化工設(shè)計(jì)通訊第37卷第5期Chemical Engineering Design Communications2011年10月氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行安全操作的分析和總結(jié)郭永佛，王偉，王志玲(中海石油內(nèi)蒙古天野化工集團(tuán)，內(nèi)蒙古呼和浩特010070)摘要:介紹氣化爐在40%低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)工藝變化情況，及操作人員應(yīng)注意的要點(diǎn)。關(guān)鍵詞:氣化爐;低負(fù)荷;拱頂;三物料;參數(shù);安全運(yùn)行中圈分類號(hào): TQ113. 24+2.文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B文章編 號(hào): 1003-6490(2011)05-0024-02Analysis and Summary for Gasifier Low Load Safe OperationGUO Yong wei, WANG Wei, WANG Zhi-ling[Tianye Chemical (Group) of China National Offshore Oil Corp. , Hohhot Inner Mongolia 010070, China]Abstract: Introduce the varing process condition when gasifier at 40% low load operation, and themain points to which the operators should pay attention.Key words: gasifier ;low load ;crown of arch; three materials ; parameter ; safe operation中海石油內(nèi)蒙古天野化工(集團(tuán))股份有限公成氨的生產(chǎn)。表1為氣化爐正常負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)司(以下簡(jiǎn)稱天野化工)是以天然氣為原料生產(chǎn)甲(100%負(fù)荷)。醇和尿素產(chǎn)品。隨著冬季供暖以天然氣為能源用表1氣化爐正常 負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)量的增加，天然氣出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，嚴(yán)重影項(xiàng)目溫度/C壓力/MPa流 量/m2/h響以天然氣為原料的化工裝置正常負(fù)荷的生產(chǎn)運(yùn)6. 5011 075行。2010 年12月，由于天然氣供應(yīng)緊張，導(dǎo)致天然氣6. 3016 858天野化工甲醇裝置和化肥裝置一直處于低負(fù)荷運(yùn)蒸汽3807. 002. 0t/h行，12月中旬開(kāi)始，化肥裝置氣化爐一直在氣化爐1 3206. 0079 00040%的低負(fù)荷下運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間持續(xù)達(dá)40d以上，因此對(duì)氣化爐的安全運(yùn)行提出新的挑戰(zhàn)。1.2氣化爐低 負(fù)荷運(yùn)行介紹2010年冬季由于受天然氣供應(yīng)不足的影響，1氣化爐正常負(fù)荷與低負(fù)荷運(yùn)行的工藝天野化工化肥裝置氣化爐被迫減負(fù)荷至40%的對(duì)比分析低負(fù)荷運(yùn)行。由于這套氣化爐在設(shè)計(jì)時(shí)給出的最1.1 氣化爐正常負(fù)荷運(yùn)行介紹低運(yùn)行負(fù)荷為70%，所以之前沒(méi)有低于70%負(fù)氣化造氣系統(tǒng)由兩臺(tái)氣化爐、兩臺(tái)廢熱鍋爐荷運(yùn)行的數(shù)據(jù)可以參考，這給工藝操作帶來(lái)了很(副產(chǎn)10. 0MPa飽和蒸汽)、激冷洗滌、洗滌塔大的困難。在低負(fù)荷運(yùn)行實(shí)施之前，化肥系統(tǒng)組降溫等組成，氣化爐為兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，沒(méi)有備織相關(guān)技術(shù)人員，經(jīng)過(guò)多次的討論和評(píng)估，編制用。氣化爐三物料(氧氣、天然氣、蒸汽)送人氣出操作的應(yīng)急預(yù)案;由工藝技術(shù)人員親自指揮操化爐進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，產(chǎn)出有效氣(CO+ H2)作減負(fù)荷，實(shí)施減負(fù)荷至40%的低負(fù)荷運(yùn)行，含量為96%的合成氨原料氣。三物料通過(guò)氣化隨時(shí)觀察氣化爐運(yùn)行狀況，經(jīng)過(guò)24h的監(jiān)護(hù)運(yùn).爐燒嘴的不同環(huán)隙進(jìn)入氣化爐，部分氧化反應(yīng)生.行，氣化爐整體沒(méi)有出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，有效氣含量成原料氣，高溫原料氣通過(guò)熱量回收和洗滌降溫在指標(biāo)范圍之內(nèi)，說(shuō)明實(shí)施低負(fù)荷運(yùn)行是可行后，溫度為45 C的原料氣送到后序工段進(jìn)行合的。對(duì)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行修改和完善，下發(fā)到操作崗收稿日期: 2011-04-18中國(guó)煤化工、作者簡(jiǎn)介:郭永偉(1975-), 男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，助理工程師，江藝工程師，長(zhǎng)期從事合成氨氣化工藝技術(shù)管理工作。