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1、硝酸生产常见操作要点 第一部分 设备操作要点 一:阀门阀门定义阀门是管路流体输送系统中控制部件,它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。 (1)阀门分类 按作用和用途分类1 截断类:如闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、针型阀、隔膜阀等。截断类阀门又称闭路阀,截止阀,其作用是接通或截断管路中的介质。止回阀,止回阀又称单向阀或逆止阀,止回阀属于一种自动阀门,其作用是防止管路中的介质倒流、防止泵及驱动电机反转,以及容器介质的泄漏。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。 防爆阀、事故阀等,安全阀的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值,从而达到安全保护的目

2、的。 调节阀、节流阀和减压阀,其作用是调节介质的压力、流量等参数。2 真空类:如真空球阀、真空挡板阀、真空充气阀、气动真空阀等。其作用是在真空系统中,用来改变气流方向,调节气流量大小,切断或接通管路的真空系统元件称为真空阀门。3 特殊用途类:如清管阀、放空阀、排污阀、排气阀、过滤器等。排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件,广泛应用于锅炉、空调、石油天然气、给排水管道中。往往安装在制高点或弯头等处,排除管道中多余气体、提高管道路使用效率及降低能耗。在我们的硝酸装置中常见的阀门分别有闸阀(多用于蒸汽管道)、截止阀、球阀(多用于酸管道)、蝶阀(多用于循环水系统)、针型阀、止回阀、安全阀(蒸汽系统或需

3、要安全放空的压力容器)、减压阀(如点火氢气用的减压阀)。 ( 2 )常见的阀门操作问题汇总1 阀门关闭以后不能正常打开:日常的生产操作中经常会遇到阀门关死以后打不开的现象,原因是在阀门关闭之后长时间不动作、阀杆位置锈蚀或者是像我们硝铵一样有结晶的介质、长时间不动作阀门里面剩余的介质会结晶,粘在阀芯和阀体上导致阀门打不开。 操作建议:如果是这一类的情况,大家在打开阀门的时候不要用蛮力或者加力扳手硬扳、建议大家用扳手来回活动阀门,直到阀门打开为止(如果是我们的大阀门,如蝶阀等、则需要检修协助,拆开阀门的传动机构,对其传动机构进行清洗和润滑)。2 阀门关闭以后还有介质流出(阀门关不死):日常的操作中

4、经常会发现阀门在关闭的过程中不能完全关闭,有介质外流,造成这类情况的原因一般都是大家在上次关闭阀门的时候,阀门内有杂质导致阀门关不死,所以大家用加力扳手硬扳。导致阀门的阀芯和阀门密封面受损,下次阀门关闭就不能关死。 操作建议:如果是这一类的情况,大家在关闭阀门的时候不要用蛮力或者加力扳手硬扳,建议大家开大阀门,让阀门里面的杂质随着介质一起流出,再慢慢的关闭阀门。 二,用循环水(冷冻水)换热的设备及其管道:(1)在我们的装置中硝酸用循环水(冷冻水、脱盐水)或者利用尾气等作为载体进行热量交换的设备分别有:蒸发器、空气二次换热器、氧化炉过热段、饱和段、尾四、水平废锅、尾三、经济器、低压快冷器A/B、

5、尾二、尾一、高压快冷器、吸收塔换热盘管(循环水、冷冻水)软水预热器、氨蒸发器A/B、气氨过热器、表冷器。硝铵的换热器主要包括:工艺水冷器(废弃)、喷射冷却器、一蒸冷却器、闪蒸冷却器、中和水冷器和循环水氨冷器、气氨过热器。这类换热设备在操作过程中,既要考虑到设备本身的换热需求,还要考虑到其他设备的换热需求。尽可能做到资源的合理利用。例如:我们的装置循环水站距离西边的装置比较近,所以在运行的过程中我们需要对西面装置的进水和回水加以限制,保证东边设备,尤其是东边的吸收塔能够有足够的循环水进行换热(不会影响到吸收塔的吸收效果)。(2)换热设备的操作办法: 在启用换热器前应首先检查放空阀是否关闭。 投用

6、换热器时应先开冷流,后开热流。停用时应先停热流,后停冷流。 在开工中,热流未启用而冷流温度升高,应打开热流放空阀或热流的进口或出口阀,预防受热憋压。 用蒸汽吹扫换热器时,吹扫管程,要将壳程放空阀或进出口阀打开;吹扫壳程,要将壳程放空阀或进出口阀打开; 防止介质受热膨胀而憋压。进蒸汽要缓慢,以防水击。 要经常检查换热器的温度、压力是否正常,管、壳是否有内漏,头盖、丝堵、法兰、放空阀等有无渗漏。(3)操作中常见的问题:排气问题,只要大家注意就会发现,在我们的绝大多数的换热设备都是有排气和排净口的,所以在我们的换热设备在充液是都需要大家把排气阀门打开。排气阀的位置一般都在设备的最高点。这样布置是为了

7、把设备里的气体都能排净,有有利于充液。排气的时候还要注意一个问题,如果是介质温度高的,一定要注意不要让介质大量的从排气口流出,所以刚开始大家可以把排气的阀门开大一点,当感觉设备中充液差不多的时候就可以把排气的阀门关小一点。当设备的排气口有液体出来的时候就可以及时的关闭排气口。排净问题,在这一类的换热设备中都有我们的排净口,排净口一般在设备的最底部。目的是设备长期不运行的时候把设备中的介质都排放干净。 三,过滤设备操作要点(1)硝酸硝铵的过滤设备;空气过滤室(一二三级袋式过滤器)、液氨过滤器、气氨过滤器、润滑油过滤器、循环水旁滤器、一些泵的Y型过滤器等。过滤设备:过滤设备是指用来进行过滤的机械设

