制氢工艺余热锅炉操作法

1、制氢工艺余热锅炉操作法261锅炉系统概述261.1 余热锅炉系统简介制氢装置内的转化炉排出的高温烟气和转化气都带有 大量的余热，为了充分利用此热量，降低装置能耗，在本装 置内分别设置了转化炉余热锅炉（ER-2101），转化气余热锅炉（ER-2102）各一台，还有一台中变气蒸汽发生器 （ER-2103）。两台余热锅炉共用一个汽包（D-2110），产生的3.5MPa的饱和蒸汽在转化炉余热锅炉的过热段过热。锅炉 正常运行时满足两种工况：初期工况、末期工况；在初期工 况时产3.5MPa, 420C的过热蒸汽18.9t/h。这些蒸汽除供本 装置使用外，多余部分并入厂区的中压蒸汽管网。转化炉余热锅炉是一台

2、自然循环水管式余热锅炉。按烟 气运动方向排列，由原料预热段、过热段及蒸发段、空气预 热器四个部分组成。转化炉余热锅炉为负压炉。转化气余热锅炉是一台卧式自然循环火管式余热锅炉。 炉体锅炉中间设置旁通道，转化气出口设置自动调节机构， 以便控制转化气出口温度，保证工艺操作需要。转化气余热 锅炉为正压炉。转化气余热锅炉和转化炉余热锅炉共用一台汽包（D-2110），汽包安装在标高17米的平台上，以保证锅炉水 循环。余热锅炉给水由系统供给除氧水，除氧水先经换热器(E-2103 )换热至220 C后进入余热锅炉汽包(D-2110 )和 中变气蒸汽发生器(ER-2103)汽包(D-2111 )。2.6.1.2

3、 锅炉系统水、汽流程自装置外来的100 c的除氧水，进入中变气/除盐水换热 器E-2103 (壳程)与中变气换热到 220 C左右，进入余热锅 炉汽包(D-2110)和中变气蒸汽发生器(ER-2103)汽包(D-2111 )。余热锅炉汽包内的炉水自下降管进入转化气余热锅炉(ER-2101 )内，被转化气加热汽化，汽、水混合物沿上升 管上升到汽包进行汽、水分离，水再由汽包底部流入(ER-2101),如此形成了以下降管中的饱和水与上升管中 的水汽混合物的密度差为推动力的自然循环。同时，汽包内 的饱和水在转化炉余热锅炉内同样进行着蒸发段自然循环， 发生蒸汽。经汽包分离出来的蒸汽，经过转化炉余热锅炉的

4、过热段过热后，一部分作为转化炉进料配汽，其余部分由PIC-2608送入厂区中压蒸汽管网。2.6.2 锅炉系统质量标准1) 锅炉给水温度监测TI-2214 : 220± 10C硬度：W0.03mml/l溶解氧分析：W 15卩g / lPH 值：8.59.22) 炉水PH值分析：912Cl -分析：1ppm磷酸根分析：25卩g/l3) 蒸汽温度调节 TIC-2609/A : 420± 10C压力调节 PIC-2608 : 3.5 ± O.IMPa钠离子分析：v 15卩g/kg锅炉系统的正常操作与维护2.6.3.1 液位控制1) 余热锅炉汽包(D-2110)液位的控制2

5、) 余热锅炉汽包(D-2110)的液位是锅炉系统的一个 极其重要的控制指标。液位过高，使蒸汽带水，进入转化炉 管后会损害转化催化剂，更为严重的是，高温炉管遇水骤冷 易发生断裂，因此，要控制液位不能太高。而液位过低，易 导致干锅事故，若干锅给水会引发锅炉爆炸事故。为此，我 们在实际生产过程中，要严格控制好锅炉汽包液位。3）余热锅炉汽包（D-2110）的液位由LIC-2601控制在 液面计55± 15 %处。在开工初期或生产波动较大时，可改手 动控制，生产稳定后投用自动控制。4）连续排污扩容器（D-2110 ）液位控制连续排污扩容器（D-2112）液位由LV-2603控制在55 % 左右

