制氢装置首次开工烘炉煮炉方案.docx
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制氢装置首次开工烘炉煮炉方案
制氢装置首次开工烘炉、煮炉方案
一．烘炉、煮炉目的
烘炉目的
1）转化炉F4001炉墙、烟道及E4001内衬，是由耐火砖、浇注料等筑成，因炉体内衬的耐火砖和浇注料中含有大量的吸附水及结晶水，为防止在升温过程中水分急剧蒸发而使加热炉衬里遭到破坏，所以必须通过烘炉，使炉体衬里中的吸附水和结晶水慢慢脱除。
2）考验炉子的施工质量和设计要求能否满足生产需要。
3）考察转化炉，烧嘴及燃料系统的使用情况。
同时考察设备，仪表及各工艺参数能否达到设计要求。
4）通过烘炉，了解炉管的热膨胀情况，掌握炉子的温度调节、E4001使用性能及锅炉系统的热态操作。
5）烘炉的同时进行岗位练兵，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。
煮炉目的
1）煮炉的目的主要是清除余热锅炉在制造、搬运、存放、安装过程中所形成的铁锈及其它污垢，确保锅炉产汽系统投用后能获得合格的蒸汽。
2）考察废热系统施工质量及设计情况。
3）通过煮炉使操作人员能熟悉各换热器结构、性能和操作情况以便顺利开车。
二．烘炉、煮炉前的检查
转化炉的检查
烘炉前，应按转化炉的设计及施工规范进行详细检查。
1）炉管的焊接及工艺评价；
2）炉墙的偏差及整个耐火衬里的完好情况；
3）烧嘴的安装及清洁情况；
4）清除炉里的杂物并清洁视镜；
5）炉体的安装附件：
人孔，看火孔，防爆门，风门，烟道挡板开关是否灵活好用。
废热锅炉系统的检查
1）内部杂物要清除，然后关闭人孔，手孔，并确认；
2）检查对流段烟气通道有无缺损，裂纹，密封是否良好；所有排污阀安装正确并不泄漏；
3）过热蒸汽出口安全阀设定完毕；
4）废热系统的各控制回路，联锁逻辑检查无误。
三．烘炉煮炉具备的条件
烘炉具备条件
1）装置冲洗、吹扫合格，系统气密试验合格。
2）压缩机C4001/AB、鼓风机K4002/AB、引风机K4003/AB单机试车合格，负荷试车正常，处于备用状态；加药泵P4003/AB、汽提塔底泵P4002/AB单机试车合格，加药泵P4003/AB标定完毕，负荷试车正常，处于备用状态。
3）仪表及DCS系统调试合格并正常运行，联锁系统调试完毕，有专人负责并做好记录。
4）锅炉给水系统水运结束。
5）炉子经检查、鉴定合格。
6）水、电、气、风、燃料能正常供给并满足工艺要求。
7）所有保温工作已完成。
8）燃料系统N2置换合格，采样分析O2＜％，界区盲板已倒通，合格的燃料气随时可引入瓦斯分液罐V4002。
9）安全、消防设施均已落实。
10）烘炉前，应标出转化炉管，集合管对炉体的相对位置，调整弹簧吊架上的螺帽，上紧力应相同，以便检查各炉管的膨胀情况。
同时取出弹簧吊架的插销，防止炉管损坏。
11）冷氮循环发现的问题均已全部解决，转化炉负压表已安装好。
12）周围环境卫生清扫干净，易燃易爆品搬走。
13）劳保用具备好。
煮炉具备条件
1）中压给水引入装置界区，加药泵P4003/AB标定完毕，处于备用状态。
2）锅炉系统仪表经校验试运合格，处于备用状态，压力表手阀、放空系统畅通。
3）公用工程系统均畅通切保证足够供应。
4）所需药品（NaOH、Na3PO4）准备充足并运至现场。
5）产汽系统经水冲洗和水压试密合格。
6）安全、消防设施均已落实。
7）周围环境卫生清扫干净，易燃易爆品搬走。
8）劳保用具备好。
9）做好煮炉升温曲线，准备好相应的记录表格。
四．烘炉煮炉前的准备工作
烘炉前的通风
打开转化炉F4001所有防爆门，看火孔，通风6~7天后关闭；关闭所有燃烧器前燃料气阀门，准备好点火工具。
资料准备