MYHCNMH G.第5期郭永偉等:氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行安全操作的分析和總結(jié)位執(zhí)行，其中包括摘除三物料低聯(lián)鎖6個(gè)，氣化控制在0. 3%(體積分率)時(shí)，有效氣(CO+ H2)爐每小時(shí)測(cè)溫一次，天然氣流量閥打手動(dòng)控制，含量 在95. 5%(體積分率)以上，基本保持不變，操作人員發(fā)現(xiàn)氣化爐異常有先停車后匯報(bào)的特能夠滿足后序工段生產(chǎn)的要求。權(quán)，技術(shù)監(jiān)督每日進(jìn)行-次氣化爐評(píng)估并隨時(shí)修(6)氣化爐低負(fù)荷下運(yùn)行，較正常負(fù)荷時(shí)工改操作預(yù)案。通過(guò)此次氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行，掌握藝操作難度增加。由于三物料流量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的了一定的參考數(shù)據(jù)，為以后的氣化爐運(yùn)行提供了開(kāi)度變小，造成閥門操作彈性變小，致使三物料技術(shù)支持。表2為氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)(40%部分閥門不能投自動(dòng)，以防止閥門調(diào)節(jié)過(guò)程中，突然關(guān)閉，部分物料喪失，發(fā)生氣化爐超溫等危表2氣化爐低 負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)險(xiǎn)，只能改為手動(dòng)操作，每次只能調(diào)整0. 1%的項(xiàng)目溫度/C壓力/MPa流量/m/h閥位開(kāi)關(guān)操作，使操作人員的工作量大幅增加，2305.505 200并且增加了安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。天然氣2505.407 000蒸汽3807. 003.0t/h2氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行的安全注意事項(xiàng)氣化爐5. 20340002.1氣化爐 部分物料低聯(lián)鎖摘除1.3氣化爐在 40%低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的差異分析由于氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，氧氣、天然氣物(1)氣化爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，氣化爐爐膛整料參數(shù)低于設(shè)計(jì)的安全聯(lián)鎖值，所以只能將物料體溫度下降140C左右，這是由于氣化爐的熱量低聯(lián)鎖摘除， 這樣給氣化爐安全運(yùn)行帶來(lái)了非常損失并不隨生產(chǎn)負(fù)荷的降低而變化導(dǎo)致的。所以大的隱患，必須制定相應(yīng)的氣化爐低負(fù)荷操作預(yù)在氧與天然氣比不變的情況下，降低生產(chǎn)負(fù)荷氣案，由專人進(jìn)行監(jiān)護(hù)、落實(shí)和執(zhí)行，切實(shí)保證氣化爐溫度也隨著降低?；癄t的安全運(yùn)行。(2)氣化爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，氣化爐拱頂溫2.2氣化爐特護(hù)度沒(méi)有上漲，反而有所下降。理論上，隨著氣化低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，對(duì)氣化爐要進(jìn)行必要的特護(hù)爐負(fù)荷的降低，由于燒嘴火焰反應(yīng)區(qū)的上移，拱工作，中控操作有專門的DCS監(jiān)控畫面，專人頂溫度將上漲，但事實(shí)相反，初步分析為負(fù)荷較負(fù)責(zé)監(jiān)控三物料的參數(shù)，如壓力、溫度、流量及低時(shí)，在反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生熱量的減少，抵消了反應(yīng)區(qū)氣化爐溫度變化情況?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員每小時(shí)對(duì)氣溫度上移的熱量，從而使溫度未上漲。這也是氣化爐進(jìn)行認(rèn)真巡檢，加強(qiáng)各溫度點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫和化爐低負(fù)荷運(yùn)行所擔(dān)心的，防止氣化爐超溫的最燒嘴冷卻水可燃?xì)獾臋z測(cè)工作，發(fā)現(xiàn)異常情況立重要問(wèn)題之- -。即打閘停車、泄壓和氮?dú)庵脫Q處理，確保氣化爐(3)不同負(fù)荷對(duì)氣化爐燒嘴的影響不- -樣，的安全。低負(fù)荷運(yùn)行是對(duì)燒嘴最不利的，設(shè)計(jì)時(shí)氣化爐最2.3氣化爐日 評(píng)估低負(fù)荷為70%也是考慮到這一點(diǎn)。