6、。263.2 压力控制1）通过PIC-2608，调整出装置的蒸汽量，进而控制自产蒸汽的压力在 3.5 ± O.IMPa。2.6.3.3 温度控制1）通过TIC-2609A调整进入过热段冷却脱氧水来控制自产中压蒸汽的温度在 420 ± 10 C。2.6.3.3 炉水质量控制在锅炉运行过程中，随着炉水的大量蒸发，水中的盐类、 悬浮物逐渐积累，使锅炉水质变坏，影响蒸汽质量并对锅炉 造成损害。因此，要对锅炉进行排污处理，以得到合格蒸汽 并确保安全、稳定的生产运行。1）连续排污又称表面排污。中压锅炉汽包（D-2110 ）在运行中，液 面上炉水大量蒸发，是盐类、杂质积聚较多的区域。通过

7、连 续排污，对这部分区域的炉水进行适当排放，以维持正常的 盐类、悬浮杂质的浓度。连续排出的高温炉水进入连续排污膨胀器(D-2112)，在其中迅速汽化降温，产生的蒸汽进入 0.3Mpa蒸汽管网，未汽化的炉水进入定期排污扩容器(D-2113)，继续汽化降温降压，蒸汽放空，未汽化的炉水 进入水池-2101。排污量一般为锅炉给水量的 23%。2) 定期排污：定期排污的主要作用是排出炉水中的沉淀物，与连续排 污配合调整炉水品质。当炉水质量不良或是悬浮物增多时， 应加强定期排污。另外，如遇锅炉液位过高也可通过定期排 污大量排放，以恢复正常水位。为保证锅炉水质，每班必须 排放一次，每次至少半分钟。钙生成的松

8、散水垢不会附着于汽包壁上，待定期排污时排出 锅炉系统。2) 加药方法(1) 投入一定量的磷酸三钠于 D-2114中，加入计算好的 一定量的除氧水配置成 2030%的药液。(2) 开搅拌器搅拌均匀。(3) 启动锅炉加药泵，根据炉水中含磷酸根的浓度情况， 调整P-2102/1 , 2, 3的输出量，连续给锅炉加药。(4) 每次加药，开加药泵前要先开泵的回流阀，由回流 阀调节泵的出口压力，待压力大于泵出口线介质压力时，开 泵出口阀。停止加药时，先停加药泵，再关出口阀。263.5 锅炉系统岗位的正常检查、操作。1) 检查锅炉系统的管线、阀门、法兰、设备及附属设备的泄露、破损、仪表准确好用等情况。2)

9、检查汽包液面，每班至少冲洗液面计一次，并检查 与室内二次表是否一致，发现问题及时联系仪表处理。3) 当液面计看不见水位时，要立即检验液面计，查明 是缺水还是满水，以采取相应措施，严禁在不明实际液位状 态的情况下盲目上水或大量排污。一般采用“叫水法”判断 汽包是否严重缺水或满水。263.6 叫水操作：1)打开液位计排水阀，冲洗水、汽管路；2) 关水阀，让汽路冲洗；3) 开水阀，关汽阀让水路冲洗；4) 关闭水阀，注意观察玻璃液位计是否出现水位，若 能看到水位，说明还可以进水，若采用“叫水法”仍不上水， 则说明完全干锅。5) 每班进行一次定期排污一分钟以上。6) 查看炉水及锅炉给水水质分析报告，及时

10、调整炉水 质量。如发现炉水中磷酸根含量过低，或锅炉给水总硬度突 然大幅度上升，迅速联系汇报班长及车间技术人员进行加药 工作。7) 遇到其它异常现象又无法正常调节时，立即汇报班 长及车间技术人员，及时处理，严禁长时间异常运行。264锅炉系统的正常停运264.1 正常停炉操作余热锅炉的停运与制氢装置的停工同时进行。制氢装置 接到停工指令后，转化降温降量，锅炉系统随之降温，自产 蒸汽随温度的降低而降低。至转化炉熄火前，锅炉系统始终 要保持正常的汽包液位，防止锅炉干锅。1)锅炉停运前，先彻底地检查设备及附件的缺陷，以便停工后处理。2) 锅炉降温后自产蒸汽减少，可引入管网3.5Mpa蒸汽速度降温，锅炉系