烘炉曲线、煮炉升压曲线、火嘴分布图等资料上墙，记录表格齐全。
改好烘炉煮炉流程
1）建立冷氮循环流程
N2→C4001→E4006→E4007→R4001→R4002A→R4002B→F4001→E4001→R4003→E4002AB→E4003→V4003→E4004→V4004→E4005→V4005→C4001
2）打通以下给水流程
除氧水→E4003→E4002AB→V4007
产汽系统充水
1）除氧水（已分析合格）由界区经E4003、E4002AB引入至V4007。
2）当V4007液面达到50％时，产汽系统充水完毕。
3）通过V4007、转化对流段的蒸汽发生段、E4001定排，连排放水冲洗几次，当V4007、蒸汽发生段、E4001冲洗清洁以后，同时停止排污和进水。
碱煮药液的配制
1）煮炉药液的加注量
药品名称
加药量（kg/t水）
NaOH
5～6
Na3PO4
5～6
转化炉余热锅炉、转化气余热锅炉的有效水容积为，经计算，纯氢氧化钠100％计算应加111kg，纯磷酸钠同样应加111kg。
2）煮炉药液的配制加注方法
a.先将溶解器V4015（容积为×2m3）东西两槽内各收水至见玻璃板液位，然后将所需碱液平均加到溶解器的东西两槽，再将磷酸三钠平均加到东西两槽。
加水至满液位，同时开风搅拌至药品全溶。
b.搅拌风不停，可稍开有风即可。
开两台加药泵，满程往汽包加药。
c.溶解器内药液全部注完后，停泵，停搅拌风。
d.加药时，必须佩戴橡胶手套和防护眼罩，并小心操作，防止碱液溅出伤人。
燃料气系统置换、装置引瓦斯
1）准备工作
a.拆下进装置阀后所有流量孔板，孔板法兰拆口多加一道垫片接好。
b.将管线上调节阀拆下，并将上下游阀关闭。
c.拆下转化炉炉前阻火器，关闭前后手阀。
d.拆下瓦斯各路自保阀UV1201、UV1202，关闭前后手阀。
e.拆下F4001阻火器后，阀门为排放口并加固定架。
2）蒸汽吹扫
a.联系生产处，装置内瓦斯系统蒸汽吹扫。
b.运行介质：
瓦斯，额定流量776Nm3/h；温度0～150℃；压力≯。
c.吹扫介质：
蒸汽；流量5t/h；温度260℃。
d.验收标准：
目测验收。
e.吹扫控制流程如下：
3）注意事项
a.吹扫过程中要将各调节阀、自保阀前后手阀适当开关几次，保证不留死角。
b.吹扫完毕，恢复拆下的各调节阀、自保阀、阻火器等，恢复后关闭两炉各燃烧器瓦斯手阀，其它各阀门全部开启。
c.再次打开扫线蒸汽充压至，瓦斯系统试压，试压正常后对每个火嘴进行蒸汽吹扫贯通。
d.试压完毕，整定V4002安全阀。
e.上述工作结束后，撤压，关闭各阀门，自保阀解除联锁，准备引瓦斯。
4）引瓦斯程序
a.联系调度，装置引瓦斯。
b.缓慢打开瓦斯进装置阀，PIC1502手动控制，同时V4001投加热蒸汽。
c.缓慢开启去F4001瓦斯手阀，高点放空，检查各火嘴手阀关闭。
瓦斯中氧含量合格以后，准备点炉。
至此引瓦斯程序结束，注意控制好阀后瓦斯压力≯。
五．烘炉煮炉步骤
F4001烘炉
1）装置氮气置换合格后，系统充氮气至。
2）装置建立冷氮循环
a.按压缩机的启动程序启动C4001建立全系统的冷氮循环，待其空负荷运行正常后，调整氮气流量至全量循环，随时注意补氮气以保持系统压力在～。
b.在冷氮循环期间，两台压缩机应切换操作。
考察压缩机的最大循环量，并测定全系统的压降。
3）投用各冷却器和空冷器。
4）进行F4001的点火操作
F4001的烘炉具体升温及恒温情况按设计院提供的曲线进行；转化炉点火升温，具体步骤如下:
a.确认转化炉管内有足够的氮气通过，确认压缩机全量循环。
b.汽包已建立液位50%。
c.炉膛通风15分钟，炉膛内分析测爆合格（至少取对流段和辐射段四点）。
d.转化炉鼓、引风机已平稳启动，建立炉膛负压在-20～-50Pa。
e.确认点火用具性能良好。
f.燃料气已引至小火嘴前。
g.将要点的烧嘴供风量减小，把预先准备好的点火枪插入点火孔点火顺序按照车间给定的点火顺序点火，同时要使炉子两侧点燃的火嘴对称，避免炉管单侧受热，初时阶段，火焰尽量小些，以避免局部温升过快，以后可根据升温曲线的要求及时增减火嘴。
点火成功后，调整供风量和燃料气量，使火焰燃烧良好，并保证小开度，多分布。
h.若第一次点火不成功，应立即关闭燃料气阀，通风5~10分钟，分析合格后重点。
火嘴点燃后应挂牌指示，并详细记录其点燃时间、燃烧情况等。
i.点火成功后，调整烧嘴，随着升温需要，要小开度均匀增点火嘴，使炉膛温度分布均匀。
5）F4001烘炉升温控制表及升温曲线图
区域
升温范围
升温速度℃/h
时间h
累计时间h
Ⅰ
常温～150
5
24
24
150
恒温
24
48
150～320
7
24
72
320
恒温
24
96
320～500
7～8
24
120
500
恒温
24
144
500～600
20～25
4
148
Ⅱ
F4001出口循环气温度720℃
≯20
16
160
Ⅲ
720
恒温
72
232
720～600
-25
9
241
600
恒温
24
265
600～180
-30
14
279
熄火
F4001烘炉升温说明：
a.区域Ⅰ主要考虑F4001烘炉，故温度以对流段入口的TICA1231为准，烘到830℃之前，要兼顾F4001出口温度（TICA1201）≯720℃，控制升温速度。
转化炉以5℃/h的速度升温，由常温升至150℃恒温约24小时，脱除炉墙、集合管衬里、对流段衬里内的游离水；由150℃升至320℃恒温24小时，脱除其中的结晶水；温度升至500℃恒温24小时，主要是对炉墙、集合管衬里的高温烧结，500℃恒温后，以20～25℃/h的速度升温至600℃。
b.区域Ⅱ是将测温点由炉膛改至炉管出口的过程，同时也是调整炉出口温度的过程，温度以F4001出口集合管上的TICA1201为准。
调整转化炉出口温度，以20～25℃/h的速度升温至720℃，恒温24小时，配合汽包的煮炉操作。
c.区域Ⅲ主要考虑工艺上的调整操作和事故演习，故温度仍以TICA1201为准，此时要注意兼顾炉膛温度≯830℃，720℃恒温24小时后，转化炉以25℃/h的速度降温至600℃，恒温24小时；然后以25℃/h的速度降温至200℃，转化炉进行闷炉降温。
6）烘炉过程中的工作
a.外操应每30分钟巡检炉F4001的燃烧情况。
火焰状态是否正常，火嘴有无偏烧，火焰有无舔炉管情况，各风门配风情况是否良好。
燃烧器在调节过程中，风门是否灵活无卡涩，火焰是否随调节及时、相应的变化。
b.在烘炉过程中，注意各反应器入口温度不要超高，同时外操加强现场管线、设备等的巡检，及时消除漏点，发现异常情况，立即停止升温。
c.每30分钟由专人记录一次烘炉温度，并绘制实际的烘炉曲线。
d.对转化炉而言，特别注意检查150℃、320℃、500℃、600℃各恒温阶段，将炉管及高温烟气系统各部位的膨胀量逐项填到记录表上。
具体方法如下：
首先在冷氮运行时，对弹簧吊架的指针位置用油性记号笔进行标记，对下尾管出口集合管管托的位置用油性记号笔进行标记。
其次，在150℃、320℃、500℃、600℃各恒温阶段，标记位置和所对应的温度。
第三，设备人员对膨胀移动距离记性测量并记录归档。
注：
在膨胀、收缩过程中，弹簧吊架的指针位置绝对不能被限位槽卡住。
e.要经常观察炉管的颜色是否相同，有无异常现象，必要时可用远红外线测温仪监测，炉管外壁温度<900℃。
f.观察系统各密封点密封情况，随着温升有计划地组织热紧。
热紧前要详细对车间看活人员和施工人员强调热紧过程中的注意事项。
烘炉期间，当介质温度达到250℃时，相关法兰进行热紧；温度达到350℃时再次热紧。
g.F4001炉体外壁温度≯60℃。
h.烘炉末期降温阶段注意炉管不要卡住。
注意下尾管是否有异常，变形不一致或扭曲。
i.检查鼓、引风机出入口挡板调节是否灵活好用。
j.F4001烘炉过程中，要兼顾E4001内衬的脱水。
k.烘炉过程中应及时从各分水罐处脱水。
l.150℃恒温期间，班组按照车间给的火嘴切换表定时切换火嘴。
保持炉膛温度分布均匀和检查所有火嘴的工作情况。
m.F4001点火前在蒸汽过热段通蒸汽保护，当汽水分离器压力达时，则改为产出蒸汽通过过热段、以保护炉管。
n.压缩机入口压力不应低于，否则应及时补充氮气，系统氮气压力不足时应及时联系调度。
煮炉
V4007的碱煮与转化炉烘炉同时进行。
煮炉的步骤：
1）降低V4007液位
充水至50%的V4007在转化炉点火升温后，再开阀对汽包上水，同时开大V4007、转化对流段的蒸汽发生段、E4001的定排和连排，产汽系统升温，当排出水质合格并且达到100℃以后，将V4007液位降至现场玻璃板的10%，停止排污和进水。
2）汽包V4007加药
a.当TIC1231温度达到150℃恒温，V4007的液位降低至10%后，通过加药泵P4003AB给其加药，将配置好的氢氧化钠和磷酸三钠溶液通过加药泵加入到V4007，所需碱液一次加完，关闭与V4007相连的控制仪表和调节阀。
b.锅炉水取样分析，煮炉溶液总碱度≮80mgN/L（≮40mmol/L），若碱度不够应调整加药量。
加药后，将V4007液位提至高水位，维持在现场液位计的60%，但应注意不应有水溢入过热器，以防碱在过热器中沉淀，引起转化炉对流段设备的碱腐蚀。
3）汽包V4007升压煮炉
当汽包V4007产汽后，产出蒸汽引至大气放空。
控制汽包升压速度，按设计院给的汽包升压曲线进行升压，产汽系统升压应按照升压曲线要求缓慢平稳进行。
控制产汽系统的升温速度≤50℃。
4）煮炉升压过程中的操作
a.当汽包有大量蒸汽冒出时可以通过关小蒸汽放空，按要求控制汽包升压。
b.汽包压力以h升压，当压力升至时恒压10小时，开始冲洗液面计，冲洗压力表存水弯管，V4007连接部件进行一次热紧。
c.汽包继续以MPa/h升压当压力升至时恒压10小时，全面检查漏点并热紧。
d.汽包继续以MPa/h压当压力升至时恒压48小时，冲洗取样导管，升压至时定排一次，定排时一定密切监视水位，要短促间断进行，防止碱度损失过多。
密切监视V4007的液位是否在控制指标之内。
e.时恒压48小时后，炉水磷酸根离子含量趋于稳定不再变化时，煮炉合格。
f.煮炉合格后，汽包以h的速度泄压至，打开连续排污阀和间断排污阀，大量排放，并不断补充除氧水，维持汽包液位恒定，直到排污清洁（进出水质基本相同）取样分析，其PH值与给水接近则置换合格，煮炉结束。
g.煮炉结束后，汽包逐渐升压，升压速度≯／h，产汽系统仪表全部投入使用，取样分析蒸汽合格，并网。
h.考虑到烘炉煮炉兼顾，煮炉曲线难以保证，可适当减慢烘炉升温速度和延长恒温时间，另外压力的调节可以通过过热汽放空阀来实现。
5）煮炉期间的采样分析
a.对炉水每4小时分析总碱度、PO43-含量。
煮炉期间加强分析化验，保证炉水碱度≮80mgN/L（≮40mmol/L），如果碱度降低，及时补充加药。
b.蒸汽取样分析（1次/4小时）：
总固＜15μg/Kg，SiO2≤20μg/Kg，Cl-1<1ppm。
6）煮炉升压曲线、升压速度表
压力范围（MPa）
升压速度（MPa/h）
时间（h）
累计时间
常压～
5
5
恒压
10
15
恒压
10
30
恒压
48
88
配蒸汽联运
