煤化工企业化工装置过热炉停炉应用技术研究

煤化工企业化工装置 过热炉停炉应用技术研究

张明，韩士磊

山东华鲁恒升化工股份有限公司 山东德州 253000

摘要：甲醇合成蒸汽过热炉设计正常产S25GR蒸汽量159T/h，最大处理量200T/h，但由于园区过热S25蒸汽用户仅一台丙烯压缩机及两台贫甲醇泵汽轮机，实际用量低，导致蒸汽过热炉实际运行负荷仅在50T/h左右，负荷较小。蒸汽过热炉实现在线停运，做好停炉后工艺处理；确保蒸汽过热炉停炉后，安全处理，设备正常备用；根据装置操作规程，装置PID图。本方法适用于装置蒸汽过热炉系统在线停运及工艺处理。本文就煤化工企业化工装置过热炉停炉应用技术研究。

关键词：蒸汽过热炉；工艺处理；安全处理

园区S40减S25GR减温减压器完全可以满足S25GR管网需求，且过热炉停运后节省下燃料气可以用于公司内其他用户使用，因此过热炉在线停运具有可行性及必要性。^[1,2]过热炉停运后，汽包副产S25蒸汽全部送入饱和S25管网，S25BH管网增加约50T/h送汽量，北区过热S25蒸汽全部由S40减温减压补充。本次调整需要实现过热炉独立系统在线安全停运，且过热炉进行停运后工艺处理保证正常备用，部分停运蒸汽管线保持暖管状态。甲醇合成蒸汽过热炉设计正常产S25GR蒸汽量159T/h，最大处理量200T/h，但由于园区过热S25蒸汽用户仅一台丙烯压缩机及两台贫甲醇泵汽轮机，实际用量低，导致蒸汽过热炉实际运行负荷仅在50T/h左右，负荷较小。

1 具体作业步骤

1.1 准备工作

停车后系统隔离用盲板位置及规格统计，需更换垫片准备齐全。同调度室及相关岗位做好沟通，适当降低S25BH管网压力，及做好S40减S25GR加量准备，确保S25蒸汽管网稳定不出现大的波动；过热炉出口放空管线导淋暖管排放，管线备用。^[3]

1.2 过热炉停炉

通知调度室及相关岗位，蒸汽过热炉准备停炉，做好相关准备。现场将汽包蒸汽直接去S25BH管网阀门HV2010旁路双阀打开，确保该管线外送蒸汽量最大，缓慢关闭S25BH来过热炉阀门（阀1），实现汽包产蒸汽走HV2010直接去S25BH管网。

现场逐渐关小过热炉出口并网第一道阀（阀2），过程中根据外送蒸汽温度，中控逐渐关小燃料气阀门TV2045，降低过热炉高压燃料气流量，保持辐射室顶部温度以50℃/h的速率下降，同时调节烟囱调节挡板DP1，保持炉膛压力稳定，随着燃料气用量逐渐减少，注意控制膜分离尾气外送量。适当打开过热炉出口蒸汽放空阀门PV2079，过热炉熄火前必须保持蒸汽流动，直至阀2全部关闭，过程中同调度及变换岗位做好联系，维持S25GR及S25BH管网稳定。^[4,5]

中控将过热炉关闭高压燃料气阀门及长明灯燃料气火盆阀门，关闭TV2045，PV2002及PV2001，通知现场将上述阀门切断阀关闭。现场逐渐关闭汽包来过热炉阀门（阀3），直至阀3全部关闭，过热炉炉管内压力泄净后关闭过热炉出口放空阀PV2079，此时汽包副产蒸汽全部送至S25BH管网。

因过热炉蒸汽出口至减温减压器较远，为保证该段管线暖管状态，微开过热炉出口倒流程放空阀门，保持外送管线暖管状态。^[6]

1.3 过热炉停炉后工艺处理

过热炉停炉后，打开进炉膛S5蒸汽进行炉膛内吹扫，直至吹扫合格，关闭S5蒸汽及进气快开风门及烟囱调节挡板，合格标准为炉膛内取样分析，CO+H2<0.2%,通电不爆。