11、统随之自然降温，蒸发量减少，注意保持工艺入炉蒸汽量和汽包液面。4) 当转化炉床层温度降至 450 C或中变床层温度降至 250C( 3.5Mpa蒸汽开始液化时的温度理论值为 242 C)时， 切除进炉蒸汽，蒸汽全部送入管网。5) 待汽包温度降至250 C时，断开与3.5Mpa蒸汽管网的 连接，自产蒸汽改过热段出口放空，汽包开始降压，注意控 制降压速度0.5Mpa/h，同时注意保持好汽包液面。6) 随自产蒸汽量的减少，锅炉可以间断上水，开大间断排污，但要保持汽包液位稳定。7) 当炉水温度降到70 C以下时，可将炉水全部放出。8) 排净 D-2110、D-2111、D-2112、D-2113、E-

12、2103 (壳程)及管线内积水。9) 排净其余蒸汽采样线、炉水采样线内的存水。264.2 锅炉保养锅炉停运期间，受热面遇氧气发生氧化腐蚀，锅炉运行 后，在高温下会加剧腐蚀，影响强度和使用寿命。因此，在 锅炉停运之后，一定要对其进行合理的维护保养。停炉保养的主要方法有以下几种：1)压力保养：用通入蒸汽或定期加热的方法使锅炉保持一定的压力，保持炉水温度在100 c以下，并注意控制液 面在正常水平。这样，就可以保证炉水中无氧且能阻止空气 进入锅炉内部。这种方法适用于短时间停炉的保养，而且在 冬季时不能采用。2) 湿法保养：停炉后将炉水放净，清除水垢后关死各 处人孔、阀门等。锅炉加软化水至最低液位，用

13、锅炉加药系 统向锅炉内加入事先配置好的碱性保护液，开锅炉给水阀向 锅炉注水至全满，用专用泵使锅炉进行水循环，达到均匀分 布，同时，要定期用微火烘炉，保护受热面外部干燥。当炉 水碱度降低至一定限度时应予补加。此方法也适用于冬季。3) 干法保养：停炉后将炉水放净，清除水垢后用氮气吹净对流段管组的存水，然后按每立方米容积投放量3kg左右的标准在D-2114内放入生石灰或氯化钙 (放置于铁盘中) 然后将锅炉封闭，每隔半月打开人孔检查一次，当干燥剂吸水变质后，应及时更换。此方法适用于长期停炉时的锅炉保 养。4) 充氮保养：在锅炉各部炉水排净后，用氮气吹扫出剩余存水后用氮气将锅炉充压至0.10.3Mpa,

14、长期密封，注意保持氮气压力，严防空气进入。紧急停炉2.6.5.1 紧急停炉紧急停炉是在异常情况下，进行的保护人身和设备安全的必要措施。在下述情况下，可进行紧急停炉:1) 锅炉严重缺水，经叫水操作后仍未看到锅炉水位时。2) 锅炉水位迅速下降，虽不断给水并采取其他措施(关 闭各路排污、开锅炉给水付线、增开备用水泵等)但液位仍不回升时。3) 全部给水阀失灵或给水泵停车并无法开启，或给水系统严重故障，而一时无法修复，不能保证锅炉给水需要时。4) 所有水位表、安全阀失灵时。5) 锅炉受压部件泄露或严重破损时。如上述情况之一发生，应立即通知班长和车间技术人员，联系调度，准备全装置紧急停工。转化系统按紧急停工 方案进行。严禁锅炉无液面上水，严禁在无车间技术人员指 挥的情况下对锅炉系统做大幅度的调整(如开关汽包出口大 阀等)，以防锅炉受到急骤应力变化而扩大事故。265.2 紧急停炉的操作步骤1) 汇报班长及车间技术人员，转化系统准备停工。2) 迅速引入外来中压蒸汽，自产蒸汽改过热段出口放空，注意控制汽包压力下降速度不能过大。3) 只要不是因锅炉缺水而紧急停炉，就应该保持锅炉 正常液位。4) 如因缺水而紧急停炉，严禁向汽包给水并确认进水 阀全部关死，以防干锅给水引发爆炸事故。 转化炉停止进料，1)定期排污时要事先通知班长及主操作；2)