1）当汽包V4007及其废热系统煮炉结束，汽包分析汽包V4007所产蒸汽合格后，压力已升至高于工艺系统压力，且加氢入口在350℃，R4003出口在250℃时可考虑并确认蒸汽管线充分暖管，向转化炉投以少量蒸汽，并逐渐提到8t/h的流量。
2）当煮炉步骤结束后，且V4007置换完毕，转化炉继续升温，以TI1201为准，以20℃/h的速度升到720℃时恒温72小时，调整转化炉入口温度TI1234为450℃，出口温度TI1201为720℃。
3）运行72小时，以进一步考察各仪表，控制阀，换热器，转化炉等能否满足工艺要求。
伴随转化炉升温的同时，汽包V4007也逐渐升压至左右（升压速度≯／h）。
4）转化炉投入蒸汽后，及时检查中变后的冷换器，分液罐，酸性水汽提塔T4001，冷凝水由P4002/AB送出装置。
5）当转化炉出口温度TI1201高于500℃时，通过TIC1202，控制中变入口尽可能高的温度，设定值在300℃。
6）配汽联运过程中，对各运行参数做好记录。
7）配汽联运结束后，转化炉以25℃/h的速度降温，转化出口降至600℃恒温24小时后继续以30℃/h的速度降温，同时随着降温，也给V4007按降压曲线降压，维持转化配汽量8t/h，当TI1234达到350℃时，停止配蒸汽，汽包此时所产生蒸汽仍旧全部由过热段放消音器，当V4003，V4005，V4006液位稳定时停T4001脱气系统。
8）停汽后，F4001进行熄火操作，先关小所有烧嘴，再根据需要熄灭部分烧嘴，直到所有烧嘴熄灭。
9）当烟道温度降到200℃时，停鼓，引风机，关闭烟道挡板进行转化炉闷炉。
10）当鼓、引风机停运后，停C4001，整个循环系统泄压，以备进行必要的检查。
11）当F4001闷炉至60℃打开各看火孔，人孔以便检查。
12）排净汽包内存水，打开汽包入孔以便检查。
停炉后的大检查
当全装置达到常温、常压后，组织人员对装置各部分进行检查。
1）打开人孔，检查炉墙砌砖，衬里有无裂缝或脱落；检查烟道盖板缝隙是否过大。
2）钢吊架，内部支撑物件，有无弯曲、变形和断裂。
3）炉管有无变形。
4）转化炉的上下尾管有无变形；对尾管的焊缝处进行渗透探伤。
5）炉基础有无下沉现象。
6）汽包排污阀，放空阀是否有阻塞、损害现象。
7）汽包内壁表面的清洁度，按有关规范判断煮炉是否合格。
8）其它设备有无问题，把所有问题做好记录上报车间，让有关人员进行处理。
9）煮炉结束后产汽系统充除氧水或氮气保护，氮气压力维持在。
烘炉、煮炉应注意事项
1）系统所有安全阀均按要求定压好，并安装到位。
2）装置进行烘炉、煮炉前，应检查确认各报警，联锁值准确无误，并在烘炉、煮炉期间投用各报警，联锁值，确保安全操作。
3）由于燃料气的引入，应投运装置内各可燃气体报警仪，检查确认各消防通道畅通无阻，便携式灭火器放在指定位置，消防栓处于良好备用状态。
4）烘炉、煮炉严格按升温、升压曲线进行，恒温时，温度波动<5℃，恒压时压力波动±。
5）烘炉煮炉期间要控制好汽包液位。
6）配药时要穿戴好劳动服，防止烧伤皮肤和眼睛，一旦有碱液溅到皮肤或眼睛上，应立即用清水或低浓度醋酸冲洗。
7）加强水、汽质量化验，保证汽水品质合格。
8）控制好V4007液位，防止其满罐，碱液冲出。
9）各排污点排污不得超过半分钟，以防止水循环被破坏。
10）不允许将固体物质加入汽包内,汽包在加药时应维持在最低水位,不允许将药物加入过热段内。
11）煮炉期间汽包液位保持在上限,不允许溢入过热段。
12）用除盐水配制药品,浓度不能太高。
13）应保持药品有20％余量，并且纯净无杂质。
14）C4001补压时应先看系统氮气压力，防止倒串。
15）应严格按烘炉升温曲线和煮炉升压曲线进行，严防温度和压力的大幅波动。
16）严格控制升温速度，恒温时的温度上下波动≯±5℃。
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