氣化爐正常專業(yè)技術(shù)人員每天對(duì)氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行的數(shù)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)燒嘴冷卻水回水溫度為50C，當(dāng)據(jù)進(jìn)行整理、對(duì)比和分析，根據(jù)氣化爐的運(yùn)行狀氣化爐在40%負(fù)荷時(shí)，燒嘴冷卻水回水溫度降況及參數(shù)變化情況進(jìn)行評(píng)估，并制定出安全、合為35C，此數(shù)據(jù)表明氣化爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)燒理的操作預(yù)案和指令，指導(dǎo)操作人員進(jìn)行氣化爐嘴環(huán)隙處的溫度也是下降了的。兩臺(tái)氣化爐低負(fù)的安全操作。荷運(yùn)行40 d以上，饒嘴沒(méi)有發(fā)生泄漏，但這也2.4氣化爐開(kāi)停車不能說(shuō)明低負(fù)荷對(duì)燒嘴的影響減小，還需要更多氣化爐開(kāi)停車嚴(yán)格執(zhí)行確認(rèn)單并簽字，安排的實(shí)際數(shù)據(jù)分析和理論支持。.至少2人以上對(duì)氣化爐專人監(jiān)護(hù)開(kāi)停車，監(jiān)護(hù)爐(4) 氣化爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，增加進(jìn)入燒嘴溫、流量、壓力參數(shù)，升降壓、升降溫速率;防屏蔽環(huán)隙的保護(hù)蒸汽用量，由正常的1.5t/h增止閥門開(kāi)度小，物料指示假，發(fā)生氣化爐超溫、加到2.0t/h，這是為了保護(hù)氣化爐拱頂爐磚，超壓等嚴(yán)重事故。在開(kāi)停車過(guò)程中，技術(shù)監(jiān)督要防止拱頂超溫。監(jiān)護(hù)崗位人中國(guó)煤化工化爐的運(yùn)行(5)氣化爐低負(fù)荷下運(yùn)行，原料氣甲烷含量安全，降低@:fYHCNMHG化工設(shè)計(jì)通訊第37卷第5期Chemical Engineering Design Communications2011年10月造氣爐水夾套失效原因分析徐廣平(山東陽(yáng)煤恒通化工股份有限公司，山東郯城276100)摘要: 通過(guò)分析與試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)造氣爐夾套失效的原因是由于空程尺寸過(guò)大。關(guān)鍵詞:造氣爐夾套:失效:空程尺寸中圖分類號(hào): TQ113.25文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B文章編號(hào): 1003-6490( 2011)05 0026-02Analysis of Failure Reasons of Water Lined jacket in Fixed-Bed GasifiersXU Guang ping(Shandong Yangmei Hengtong Chemical Co., Ltd., Tancheng Shandong 276 100, China)Abstract: After analysis and experiment， failure reasons of the water lined jacket in fixed-bedgasifier is due to the air space oversized.Key words:water lined jacket in fixed- bed gasifier ; failure;air space size此水夾套上封頭材料是20g,水夾套制作按1存在的問(wèn)題，壓力容器標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制作，設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1.山東陽(yáng)煤恒通化工股份有限公司化肥廠表1水夾套設(shè)計(jì)參數(shù)2009年有4臺(tái)φ2800mm造氣爐水夾套上封頭在數(shù)連續(xù)運(yùn)行2年后發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象，使水夾套運(yùn)行周設(shè)計(jì)壓力/MPa0.24期比正常情況大大縮短，而正常使用周期在5年最高工作壓力/MPa0.2左右。開(kāi)裂位置在封頭向火側(cè)，自水側(cè)向爐膛沿設(shè)計(jì)溫度/C137縱向開(kāi)裂，開(kāi)裂部位形貌見(jiàn)圖1.最高工作溫度/C133介質(zhì)..水、蒸汽_在造氣爐實(shí)際操作運(yùn)行中，測(cè)得蒸汽出口管下側(cè)附近的測(cè)溫點(diǎn)運(yùn)行溫度在125~135 C，爐口1膛底部運(yùn)行溫度在1200~1300C，爐膛中上部溫度在1000~1200C，封頭附近正常使用溫度在700~800 C，不正常時(shí)可達(dá)1000 C。2原因分析圖1水夾套封頭開(kāi)裂部位宏觀形貌對(duì)圖1中的白色方框區(qū)域取樣分析化學(xué)成收稿日期: 2011-03-14作者簡(jiǎn)介:徐廣平(1975-)， 男，山東臨沂人，助理工程師，從事設(shè)備管理工作。的目的。但是,氣化爐低負(fù)荷運(yùn)行有很大的安全3結(jié)語(yǔ)風(fēng)險(xiǎn),必須采取必要的安全防護(hù)措施,操作人員必2010 年年底，天野化工化肥裝置兩臺(tái)氣化須熟練掌握操作技能和預(yù)案，迅速反應(yīng)，快速處爐低負(fù)荷(40%負(fù)荷)累計(jì)運(yùn)行40d,采取可行、置,否則會(huì)產(chǎn)告背嘗平擊的后用兒畢變?cè)辖Y(jié)構(gòu),中國(guó)煤化1可控、有效的操作手段對(duì)氣化爐進(jìn)行維護(hù)運(yùn)行，時(shí)刻滿足山苛,才是氣化沒(méi)有發(fā)生超溫、超壓等安全問(wèn)題,達(dá)到了安全運(yùn)行:CYHCNMH(爐安全穩(wěn)定是小時(shí)人在，研人問(wèn)題出最根本辦法。.