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: