氨进口阀把液氨输入(这个操作应格外注意安全,让学习人员避开危险区域),逐一打开工作路后面各级阀门和出口阀。
观察脱盐水路与液氨路流量计数值,缓慢调至预定流量数值。
c、工作时密切观察氨水制备器各部位参数指标是否都在正常值范围内,如果发现故障应立即采取相应措施。
d、密切观察氨水的出口温度,当出口温度高于25℃,开启循坏水路进出口阀门。
4、日常设备检查工作:
a、定时、定期检查氨水密度计仪表指示、并记录,如出现氨水密度过高或过低的情况,请及时根据各路流量计显示对进液量进行调整。
b、定时、定期检查各路气体温度和热水温度及仪表指示,做好记录。
c、定时、定期检查氨水制备器壳程液位,保证设备安全运行。
d、定时、定期清理过滤器。
e、如出现其他现象时,可参照第七部分《常见故障及维修》处理。
f、在冬季运行时,如若设备暂停使用,请将水排净,以防设备冻裂。
5、关机:
当设备需要关机时应先关闭进口阀门,然后逐级关闭各阀门,长时间停机时关闭控制柜主电源,并将设备内水排净,以防设备冻裂。
七、设备常见故障及维修
现象
原因
排除办法
1、氨水出水温度过高
循环水量不足
增大循环水用量
氨水浓度过高
减少液氨进液量
增加脱盐水进液量
2、放散阀不关闭
调压器出口压力升高
重新设定调压器出口压力
放散阀口有异物
检查放散阀,排除异物
3、压力不稳
调压器导压管堵塞
清理导压管
管路存有杂质
清除管内杂质
4、压力超高
调压器阀口受损
修理或更换阀口
调压器感应部件出现故障
检修感应部件如皮膜、弹簧
调压器出口压力设定不准
重新设定调压器出口压力
八、水质和液氨的要求
1.脱盐水
氨水配置用水必须采用洁净水,电导小于10us/cm,Na小于200ppm,Si小于100ppm;,严禁使用河水、湖水及污水供制备氨水用水。
2.冷却水用水
冷却用水必须采用洁净水,水的氯离子含量不超过25ppm,并按300PPm的比例在水内加重铬酸钾(防冻剂),严禁使用河水、湖水及污水供氨水制备器用水。
冷却水水质标准见附件1:
《工业锅炉水质》GB1576-2001
3.液氨
对液氨的要求见附件2:
《液体无水氨》GB536-88
九、各主要部件说明
1、调压器、调节阀
a1、技术参数:
液氨进液调压器-费希尔久安DN25-CLass300RF法兰标准:
ANSI技术参数:
进口压力:
MAX-1.6MPa出口压力:
0.25MPa
a2、技术参数:
液氨进液气动调节阀-吴忠仪表DN20-PN25RFHG/T20592-2009
进口压力:
MAX-0.25MPa出口压力:
0.2MPa
b、调整压力步骤:
使用费希尔久安调压器前,请详细阅读随机文件《使用说明书》。
按使用说明书进行操作。
c、调压器的维护:
每日检查调压器的工作压力是否正常,调压器的输出压力在±5%以内变化为正常;由于气体流量的变化调压器的输出压力超出正常供气压力时,应及时调整调压器的出口压力。
2、流量计
a1、技术参数:
液氨进液流量计-横河科里奥利质量流量计DN15-PN40EN1092-1RF
1”ASMEB16.5CL300
技术参数:
量程0-800kg/h精度±0.2%
a2、技术参数:
脱盐水进液流量计-迅尔仪表液体涡轮流量计LWGY-15/C/05/S/S/E/N
DN15G1"技术参数:
量程0~2400kg/h精度0.5级
a3、技术参数:
氨水出口密度计-北京首科实华接管式流量密度计DN20-PN16RFHG/T20592-2009
技术参数:
量程0-3000kg/h精度±0.2%
3、氨水制备器:
a、氨水制备器-管程技术参数:
设计压力:
管程1.2Mpa,
工作压力:
管程1.0Mpa,
工作温度:
氨水温度97~20℃,
氨水出口温度:
20℃
b、氨水制备器-壳程技术参数:
设计压力:
壳程-12.16Mpa,
工作压力:
壳程-10.3Mpa,
工作温度:
液氨温度-19~40℃,
氨出气温度:
进口10~40℃,
设计压力:
壳程-20.8Mpa,
工作压力:
壳程-20.4Mpa,
工作温度:
冷却水温度30~40℃,
冷却水温度:
进口30℃,
c、氨水制备器:
氨水制备器工作时冷却水不应低于10℃。
在冬季气温低于冰点,氨水制备器停用时应将设备内的水放掉,以防冻裂管网。
4.放散阀:
a、氨气放散阀:
放散阀的设定压力为2.16MPa,当氨气工作压力高于设定值时,将自动开启把氨气排放到氨气稀释槽中,以保护设备。
当氨气工作压力降低到设定值以下时,放散阀将自行关闭。
如果不能关闭,详见(七、设备常见故障及维修)。
b、氨水放散阀:
放散阀的设定压力为1.2MPa,当氨水工作压力高于设定值时,将自动开启把氨水排放到氨气稀释槽中,以保护设备。
当氨水工作压力降低到设定值以下时,放散阀将自行关闭。
如果不能关闭,详见(七、设备常见故障及维修)。
c、放散阀使用注意事项:
放散阀的设定压力在出厂时已调好。
非专业人员不得随意调整设定压力。
5、阀门
a、阀门开启转轴太紧时可滴加机油润滑。
b、阀门开启转轴部位发生漏气时,可用扳手拧紧压兰盖上的螺钉,拧螺钉应对称加力,不可一侧偏重,另一侧偏轻。
6、铂热电阻阻值
阻值100Ω对应温度0℃,阻值138.4Ω对应温度100℃,阻值与温度值成线形关系。
举例:
温度50℃对应电阻值为[(138.4-100)/100*50]+100=119.2Ω
7、a、使用前请详细阅读随机文件《使用说明书》。
b、在使用中发生异常情况,请与我方联系。
附件1
中华人民共和国国家标准GB1576-2001
工业锅炉水质
Waterqualityforindustrialboilers
水质标准:
蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水一般应采用锅外化学水处理,水质应符合表1的规定。
表1
项目
给水
锅水
额定蒸汽压力,MPa
≤1.0
>1.0
≤1.6
>1.6
≤2.5
≤1.0
>1.0
≤1.6
>1.6
≤2.5
悬浮物,mg/L
≤5
≤5
≤5
—
—
—
总硬度,mmol/L
≤0.03
≤0.03
≤0.03
—
—
—
总碱度,mmol/L
无过热器
—
—
—
6~26
6~24
6~16
有过热器
—
—
—
—
≤14
≤12
pH(25℃)
≥7
≥7
≥7
10~12
10~12
10~12
溶解氧,mg/L
≤0.1
≤0.1
≤0.05
—
—
—
溶解固形物,mg/L
无过热器
—
—
—
<4000
<3500
<3000
有过热器
—
—
—
—
<3000
<2500
SO32-,mg/L
—
—
—
—
10~30
10~30
PO43-,mg/L
—
—
—
—
10~30
10~30
相对碱度(游离NaOH溶解固形物)
—
—
—
—
<0.2
<0.2
含油量,mg/L
≤2
≤2
≤2
—
—
—
含铁量,mg/L
≤0.3
≤0.3
≤0.3
—
—
—
1)硬度mmol/L的基本单元为с(1/2Ca2+、1/2Mg2+),下同。
2)碱度mmol/L的基本单元为с(OH-、1/2CO32-、HCO3-),下同。
对蒸汽的品质要求不高,且不带过热器的锅炉,使用单位在报当地锅炉压力容器安全监察机构同意后,碱度指标上限值可适当放宽。
3)当锅炉额定蒸发量大于等于6t/h时应除氧,额定蒸发量小于6t/h的锅炉如发现局部腐蚀时,给水应采取除氧措施,对于供汽轮机用汽的锅炉给水含氧量应小于等于0.05mg/L。
4)如测定溶解固形物有困难时,可采用测定电导率或氯离子(Cl-)的方法来间接控制,但溶解固形物与电导率或与氯离子(Cl-)的比值关系应根据试验确定。
并应定期复试和修正此比值关系。
5)全焊接结构锅炉相对碱度可不控制。
6)仅限燃油、燃气锅炉。
附件2