制氢单元烘炉方案.docx
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制氢单元烘炉方案
大庆石化公司炼油厂质量体系文件
DPC·QHSE03·01·003·HG·204－2003
4×104Nm3/h制氢装置
加热炉烘炉方案
分发号：
版本号：
A
受控状态：
受控
2003－9－28发布2003－10－10实施
大庆石化公司炼油厂技术处
批准页
编制：
马良2003年9月25日
审核：
年月日
批准：
年月日
2003年10月10日实施
一、装置烘炉组织机构
组长：
李鸿刚
副组长：
高传礼常广冬
成员：
马良司朝霞王伟国于中文赵子龙安东俊
二、烘炉时间
2003年10月10日~2003年10月20日
三、烘炉概述
制氢装置共有两台加热炉（转化炉和开工炉），转化炉工艺位号为F-1201，开工炉位号为F-1202，开工炉F-1202为底烧式圆筒炉，共有3台燃烧器，没有对流段，采用自然通风方式排烟。
转化炉为顶烧式方箱炉，共有85台燃烧器，烟气从炉底烟道进入烟囱，采用鼓引风机强制排烟。
1、开工炉烟气流程：
F-1202炉膛→F-1202炉顶烟道→80米高钢烟囱
2、转化炉烟气流程：
F-1201炉膛→挡火墙→烟道气余热锅炉（临时烟道）→空气预热器入口烟道→空气预热器→空气预热器出口烟道→引风机入口烟道（两台同时运行）→引风机出口烟道→烟囱入口烟道→80米钢烟囱
本次烘炉只是烘去炉墙内衬在建设过程中引入的游离水，解决加热炉过冬问题。
烘炉过程中所用的氮气、瓦斯、低压蒸汽、净化风、非净化风等均走装置正式的管线，鼓引风机用电接临时电源，并在烘炉结束后将引入装置内的气（汽）、风、瓦斯等管线置换合格，并在界区处加盲板，防止冬季发生冻凝事故及给后续施工造成不便。
3.1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、转化炉、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。
3.2临时烘炉前应具备的条件
1、瓦斯系统管线GF-1001、GF-1002、GF-1003、GF-1206、GF-1201均已经施工完毕。
（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（LS-1207线必须投用）。
开工炉炉管临时蒸汽线必须接完（回汽到0.3MPa蒸汽管网线、炉出口蒸汽临时消音放空线必须一并完成施工）。
3、氮气系统施工完毕。
4、净化风及非净化风系统施工完毕。
5、烟道挡板灵活好用，开关位置明确
6、加热炉施工已全部完成，炉膛进行了吹扫、检查无杂物并封好人孔
7、F-1201、F-1202阻火器已经装好，此项工作应在临时燃料系统吹扫后，气密前进行
8、炉子看火孔均灵活好用，防爆门、看火孔关闭。
9、烘炉曲线、记录表格已经画好，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。
10、与烘炉有关的临时仪表已经全部安装完毕并经检验好用（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全部安装完毕）。
11、消防器材准备齐全并已就位，现场做好必要的警戒标志，消防道路畅通；
12、通讯器材准备齐全好用；
13、环境卫生要清扫干净，易燃易爆品要搬走；
14、燃料气已经引至装置边界，界区盲板待调通；
15、与烘炉有关的保温工作已完成，
16、鼓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；
17、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。
18、临时烟道已施工完毕并保温。
19、转化炉风道已施工完毕。
20、转化炉顶瓦斯放空接临时线至高点。
21、点火用具已备好，并试验好用。
22、炉区及操作室照明已接好并投用。
3.3烘炉前的检查
3.3.1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，是否畅通，并测定其性能；
3检查炉子衬里施工情况；
4清除炉内一切杂物；
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。
3.3.2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清除炉膛内的杂物；
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；
四、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→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-1202火嘴手阀，用界区处氮气线GN-1002置换瓦斯系统（流程与吹扫流程相同）。
氮气置换结束，确认所有火嘴小阀已全部关闭后，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。
五、开工炉烘炉步骤
1F-1202炉管通入蒸汽给炉膛加热1～2天后，依流程在临时管线消音器处放空。
注意引蒸汽时先在蒸汽阀前排凝，慢慢打开手阀，蒸汽入F-1202暖炉管。
蒸汽吹扫放空一段时间后，联系调度，可将蒸汽并入0.3MPa蒸汽管网。
2炉膛采样爆炸分析合格。
3全开烟道挡板，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，先用火嘴手阀控制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
～15
24
168
9开工炉烘炉升温曲线
5.1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。
六、转化炉临时烘炉步骤
6.1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、启动引风机K-1002A/B中的一台，调节PV-1405开度，使炉膛负压控制在30～50Pa水柱之间，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控制出口挡板全开，用HC-1410B调节入口蝶阀开度，缓慢提鼓风量进入转化炉，同时，将打开的看火孔全部关死，逐步提风量至满负荷的50％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都在正常范围内。
6.2转化炉点火前的准备工作
1点火前，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；
3准备好点火器，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。
6.3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，点火方法如下：
a、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点火，确认点燃后再缓慢开大一次、二次风门，使燃烧稳定后，再点下一个，点火后，应留人观察半小时左右，待燃烧稳定后方可离去。
b、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。
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，更不允许火焰直接烧炉管，如果发现火焰并不垂直向下或软弱无力、舔炉管等情况，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，转化炉顶烧火嘴先点燃中心火嘴，应以多点火嘴，保持整个炉膛内温度分布均匀的原则升温，根据升温曲线，及时按点火示意图点燃火嘴。
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-1420）不得超过820℃。
8、整个烘炉过程从开始点火升温到降温至常温总共需要7～10天。
6.4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，则投用PSA引射器，注意控制该线的手阀开度。
6.5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
36
60
3
150～220
～6
12
72
4
220
恒温
24
96
5
220～350
5～6
24
120
6
350
恒温
24
144
7
降温、熄火、闷炉
～-20
20
164
6.6转化炉升温控制曲线
6.7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，直至转化炉部分降至100℃左右，转化炉熄灭所有火嘴，引风机继续运行，打开所有看火孔、人孔、防爆门，转化炉自然冷却至常温，检测炉膛含氧量＞20%后，打开人孔对转化炉、开工炉分别进人检查烘炉质量。
6.8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，无肉眼可见的裂纹，炉墙强度应符合设计要求，挡火墙无明显缝隙，炉墙膨胀在允许范围内。
七、烘炉后的保护
1烘炉结束后，用蒸汽吹扫后再用氮气将瓦斯系统置换，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。
八、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、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。
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
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
彭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
红处测温仪（最高可测1000℃）
附录二：
燃料系统临时盲板位置示意图：
附录三：
开工炉烘炉临时管线示意图：
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