8、备或者装置,是工业生产中常见的通用设备。过滤设备总体分为真空和加压两类,真空类常用的有转筒、圆盘、水平带式等,加压类常用的有压滤、压榨、动态过滤和旋转型等。(2) 过滤设备操作要点:我们的过滤设备大多是不能进行反洗的,所以滤芯过一定的时间就必须进行更换或者拿出来进行清洗。另外一般的过滤器底部都有排污导淋。建议大家在设备长期运行的过程中每隔一段时间打开排污导淋把过滤下来的杂质排掉(如液氨过滤器、气氨过滤器)油过滤器除外。还有一些设备是可以进行反洗的(如循环水的旁滤器),可以设置定时反洗。还有一些可以根据进出口的压差进行反洗。*我们的油过滤器在投用之前必须进行充油,目的是为了防止在启动的过程中油压

9、波动,引起机组异常。充油的办法就是打开两个过滤器中间的平衡阀让油进入过滤器,当过滤器充满油的时候,油就会沿着回油管回到油箱,当回油视镜上能看到油时,充油合格。在充油的过程中还有一个很重要的问题,如果是刚清洗过的滤芯,为了防止引入杂质,在充油一段时间后就必须把油全部从排净口倒出来。* 四,泵及其工艺维护(1)离心泵的工作原理当离心泵启动后,泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动,迫使预先充灌在叶片间的液体旋转,在惯性离心力的作用下,液体自叶轮中心向外周做径向运动。液体在流经叶轮的运动过程中获得了能量,静压能增高,流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后,由于壳内流道逐渐扩大而减速,部分动能转化为静压能,作后沿

10、切向流入排出管路。所以泵壳不但是汇集由叶轮流出液体的部件,而且还是一个动能装臵。当液体自叶轮中心甩向外周的同时,叶轮中心形成低压区(既形成真空)在储槽液面与叶轮中心压差的作用下,使液体被吸入叶轮中心。依靠叶轮的不断运转,液体便连续的被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能最终表现为静压能的提高。  (2)离心泵启动 启动前应做好如下准备工作: 检查水泵设备的完好情况。 轴承充油、油位正常、油质合格 将离心泵的进口阀门全部打开(循环水泵除外)。 泵内注水或真空泵引水(倒灌除外)打开放气阀排气。 检查轴封漏水情况,填料密封以少许滴水为宜。 电机旋转方向正确(原始开车或者电机维修过,办法点

11、试)。 以上准备工作完成后,便可启动电机,待转速正常后,检查压力、电流并注意有无振动和噪音。一切正常后,逐步开启出口阀,调整到所需工况,注意关阀空转的时间不宜超过3分钟。(3) 运行 运行期间,主要是巡回检查,检查的内容有四个方面: 1、轴承的检查 轴承温度不超过75(对绝大多数轴承)。 轴承室不能进水、进杂质,油质不能乳化或变黑。 滚动轴承稀油润滑时,油面应不低于油标中心线。 是否有异音,滚动轴承损坏时一般会出现异常声音。 当工况改变后随时注意电流,不能让泵长时间超负荷运行。(4)泵机组是否产生较大的振动,造成振动的原因有: 水泵和电机轴心线不对中。 水泵或电机底脚螺栓松动,或者基础不牢。

12、转子质量不平衡。 泵在小流量运行,产生径向力、回流、气蚀。(5)离心泵的气缚现象:在离心泵启动前没向泵壳内灌满被输送的液体,由于空气密度低,叶轮旋转后产生的离心力小,叶轮中心区不足以形成吸入贮槽内液体的低压,因而虽启动离心泵也不能输送液体。这表明离心泵无自吸能力,此现象称为气缚。吸入管路安装单向底阀是为了防止启动前灌入泵壳内的液体从壳内流出。空气从吸入管道进到泵壳中都会造成气缚。所以离心泵启动前必须向壳体内灌满液体,在吸入管底部安装带滤网的底阀。底阀为止逆阀,防止启动前灌入的液体从泵内漏失。滤网防止固体物质进入泵内。靠近泵出口处的压出管道上装有调节阀,供调节流量时使用。 (6)离心泵的气蚀现象

13、:液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几

14、百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。 (7)*特殊泵,特殊处理,循环水泵我们的循环水泵由于是双吸泵,且泵的流量很 大。泵的进出口都是电磁阀们(开关阀门比较慢)所以在启泵之前,我们一般都是把泵的进口阀门开60°,出口阀门开30°,当泵开始正常运转是全开进出口阀门。停泵和倒泵的过程中也要非常注意,停泵先关出口阀门,后关进口,但是一定要保证泵的止回阀回座。倒

15、泵过程一定要保证总管的压力稳定。*另外像我们的锅炉给水泵等压力高的多级泵,启泵之前出口阀门不能全关,防止泵憋压,所以启泵之前阀门一般都开10°,再慢慢的根据流量调节阀门的开度。* (8)倒泵的过程:一般在倒泵的过程中都要求整个过程中工况尽可能稳定,尽可能不要发生波动,所以一般的倒泵过程归结如下:检查备泵(送电,充液,排气,盘泵,检查油位,进出口阀门)泵充液后保证泵进口阀门打开,出口阀门根据情况全关或者微开中控有工艺连锁的,切掉工艺连锁(防止在倒泵的过程中流量压力不稳)三个人进行配合,一个人启动备泵(出口压力都正常时)一个人开备泵出口阀门,另一个人关正在运行泵的出口,并且尽可能保证步骤

