制氣17轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐出口工藝氣異常溫升問(wèn)題的探討與解決

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐出口工藝氣異常溫升問(wèn)題的探討與解決李智軍、李立寶、李熾海、李學(xué)武新疆區(qū)·塔里木油田公司塔西南石化廠摘要:澤普石化廠廢熱鍋爐受二段爐催化劑灰塵及耐溫材料中SiO2影響而結(jié)垢,熱效率下降,出口工藝氣溫度超高,中變催化劑床層溫度升高。本文通過(guò)設(shè)備分析及現(xiàn)場(chǎng)論證后,進(jìn)行工藝操作調(diào)整,達(dá)到長(zhǎng)周期穩(wěn)產(chǎn)目的。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐;內(nèi)外管結(jié)垢;中變超溫;控制措施1問(wèn)題引出2008年4月合成氨裝置大修開(kāi)車(chē)正常后,廢熱鍋爐工藝氣出口溫度(TIC66001在入口溫度(TI66011變化不大的情況下,每天以平均1℃的速度上升,鍋爐出口溫度調(diào)節(jié)閥(鍋爐中心閥逐漸關(guān)閉,鍋爐出口溫度從正常的350℃上升至395℃,最高時(shí)達(dá)415℃(見(jiàn)圖1,嚴(yán)重威脅后續(xù)設(shè)備的安全,提高了中變爐床層的反應(yīng)溫度,噴蒸汽降溫降低了中變催化劑的活性。針對(duì)這一問(wèn)題,分析能夠引起廢熱鍋爐工藝氣出口異常溫升的主要原因:內(nèi)管壁結(jié)垢和外管壁結(jié)垢。圖12008年10~11月二段爐出口、廢熱鍋爐出口、中變爐床層溫度變化圖2分析論證過(guò)程通過(guò)分析查閱歷年水質(zhì)數(shù)據(jù)并比較和2009年3月檢修時(shí)對(duì)廢熱鍋爐檢查,否定了外管壁結(jié)垢的可能,確定為內(nèi)管壁結(jié)垢。2.1水質(zhì)分析及2009年3月檢修分析否定了廢熱鍋爐外管壁結(jié)垢轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐的換熱結(jié)構(gòu)是殼程走水,管程走工藝氣,若水質(zhì)不合格會(huì)造成廢熱鍋爐外管壁結(jié)垢,熱效率下降,出口工藝氣溫度上升,嚴(yán)重時(shí)有爆管的可能。查閱歷年來(lái)水質(zhì)分析記錄,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析對(duì)比,重點(diǎn)比較了SiO2、pH值、電導(dǎo)率、磷酸根等數(shù)據(jù),爐水中各項(xiàng)工藝指標(biāo)的最高值均未超過(guò)歷年來(lái)開(kāi)車(chē)后同期最高值。水質(zhì)指標(biāo)表明:爐水不會(huì)在廢熱鍋爐外管壁結(jié)垢。表12007年脫氧水分析時(shí)間2-13-14-15-16-17-18-19-110-1指標(biāo)平均值pH值9.129.229.279.238.929.979.17電導(dǎo)率μ9.838.9014.914.427.568.62≤159.79總鐵mg/L0.040.020.020.020.02/≤0.10.03溶解氧mg/L2.175.00555≤503.81懸浮物mg/L253.27硬度mmol/L0.010.01含油mg/L0.86脫氧水Cl-mg/L0.920.710.710.710.710.65表22008年脫氧水分析時(shí)間1-12-13-14-15-16-17-18-19-110-111-1平均值pH值9.248.679.608.788.429.169.258.589.609.16溶解氧μg/L5.005.005.005.005.005.005.00555.005.00硬度mmol/L0.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.01總鐵mg/L0.040.080.110.140.040.020.110.750.590.020.18懸浮物mg/L5.001.001.0036.000.644.503.0083.006.31脫氧含油mg/L0.460.281.590.700.918.081.040.940.261.46圖2廢熱鍋爐殼程未進(jìn)行化學(xué)清洗前狀況2.2設(shè)備檢修驗(yàn)證2009年3月檢修時(shí)對(duì)廢熱鍋爐檢查及化學(xué)清洗作業(yè),驗(yàn)證廢熱鍋爐未出現(xiàn)因水質(zhì)原因結(jié)垢,見(jiàn)圖2。