现场关闭0.8MPa燃料气界区阀，阀后8字盲板（4”）导盲;0.08燃料气界区阀关闭，阀后8字盲板（10”）导盲，膜分离尾气至N3短接临时管线双阀间加盲板（2”），将燃料气通N3上8字盲板（2”）导通，通入N3对V2007及高压、低压及长明灯燃料气管线进行置换，打开燃料气管线末端去火炬阀门进行排放，对V2007进行升降压置换，通过PV2085A排放，最终V2007设备内及燃料气末端取样N2>98%。V2007置换合格后充压倒流程对V2003来闪蒸气管线置换，在V2003侧拆口进行排放，取样分析N2>98%。

置换合格后进过热炉各股燃料气进行盲板隔离，膜分离尾气来阀后（8”）,T2001来阀后（8”）,液氮洗来阀后（10”）,V2003来阀后（6”）均加盲板隔离（详见盲板隔离图）。燃料气管线通入N3氮封保护。^[7]

因目前汽包直接去S25BH管线较细（12”），为解决以后装置加量后S25外送阻力问题，本次停炉后，在过热炉蒸汽进口管线上增加一台切断阀（阀4），可利用汽包去过热炉蒸汽管线外送蒸汽，消除汽包外送蒸汽阻力。

1.4过热炉长期停运监控

过热炉停炉后，按照长期停炉备用处理，日常做好阀门状态检查及盲板检查，备用风机定期盘车。炉管定期进行氮气置换，防止炉管生锈腐蚀；炉膛内定期取样分析，建立监控分析台账。过热炉外送蒸汽管线暂时采取倒流程暖管排放方式，保持过热炉出口至减温减压管线暖管状态，现场定期对管线沿途导淋进行排放。做好停运后饱和蒸汽至过热炉管线疏水工作，随时做好管线投用准备。

1.5作业过程中可能存在问题

目前直接去S25BH管网管线较细，是否满足蒸汽全部外送需求，如不能满足则需要借用去过热炉蒸汽管线外送，打开阀门1及阀门3，过热炉内带压，待甲醇合成装置停车检修期间，将阀门4增加，消除蒸汽外送阻力。^[8]

汽包蒸汽来过热炉管线阀门3或管网来蒸汽阀门1内漏，则过热炉仍旧无法完全切出，待甲醇合成装置停车检修期间，将阀门4增加。

为防止炉管烧坏，过热炉熄火前，出口PV2079保持开度，保持蒸汽流动，同时监控好炉膛温度，熄火后再逐渐关闭PV2079。

2作业的安全环保控制

2.1安全环保危险因素

主要因素：过热炉炉管损坏、高温烫伤、管线振动

次要因素：CO中毒、登高作业、抽堵盲板作业

2.2 消除以上因素的措施

作业安全关键控制点监护确认签字表

关键点内容，炉管损坏，高温烫伤，CO中毒，抽堵盲板作业，登高作业

关键点控制标准，熄火前炉管内蒸汽流动不得中断，监控好炉膛温度；作业人员佩戴好防护用品，作业时确认安全条件，及作业环境；作业时进行彻底工艺处理，置换合格，办理相关票证；工艺交出彻底，办理票证；高处作业佩戴好安全带，需要时搭设脚手架

3 结论

调整方案进行充分论证，全员进行培训学习；停车及置换处理时现场无关人员要撤离。中控人员和现场要做好联系工作，现场遇到紧急情况要及时通知中控，以免事态扩大。停车隔离结束后，要及时做好盲板的“盲、通”工作，并做好记录；现场设置警戒区，界区内场地平整、通道畅通。现场夜间必须保证有充足的照明；严格个人防护措施落实，执行公司、车间的安全管理制度、标准、规范。作业时必须佩戴防尘口罩、防护眼镜等防护用品。作业时现场备长管面具、空气呼吸器等应急救援器材。作业时现场应准备的应急药品：现场配有急救站，医生熟悉现场作业环境

参考文献

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[8]张云散 , 李领 , 詹芳苹 . 蒸汽锅炉三级过热器管泄漏焊接修复[J]. 焊接技术, 2017.