16、一致,操作平稳,保证管道流量稳定,压力稳定。当备泵的出口打开完全后,运行泵的出口也已经基本全关,此时关闭运行泵。通知中控,该投工艺连锁的,投用工艺连锁(投运连锁前一定要复位)。倒泵合格后,观察泵的运行情况(流量压力是否稳定,有无异响)泵有连锁的投用连锁(通知中控对泵的连锁进行复位)。*我们的锅炉给水泵,开工酸泵,循环水泵,循环风机等都是变频启动,启动过程比较缓慢,操作过程中一定要注意。我们的盘车电机启动的过程也比较慢,约15s后才能运转,操作人员都需要注意(启动步骤和重点会在后面讲到)。* 第二部分 工艺操作要点氨系统硝酸氨系统:氨是我们生产硝酸的原料之一,所以氨蒸发的重要性不言而喻,并且氨蒸

17、发和我们的吸收塔换热紧密相关,在调节过程中不但要注意氨蒸发的蒸发压力还要注意对吸收塔的换热影响。氨蒸发总共经由7个设备(液氨过滤器、氨蒸发器A/B、气氨分离器、气氨加热器、气氨过滤器、煮油器)到达氨空混合器与空气混合。正常生产的过程中由7个自动调节阀来控制。氨蒸发的操作过程中要求操作平稳,保持氨压稳定,防止氨空比波动。*原始开车系统引氨,在原始开车的过程中对我们的氨系统要进行置换,置换用N2.在我们氨蒸发器A/B的旁边有一根蓝色管就是N2管道。从外界引氨进入系统,首先检查系统漏点,系统进行置换,现场准备好防毒面具,扳手等紧急处理工具,检查系统的阀门,确保系统管路通畅,只留进入系统的双截止阀,中

18、控联系调度送氨,现场开启双截止阀引氨入系统,在这个过程中要求现场的人缓慢操作,如果发现泄漏要及时停止引氨。并且在引氨的过程中,液氨的管道可能会发烫,这是正常的现象(液氨在管道中压力降低,吸收热量进行蒸发,当在管道充满氨后管道压力升高,液化过程释放出大量的热)操作的过程中需要操作人员注意。*正常生产的氨系统操作,正常生产中我们需要首先建立水(冷冻水和循环水系统的循环)系统。循环水的循环量约500m3(吸收塔111层)。冷冻水系统的循环量大约为350m3(吸收塔1227层),所以冷冻水循环泵的出口蝶阀需要根据流量进行调节,并且冷冻水补水现在已经改为工艺水泵出口,工艺水泵出口压力2.0MP,冷冻水系

19、统只有约为0.4MP的静压,所以在补水操作的过程中要求操作人员开补水针型阀的时候缓开,通知中控开排气阀大约20o25o,等到排气阀门出口有水流出时,缓慢调整泵的进口压力为0.5MP,综合流量调节出口压力高于进口压力0.20.3MP为止。这样调节的目的:1 保证氨蒸发器的蒸发量,充足的调节空间(调节氨压的PIC104调节阀正常的工作阀位40o50o) 2 保证吸收塔的换热,保证在调节氨压的过程中不会影响吸收塔的换热(因为氨蒸发器B只承担系统20%的蒸发量,所以一般为了精细控制都是通过调节氨蒸发器B的进水量即通过PIC104来调节。在调节PIC104的时候PIC105会根据回水总管的压力辅助调节保

20、证循环水回水总管的压力稳定即流量稳定) 3 操作平稳(氨蒸发器B承担20%的蒸发量,在调节氨压的过程中压力波动小,不会影响后续工段) 水系统建立以后引氨入系统,正常生产引氨,中控在点火前通知现场,现场人员检查管道,检查阀门,打开双截止阀只留氨蒸发器A液位调节阀(LIC-101)进行调节,关闭气氨总阀。中控人员根据氨蒸发器A的液位进行调节。后开启氨蒸发器B的调节阀(LIC104)调节其液位,投用气氨过热器和管道保温,并检查冷凝液到脱氧槽管路阀门,保证通畅(通常情况下需要调节气氨的温度在120oC左右,如果系统刚开始运行,此时气氨未流通不能确定其温度调节是否合理,则需要现场留人在点火后进行及时调节

21、。如果系统已经运行一段时间,则其疏水副线都是调节合理的,开车过程中只需要全开加热蒸汽即可)。气氨压力的调节,一般情况下气氨的压力高于空压机出口压力0.2MP为宜或者调节流量阀(FIC101)阀位在30o40o,这样便于调节。气氨放空阀(XIC103)全关,气氨快切阀(HIC102)开度为80o。液氨过滤器、气氨过滤器、气氨分离器、煮油器的操作。液氨过滤器主要过滤液氨中的固体杂质,如果长时间未清理滤芯上的杂质,则氨蒸发器进液氨要受阻,此时需要清洗或者更换滤芯。因此要求每隔一段时间把液氨过滤器底部排污阀打开,把过滤下来的杂质排进煮油器。气氨过滤器主要是过滤从气氨过热器到氨空混合器之前管道中的杂质,

22、要求其进出口压差不能超过15K,当杂质过多时其压差也会增大,所以要求操作人员每隔一段时间要对气氨过滤器进行排污处理。气氨分离器一般不需要多余的操作,只要保证其液相回到氨蒸发器B的管路畅通就可以了。煮油器主要是是把系统排出的水和油污进行及时排放。煮油器利用水浴加热(自然界中水的比热容最大,水浴加热煮油器的温度升降很平缓便于操作)的办法把系统排放的液氨和油污及杂质(排油污位置:循环水氨冷器,氨蒸发器B,系统的进液氨管道,蒸发器液位计导淋,液氨过滤器排污等)。 煮油器的操作要点:煮油器在排油水之前先注满水并通上蒸汽,但是不要求蒸汽开得太大,排油水(由于循环水氨冷器的压力要高于氨蒸发器B,所以排油水时

23、候要求缓排,尽可能操作平稳)时检查管道阀门保证煮油器蒸发的气氨是通入系统的,并且煮油器出口其气氨总管的阀门只能微开一点(排循环水氨冷器时候要求开的更小,防止蒸发量太大,造成气氨过热器出口温度降低,氨空比上升)。等到排油水到60%左右液位时,停止排油水,慢慢开大蒸汽知道听到有明显的咕咚声,再慢慢开大煮油器出口的截止阀(现场留两个人,一个人慢慢的开出口,一个人留在气氨过热器的现场温度计前,看到现场温度下降1oC2oC停止开出口)。排油污,当中控的远传煮油器温度上涨到75oC左右时,中控通知现场人员关加热蒸汽,开循环水进行置换,关闭煮油器出口的截止阀(防止排污过程中系统的气氨进入煮油器)提前给排污的

24、小桶中加上废酸(根据油水的液位)缓开排污阀,利用余压把油污排入小桶中,缓慢中和至中性时,开底部导淋,再加酸重复操作直到排污结束。油系统油系统的要求是操作平稳尽可能不要让油压波动,油系统的主要设备有:油泵(齿轮泵、油粘度高、流量小、压力波动小),油冷器、润滑油过滤器、控制油过滤器、油加热器、油雾风机、事故油泵、事故油过滤器、高位油箱。开车之前需要启动油泵,检查备泵的管路是否通畅并且把备泵投连锁,事故油泵(事故油泵在油箱的顶部,其油泵充液主要靠事故油泵过滤器前的限流孔板和泵出口的限流孔板,所以原始开车也要对其进行必要的检查)投连锁,投用油雾风机(作用主要是把回油带进系统的水蒸气排出,给油箱建立负压

25、有利于系统回油)正常的操作中只需要调节油温、监控油压、注意油箱液位、经常排水就可以。调节油温主要通过调节进油冷器的循环水量来调节油温(现场人员必须注意,在冬天或者刚开车的过程中油温和循环水的温差比较大,在调节油温的过程中要比平时更缓慢,防止调节过程中油温变化太快造成四合一机组振动值增大,如果温差接近则调节的幅度可以适量加大,在开车的过程中如果油温明显偏低,此时循环水温度高时也可以把油冷器当做油加热器来用)。监控油压以由中控和现场共同来监控。注意油箱液位也可以由中控和现场来共同监控(现场以现场液位计为准,做好标记定期巡检即可)。排水,为了利于回油四合一机组上面留有四个 ,所以在回油的过程中汽轮机

26、密封蒸汽就会随润滑油一起回到油箱,由于水的密度大于油所以水会在油箱的底部聚集,要求现场操作人员每班一次进行排水(排出的油水混合物回收到指定位置)。倒换油过滤器:在工作过程中当滤器两罐需要相互切换时,操作者首先要打开平衡阀,使油液流向备用滤灌。开通备用滤灌顶放气阀,当次阀门有油液冒出时说明此时备用罐油液已经充满,即将排气阀关闭。转动阀顶切换手柄向另一边转动(手柄下定位销挡住则手柄到位)将油路切换到备用位置。油路切换完成,立即关闭平衡阀,整个切换过程完成,此时备用油罐变成工作油罐,原来工作油罐变为备用油罐,此时即可放油,开盖更换滤芯。开车过程中一般要求油系统提前运行,看到高位油箱有回油,根据温度决

27、定是否投用有冷器或者油加热器,投用油过滤器(控制油过滤器和润滑油过滤器),投用油雾风机,进机组油压一般都控制在250KP300KP左右。控制油压力一般控制在0.70.8MP为宜。蒸汽系统蒸汽系统的主要是作为载体对我们系统反应产生的热量进行回收,同时用这些热量带动我们的机组进行做功。以下是汽轮机的一些参数额定功率 4560KW 额定进气压力 3.9MP额定转速 9190r/min 额定进气温度 420O转速变化范围 82719650r/min 额定排气压力 0.012MP跳闸转速 10421(电子)10614(机械)r/min另外我把尾气透平的一些参数也罗列出来作为对比进口流量 288.2m3/

28、min 输出功率 6050KW进口压力 0.95MP 工作转速 8000r/min进口温度 380oC 出口压力 0.1022MP通过对比大家就会发现我们在生产的过程中我们四合一机组的能量是有两个设备进行提供的即汽轮机和尾气透平,并且尾气透平提供的能量要略大于汽轮机。蒸汽水系统简述,我们进界区的脱盐水经脱盐水泵送至软水预热器二次空冷器,一次空冷器分步加热后到达脱氧槽进行热力除氧(热力除氧:在容器中,溶解于水中的气体量是与水面上气体的分压成正比。采用热力除氧的办法,即用蒸汽来加热给水,提高水的温度,使水面上蒸汽的分压力逐步增加,而溶解气体的分压力则渐渐降低,溶解于水中的气体就不断逸出,当水被加热

29、至相应压力下的沸腾温度时,水面上全都是水蒸汽,溶解气体的分压力为零,水不再具有溶解气体的能力,亦即溶解于水中的气体,包括氧气均可被除去。除氧的效果一方面决定于是否把给水加至相应压力下的沸腾温度,另一方面决定于溶解气体的排除速度,这个速度与水和蒸汽的接触表面积的大小有很大的关系。这就可以知道我们脱氧槽为什么要加热到略大1个于大气压即温度略大于100,并且顶部为什么有两个放空装置了)在脱氧槽除氧加热后还要进一步加药除氧(防止发生吸氧腐蚀,对设备完成危害)一般都加联氨(俗称水合肼,分 子 式:N2H4·H2O。需要大家注意的是,吸入该品蒸气,刺激鼻和上呼吸道。此外,尚可出现头晕、恶心和中枢

30、神经系统兴奋。液体或蒸气对眼有刺激作用,可致眼的永久性损害。对皮肤有刺激性;长时间皮肤反复接触,可经皮肤吸收引起中毒;某些接触者可发生皮炎。口服引起头晕、恶心。)除此外还要加入NaOH调节PH,加入Na3PO4(磷酸三钠在水中形成磷酸根和钠离子,磷酸根与镁离子及钙离子反应能生成松散的水渣,有利于水渣随污水排除锅炉。的过热蒸汽供汽轮机做功,多余的蒸汽外送至公司的3.8MP蒸汽总管(产蒸汽的量大约每小时22.0t.这个值一般都是我们炉水循环量的15%)。汽轮机做功后冷凝液由冷凝液泵送出进去从新进入软水预热器。汽轮机用蒸汽的系统闭路流程简图如下开车的蒸汽流程和注意事项会在开车流程中讲到讲解中控和现场

31、的一些操作要点:我们的蒸汽冷凝液及水主要进过我们的设备有13个(分别是:脱氧槽、气氨过热器、软水预热器、二次空冷器、一次空冷器、脱氧槽、经济器、汽包、水平废锅、氧化炉、汽轮机、表冷器、喷射冷凝器等)操作过程中经常动到或者需要注意的调节阀有9个调节阀,需要经常注意到的仪表点有20几个左右。首先是脱盐水槽液位调节阀(LIC132),调节时主要以脱氧槽液位为准(因为技改的原因我们的脱氧槽现在的大部分水源是由高塔的1.3MP膨胀槽冷凝液和系统0.5MP膨胀槽冷凝液补充)所以很到时候就会遇到这种情况:脱氧槽液位很高不需要外界补充脱盐水,但是二次空冷器出口的空气温度很高(在硝酸的性质中我们讲过硝酸在101

32、.32 KPa下,当其质量分数达到68%(约15mol/L)时形成共沸混合物(沸点120.5),此后硝酸质量分数不增加,制取更浓的硝酸需要对硝酸脱水生成超共沸混合物并进行蒸馏。)通过了解硝酸的性质我们知道去漂白塔的空气温度如果太高,会有硝酸蒸汽蒸发,造成最后的成品酸浓度降低。所以一般的操作就是减少0.5MP膨胀槽和1.3MP膨胀槽到脱氧槽的冷凝液,把冷凝液外送,补充脱盐水让二次空气的温度降下来,这个操作中在保证二次空气温度的情况下尽可能节省脱盐水即可,最好不要让我们的脱氧槽溢流。脱氧槽压力调节阀一般情况下,如果脱氧槽在回收1.3MP的膨胀槽冷凝液时,这个调节阀都是关闭状态或者开度很小。如果脱氧

33、槽在回收1.3MP的膨胀槽冷凝液,这个调节阀开度还很大,很有可能脱氧槽的液封已经破掉了,这个时候的操作办法是把调节阀先全关,等几分钟以后在通知现场的人建液封。汽包液位调节阀一般情况下这个调节阀都是投自动的,只有排间排的时候才打到手动,在排间排建液位时这个阀门一般不能开得太快,以为我们的锅炉给水泵是多级离心泵,其提供的压力很大但是其流量很小,为了防止阀门开的过大泵出口压力过低造成泵超负荷运行,一般要求建液位缓慢操作。并且每次建液位之前最好观察一段时间把系统物料平衡时的阀位记住,当现场把液位排到设定值时可以直接把阀位恢复到原来值在,再慢慢调节观察平稳后投自动。汽包放空阀紧急泄压,或者开车的过程中排

34、气,或者停车泄压时用。其设定值就是我们汽包正常工作中允许达到的最大值,当压力高于这个值时汽包放空就会快速打开。三通一般不要求调节。蒸汽外送调节阀主汽阀这两个阀门比较关键,相互之间调节对另一个都有很大的影响,所以放在一起进行讲解。首先调节外送蒸汽的压力的调节阀(PIC125)时候外送的蒸汽流量会增大,那么进入汽轮机主汽阀的蒸汽流量就会减小,如果主汽阀开的太慢就会造成四合一机组的能量平衡被打破导致机组运行不平稳,所以在用副线调节外送流量或者对外送压力进行设置时候不能一次把压力设高或者设低这样都会导致四合一机组的运行不平稳对整个机组都是有害的。正确的做法是调节外送流量是现场人员慢慢的动作,中控人员看

35、着主汽阀的开度尽可能让阀位缓慢上升或者下降,直到平衡。设置其外送压力也是一样,可以一点点的设高或者设低让主汽阀慢慢地动作直到达到需要设定的压力后停止操作。蒸汽进界区的调节阀(PIC220)正常运行的时候一般保持全开,只有在停车我们系统不需要进蒸汽时候才关闭这个阀门,并且一般在关闭的过程中我们知道化工生产中调节阀不能当做截止阀,所以一般都会关闭其前后截止阀其中一个,开车前引蒸汽才从新打开。关于这个阀门的操作会在后面的开停车中重点讲到。表冷器液位调节阀(LIC110)和(LV110A)根据表冷器液位共同调节,一般也不需要多余操作。但是有一点很重要就是虽然冷凝液泵出口有0.7MP的压力,但是由于回流

36、还有管路中压力损失,在进入软水预热器前压力只有0.3MP不到。以上9个阀门我们在蒸汽系统操作中经常动作请大家务必记住其操作的影响。做到动前停3秒,蒸汽的阀门在开停车的时候动作的比较多,建议大家自己罗列一个表格把我们开停车动作的阀门记下来。酸系统我们的酸流程比较简单,主要是集中在吸收塔前后。但是在操作的过程中大家必须掌握什么地方能产生硝酸,以及我们产生硝酸的条件。通过掌握我们生产的反应。大家知道我们产生硝酸的几个方程式为: 4NH3+5O2 = 4NO+6H2O+905571.2KJ 2NO+O2 = 2NO2+113043.4 KJ 3NO2 + H2O = 2HNO3+NO+594.5KJ第

37、一个反应在氧化炉中发生(0.4MP绝压 820oC880oC)第二个反应在经济器出口就开始(温度150oC开始反应)第三个反应(有水产生且温度120oC就能发生)综上所述能产生酸的地方有以下几个:经济器出口、低压快冷器A/B、稀酸分离器、尾二、尾一、高压快冷器、尾分、吸收塔、地槽。其中要控制的阀门大多都设在现场,一般都要求全开(低压快冷器A入口、NOX防喘阀后、低压快冷器A/B之间、稀酸分离器)到稀酸槽的阀门,靠位压流入稀酸槽。地槽酸也打进稀酸槽,尾二产生的酸很少,且尾二压力远高于稀酸槽,两侧的球阀一般都只开一半,主路球阀也只开一半。尾一,尾分等管层和壳层的酸一般都排到了开工酸槽,漂白塔和地槽

38、。现场如果液位过高就需要现场把其阀门开大。中控需要调节的调节阀一般只有5个,吸收塔液位调节阀、漂白塔液位调节阀、工艺水调节阀、吸收液调节阀、稀酸槽液位调节阀。其中吸收塔液位调节阀(LIC120)和漂白塔液位调节阀(LIC123)一般根据设备的液位来进行调节,一般不需要多余的操作。工艺水调节阀(FIC133)和吸收液调节阀(FIC303)也是根据成品酸的浓度确定的,一般不调节吸收液的水量,只调节工艺水的流量。稀酸槽液位调节阀(LIC115)也是根据稀酸槽的液位进行调节的,只有在冲洗稀酸分离器的时候液位会发生波动。酸系统每个班都要求做两次酸浓度,根据酸浓度调节工艺水量。但是必须注意工艺水和吸收液的

39、流量计都是浮子流量计,有时候会卡住。所以需要中控的人不光要看着流量,还要注意调节阀,如果调节阀开的很大或者开度很小时很可能有问题,这个时候一般都是开大或者关小阀门,当其显示的流量发生变化时,浮子可能就已经冲通了,在慢慢的恢复流量,观察一会没有问题后,投自动。酸系统在开停车的过程中动作的比较多,具体会在后面的开停车流程中讲到。主流程讲解概述本装置为GRANDE PAROISSE双压法,出界区硝酸浓度为55%(重量)。供给的液氨经蒸发与空气混合、然后在低压0.45 MPa下在氧化炉中氧化。通过产生蒸汽及尾气加热而使氧化氮气体冷却可获得最大的热回收。低压氧化氮气体经冷却,稀酸冷凝,在NOX压缩机中压

40、缩到1.0 MPa,冷却后送到吸收塔,在塔内NOX与水反应生成硝酸。生产的硝酸用空气漂白后送入贮槽。出塔的尾气在换热器中经加热后送入膨胀机以回收能量。机组机组包括轴流式空气压缩机K-101A:将空气过滤器S-101来的完全过滤干净的空气加压为0.45 MPa(A)工艺空气。离心式NOX压缩机K-101B:将氧化氮气体从0.39MPa压缩到1.0 MPa(A)。 尾气膨胀机K-101C:在尾气排入大气之前回收热尾气中的能量。 蒸汽透平机K-101D:回收工艺过程中产生的高压过热蒸汽中的能量。氨一空混合气的制备空气压缩空气通过滤器S-101在空压机K-101A中压缩至0.45MPa,总的压缩空气分

41、为主空气(占总量的85%)和二次空气(占总量的15%)。二次空气冷却到100,用于漂白硝酸。主空气197 进入氨空混合器L-111,氨流量由主空气流量FR-102作比例控制。空压机用防喘阀HV-105将空气排入大气的方式防喘振。氨蒸发及压力控制氨蒸发组件氨蒸发器E-103A(80%的负荷)氨蒸发器E-103B(20%的负荷)界区来的液氨通过液氨过滤器S-103后进入主蒸发器E-103A。液氨用水在0.56 MPa压力下蒸发在E-103A中为闭路循环的冷冻水E103B中为冷却水由于通过氨蒸发器E-103A的冷冻水流量为常数,因此蒸发器气氨压力由PIC-104控制,该阀调节通过蒸发器E-103B的