2.3二段爐內(nèi)裝填物的影響2008年4月大修中,更換了二段爐催化劑。新催化劑為西南化工研究院的CZ-5:3000kg、CZ-7:9000kg,附有合格證并成分符合設(shè)計(jì)要求。按技術(shù)要求裝填完畢后開(kāi)車(chē)前,用空氣壓縮機(jī)的空氣進(jìn)行從上至下的吹塵。表3歷年?duì)t催化劑裝填量對(duì)比kg年份下部φ50剛玉球下部φ25剛玉球催化劑保護(hù)劑上部φ25φ50剛玉球1998159290003000105420015059219100300015001000200667410929536154059243220081000Φ2091090002000Φ207505002009520120089642400600380圖3二段爐頂部分布器無(wú)孔剛玉磚圖4φ50剛玉球基本上都翻到了下層圖5類(lèi)似水泥的粉塵檢修對(duì)頂部分布器剛玉磚修補(bǔ)(主要是中部的無(wú)孔磚見(jiàn)圖3。2009年3月裝置停工檢修時(shí),打開(kāi)二段爐大蓋,發(fā)現(xiàn)裝在最上面的φ50mm剛玉球基本上都翻到了下層,表面上是φ20mm剛玉球(見(jiàn)圖4,且伴有許多類(lèi)似水泥的粉塵(見(jiàn)圖5。φ20mm剛玉球在二段爐進(jìn)口旋流(見(jiàn)圖6的作用下產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦生成類(lèi)似水泥的粉塵,φ20mm剛玉球的外形直徑變小(見(jiàn)圖7。2009年3月停工時(shí)卸出來(lái)的φ20mm耐火球,抽6個(gè)進(jìn)行了測(cè)量,直徑分別為17.4、16.8、17.76、17.86、18.44、17.44mm,平均為17.62mm。圖6二段爐進(jìn)口旋流圖7外形直徑變小表4%分析項(xiàng)目CZ-5φ20耐火球粉末Al2O369.3395.2283.47NiO4.000.1615.30SiO20.171.940.18附著垢表面附著垢刮痕圖72.4內(nèi)管壁結(jié)垢的論證及成分的定性新?lián)Q的催化劑、部分鋼玉磚均有合格證,SiO2含量≤0.2%,且為確認(rèn)合格將部分二段爐裝填物送檢驗(yàn)證。12008年12月將二段爐催化劑CZ-5、CZ-7及耐火磚送洛陽(yáng)耐火材料研究院(國(guó)家耐火材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn),分析數(shù)據(jù)如下:CZ-5中SiO2含量為0.34%,CZ-7中SiO2含量為0.14%,耐火磚中SiO2含量為0.51%22009年5月將二段爐催化劑CZ-5、φ20耐火球及粉末送川化股份公司檢驗(yàn),分析數(shù)據(jù)如表4。32009年8月將二段爐催化劑CZ-5、φ20、φ25耐火球送洛陽(yáng)耐火材料研究院檢驗(yàn),分析數(shù)據(jù)如下:CZ-5中SiO2含量為0.18%,φ20耐火球中SiO2含量為0.20%,φ25耐火球中SiO2含量為0.12%(說(shuō)明:2009年5月、8月送檢的φ20耐火球都為3月份停工卸出來(lái)的。查看分析數(shù)據(jù),三次分析均有偏差,但粉末分析SiO2含量0.18%,證明沒(méi)有問(wèn)題,排除了催化劑及鋼玉磚影響造成廢熱鍋爐內(nèi)管壁SiO2結(jié)垢的說(shuō)法。在2009年3月檢修時(shí)查看廢熱鍋爐內(nèi)管壁結(jié)垢情況時(shí)發(fā)現(xiàn),結(jié)垢物外觀不是凝結(jié)垢,而是附著垢,比較松軟,用硬物輕松能夠去除(見(jiàn)圖7。通過(guò)論證排除了催化劑及鋼玉磚SiO2超指標(biāo)影響造成廢熱鍋爐內(nèi)管壁結(jié)垢的說(shuō)法,認(rèn)為轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐出口工藝氣異常溫升的主要原因?yàn)槎螤t催化劑和耐火球裝填量和高度造成的。由耐火球及催化劑灰在廢熱鍋爐內(nèi)管壁上形成的垢物表明:垢物較松散,氣流波動(dòng)易脫落。當(dāng)轉(zhuǎn)化工藝系統(tǒng)產(chǎn)生較大物流波動(dòng)時(shí),廢熱鍋爐出口工藝氣溫度會(huì)有一定程度下降,這一現(xiàn)象從另一方面也證明廢熱鍋爐內(nèi)管壁結(jié)垢分析的正確。得到了正確的判斷后,就容易找出異常的規(guī)律。在催化劑的裝填過(guò)程中