42、冷却水,在蒸发器液位调节控制下部分液氨由E-103A至E-103B。这种液氨流动将积累起来的油和水转到E-103B再从E-103B排污入煮油器E-133,E133在约8 5(最大90 )下进行蒸发,底部积累的油、水排入收集器中。氨过热来自蒸发器E103A、E103-B及E-133的气氨在气氨过热器E-104中用低压蒸汽加热至120 。从E103A及E103B来的气氨经过气分离器V-101,这是个翼片分离器,可确保没有液滴会夹带到气氨过热器E-104。氨/(氨+空) 比例控制过热气氨在进入氧化炉之前在氨空混合器L-111中与主(工艺)空气混合,工艺空气在一文丘里管中测定流量。工艺空气是氨/(氧+

43、空)混合比例控制的主变量,空气流量进入比例控制器FFIC-101。比例控制器调节氨空混合器前的气氨流量。正常的NH3/(NH3+空气)比例值为9.91%体积比。氨氧化氨空混合气约185 进入氨氧化炉,穿过一有孔的筛板,该筛板将气体均匀地分布在铂铑合金催化剂表面上。氧化炉中有6层Pt-Rh网,开车时要点燃其中的点火臂,一旦(氨氧化)反应开始应关掉点火枪。为了获得高的氧化率及降低铂耗,应使用最佳的气流分布、流速、接触时间及铂网氧化温度。设计条件下的氨燃烧温度是865 ,调节比例控制器以保持这一铂网温度。氧化炉中的燃烧效率约为97%,其相应的铂耗应为110mg/t 100%硝酸。低压氧化氮气的热回收

44、 由氨氧化反应放出的热加上氨空混合气体中显热,将铂网和氧化氮气体温度升高到865 。在氧化炉出口低压氧氮气体依次通过下列换热器。垂直废锅 E-107蒸汽过热器 E-106垂直废锅 E-107尾气四次加热器 E-110水平废锅 E117尾气三次加热器E-120经济器E-108此时大量热已转至尾气或用于产生蒸汽。蒸汽产生及尾气加热低压氧化氮气体以865 进入废锅,流过E-107上部,炉壁冷却管,过热器E-106及蒸发器E-107下部。在垂直废锅中,低压氧化氮气体释放很大一部分热用于产生高压蒸汽(4.46 MPa)。该废锅为强制循环,蒸发率为泵循环量的15%。汽包内安装有一表面型蒸汽调温器,过热蒸汽

45、温度由阀TV-190阀调整进调温器和付线的蒸汽流量来控制。对于低压氧化氮气体出口温度420-450,在废锅E-107中产生17832 kg/h的饱和蒸汽。E-107出口低压氧化氮气体,直接进入尾气四次加热器E-110,管程的氧化氮气体冷却到340 ,壳程的尾气被加热。出换热器E-110后,低压氧化氮气体进入水平废锅E-117,该废锅为自然循环,产生7138 kg/h的饱和蒸汽,而低压氧化氮气体从冷却至270 。出废锅E-117后低压氧化氮气体经过三次加热器E-120从270 冷却至240 。然后经过经济器E108降温至142 。NO氧化成NO2为一放热反应,温度降低有利于该反应。稀酸冷凝及分离

46、出经济器E-108的低压氧化氨气体在低压快冷器E-109A/B中与冷却水换热冷却至38 。冷凝的稀酸浓度为38.1%。硝酸是由在快冷器中冷却下来的水与NO2反应生成的。快冷器分为A&B两部分,A为主冷却器,用循环水冷却工艺气体至约70 ,B为辅助冷却器用循环水将氧化氮气体冷却到38 , A&B之间设有一分离氧化器。为防止腐蚀,快冷器E-109A采用钛管。在稀酸分离器V-103中氧化氮气体分离出稀酸(从板上分离,然后汇集到稀酸槽V-111)稀酸由稀酸泵P-104A/B送入吸收塔C-101,根据V-111内稀酸浓度及吸收塔盘内硝酸浓度加入第10-13层塔盘上。V-111中稀硝酸由T

47、RSH-103.4测量温度和记录。分离器V-103出口气在进NOX压缩机之前与二次空气混合在开车阶段由于反应不完全或有旁漏,铂网上有孔等,会有相当多的气氨未与空气反应滑过铂网。这部分氨会溶解于E-109冷凝的硝酸中,生成硝铵并放热.氧化氮气体压缩与热回收氧化氮气体压缩来自V-103的低压氧化氮气体与来自漂白塔E-102的二次空气在NOX压缩机K-101B进口混合,由0.39 MPa压缩到1.0MPa。因氧化氮气体压缩和氧化而使气体温度升高, NOX压缩机出口会升至189 。NOX压缩机设有防喘保护阀HV-135,该阀将NOX气倒回低压快冷器E-109A进口。热回收NOX压缩机出口高压氧化氮气体

48、在尾气二次加热器E-113中冷却至140 ,尾气由91 加热至192 。在E-118尾气一次加热器中高压氧化氮气体冷却到92 ;尾气由18加热到91 。为防止热硝酸的腐蚀,换热器E-118为一钛管,出口端设有一翼片式分离器及高液位报警LAH117以防冷凝液体(开停车时)带入高压快冷器E-111。这些冷凝液排至漂白塔C-102。浓酸冷凝液在高压快冷器E-111中继续冷却氧化氮气体并有浓硝酸生成,气体冷却至47 ;产生的硝酸浓度为62%。高压快冷器为304不锈钢管。氧化氮气体吸收生成硝酸由E-111出来的高压氧化氮气体及冷凝酸进入吸收塔C-101,冷凝的浓酸与吸收塔产生的酸汇集于吸收塔底部。硝酸是

49、由二氧化氮NO2及四氧化二氮气体与从塔顶部供给的水进行吸收并反应而生成。氧化氮气体从塔底流向塔顶,气体流过每层筛板在塔板酸中鼓泡从而使气体中部分NO2及N2O4与水反应生成硝酸。从每层塔盘出来, NO2及N2O4浓度会减少而在生成酸时会形成额外的NO。两层塔盘间的体积(该体积从塔底到塔顶变得越来越大)允许NO部分氧化成NO2。在吸收塔出口,尾气中NOX浓度低于200PPm。吸收液及工艺水分别由塔顶及36层塔盘上加入,合计总量应为9.4 m3/h,正常情况下应尽量多用硝铵来的工艺冷凝液,但应保证塔顶37层塔盘上脱盐水加入量不少于1.0m3/h.从第37层塔盘开始水与氧化氮气体逆流接触至塔底。酸浓

50、度至塔底56%。不过80%的硝酸是在最低的6层塔盘中生成的。根据塔盘中的酸的浓度,低压快冷器E-109来的冷凝酸加入到第10-13层塔盘,正常情况下,第12层塔盘与冷凝稀酸浓度最接近。生成酸及NO氧化放出的热由浸在塔盘中的盘管中的冷却水(从第1到第11层塔盘,500 m3/h)及冷冻水(从第12层到第27层塔层,275 m3/h)带走。工艺水中含有的少量氯离子与氧化氮反应生成NOC1,这种产物在酸浓度为18-25%酸中积累起来,由于NOC1对不锈钢有腐蚀性,因此第12到第17层塔盘应间断排放以保持NOCl浓度较低(按重量比小于500×10-6.)排出的酸与漂白塔出来的酸混合排入酸贮槽

51、。氧化氮气体从塔底流过2层氧化塔盘(第1第2层).上面来的酸从外管流入塔底,为了获得生产63%酸所需的高氧化度这些塔盘是必须的,这些塔盘形成的少量酸溢流至塔底,氧化热由冷却盘管中冷却水带走。开车时这些塔盘充满稀酸从而较快地达到生产所需硝酸浓度。塔底汇集的硝酸浓度55%,送入漂白塔C-102,吸收塔液位由LIC-120控制。硝酸漂白及贮存吸收塔生产的稀酸中含有大量氧化氮从而使硝酸带色。溶解的氮氧化物用热空气气提而去掉。被称作二次空气的这种热空气由空压机K-101A供给。二次空气预先在二次空气冷却器中用脱盐水冷却至100 。其流量由FI-134测量,由HIC-137调节。漂白塔内二次空气夹带气提出

52、的氧化氮气体与硝酸逆流接触流过5层塔盘。空气与氧化氮气体送至NOX压缩机K-101B进口与富含氧化氮的低压气体混合。56%带色酸从漂白塔顶部加入,由上而下流过各层塔盘,在塔底汇集。脱色的漂白酸中NO2含量低于100×10-6,以HNO2表示。出漂白塔酸约49 ,经LV-123送入贮槽。酸流量由FQI-137测量并累积。开车酸槽及泵停车时塔盘中的酸流入塔底。一根DN80管将硝酸引入开车酸槽。开车酸泵P-106用于开车时将酸槽中的酸送入吸收塔建立塔封。各塔盘流入塔底的酸体积为72 m3 ,停车将酸排入开车酸槽时,应在塔底留部分酸(以便再开车时好观察),如果液位刚好在LAH-121之下(基

53、准以下低于300 mm )且T-101中留11 m3,塔底液位高于开车酸槽约0.5 m,此时排放酸可靠重力完成,若吸收塔底液位更低,这时可启动开车酸泵P-106来加快排放速度。尾气吸收塔出口尾气NOX含量200×10-6.,温度18 压力0.943 MPa,为了在尾气排入烟囱进入大气之前在膨胀机K-101C中回收到尽可能多的能量,尾气在以下这些换热器中加热。尾气一次加热器E-118;与高压氧化氮气体换热(至91 )。进入E-118之前,尾气先经过分离器V-107以除去除气体中含的液滴。尾气二次加热器E-113,与高压氧化氮气体换热(至192 )尾气三次加热器E-120,与低压氧化氮气

54、体换热(至259 )尾气四次加热器E-110;与出废锅的低压氧化氮气体换热(至421 )进膨胀机尾气温度385,压力0.91 MPa,出膨胀机135 ,0.1055 Mpa,正常操作时回收6445kw。最终尾气在脱盐水预热器E-121中冷却到100 。氧化氮压缩机出口及系统高压段的压力,主要由尾气膨胀机静叶及辅以进口阀HV-130(对较大幅度调整)的使用来调整。注意该压力也由NOX压缩机转速及进口压力影响,不过这些因素主要是由所需系统负荷及为获得机组最大效率而同时进行的空气流量/排气压力调节来确定的。尾气的监测由位于烟囱进口在线分析仪AIT-101进行。蒸汽及冷凝液废锅系统产生的蒸汽为4.4 Mpa。由垂直废锅E-101和水平废锅E-117产生的饱和蒸汽(256 )在汽包V-104中与炉水分离。蒸汽进入过热器E-106中过热,在V-104有蒸汽调温器,将蒸汽温度控制在420 ,调温

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