上海石化-提高B-1910焚烧炉运转率

————上海石化1#乙二醇装置QC小组

提高B-1910焚烧炉运转率1#乙二醇QC小组小组概况

我们乙二醇联合装置QC小组成立于1999年1月，小组成员大多是从事一线生产的岗位骨干，熟悉工艺流程，操作经验丰富。小组曾多次荣获上海市和上海石化股份公司优秀QC小组称号。

1#乙二醇QC小组QC小组信息小组名称1＃乙二醇置QC小组

成立时间1999年1月小组注册号990128

获奖情况多次获得上海石化股份公司和上海市优秀QC小组课题名称提高B-1910焚烧炉运转率

课题来源指令性课题注册编号08039注册时间2008年1月10日课题类型现场型TQC受训时间人均不少于48小时活动次数19次出勤率93％1#乙二醇QC小组序号姓名性别文化程度职称组内分工TQC培训情况1牛颐宁男大学工程师组织协调合格2方明男大学技师辅导合格3沈晓峰男大专技师项目实施合格4黄惠忠男大专高级工项目实施合格5郑颖女大专工程师数据收集合格6邵元根男技校高级工调查分析合格7刘余海男技校技师项目实施合格8朱珍华男中专技师项目实施合格9潘培弟男大专高级工调查分析合格10陈萍男大专高级工效果检查合格小组成员情况1#乙二醇QC小组

来自1#、2#乙二醇装置循环气、压缩机、分析房、脱二氧化碳塔、脱醛塔的总计13路废气，在D-1910废气罐混合后，进入B-1910废热焚烧炉焚烧。废气与空气、甲烷燃料气一起燃烧后变成无污染的二氧化碳和水，经与废热锅炉换热降温最后经烟囱排放至大气。废热锅炉可产生10kg/cm2的蒸汽供装置回收利用。工艺简介

流程简图

1#乙二醇QC小组2007.12B-1910焚烧炉运转率=95.6%2007.11B-1910焚烧炉运转率=87.6%2007.10B-1910焚烧炉运转率=94.5%2007.9B-1910焚烧炉运转率=84.8%QC活动选题理由2007.8B-1910焚烧炉运转率=87.2%对比2007年8至12月B-1910废气焚烧炉运转率2008年初化工部低成本战略措施要求B-1910焚烧炉运转率大于97.5%2008年初化工事业部根据《实施低成本战略措施》向1#乙二醇装置下达了提高B-1910焚烧炉运转率至大于97.5%的生产要求。接到这一指令后，我们1#乙二醇QC小组根据实际情况对B-1910焚烧炉的运行工况进行了数据分析。QC小组活动前情况1#乙二醇QC小组目标预期：焚烧炉运转率89.9%活动前……97.5%活动中活动中活动后活动目标值QC活动目标：B-1910焚烧炉运转率大于97.5%1．废热焚烧锅炉每月非计划停车

次数为0。2．废热锅炉蒸汽产量接近设计值8t/h3.开炉后废气放空量小于3%。

相关工艺参数目标：1#乙二醇QC小组月份非计划停炉次数单次平均停炉时间非计划停炉时间按计划停炉时间运转率次小时/次小时小时%2007年08月519.095087.22007年09月418.473.63684.82007年10月220.541094.52007年11月117.317.37287.62007年12月216.432.8095.6均2.8均18.3计259.7计108

均89.9上表中运转率=1-（月非计划停炉时间+月计划停炉时间）÷（当月天数×24）三个结论：1、停炉次数与运转率无直接数学关系，但停炉次数增加肯定会导致运转率下降。2、停车次数少的月份，运转率不一定高，运转率还与停炉时间有关。3、平均停炉时间长达18.3小时，缩短这个时间就能提高运转率。可行性分析2007年8至12月B-1910废气焚烧炉工艺参数统计表1#乙二醇QC小组2007年8月至12月运转率损失分析序号项目8月9月10月11月12月1非计划停炉545152计划停车01010非计划停炉损失运转率计划停炉损失运转率停炉后不能重开损失运转率运转率降低量2.8%0.4%6.9%百分比27.7%4.0%69.3%根据分类统计表，做出饼状图

1#乙二醇QC小组原因分析共计8个末端因素非计划停炉损失运转率系统图停炉后不能重开损失运转率系统图1#乙二醇QC小组序号末端因素验证方法及标准结果验证人验证日期1技术培训不够方法：查阅员工上岗考核成绩及培训记录。标准：有培训考核过程，无员工上岗考试成绩不及格。查阅了07年8月所有员工锅炉上岗考试分数，均合格；专业技术方面，接受锅炉工培训，考试合格，领取证书上岗。方明1月20日～2月15日非要因2责任心不强方法：查阅操作记录，查看DCS操作趋势。标准：操作工均及时对锅炉异常进行了正确的处理。抽查07年10、11、12月停炉记录共计4份，操作工均及时对锅炉异常进行了正确的处理。但停车因素均超出操作工处理能力范围。黄惠忠1月21日～2月20日非要因3点火枪打不着火方法：点火时，在视镜处观察。标准：有无火星。3月9日小组进行了现场点火测试，点火时视镜内漆黑，无打火现象。牛颐宁陈萍3月08日～3月24日要因42#U-115排放量波动方法：查2#U-115进气调节阀开度OP趋势记录。标准：上下振幅总量不超高10%查2007年11月操作记录U-115排放在5%到60%之间波动。振幅达到55%，大于工艺要求的10%。方明1月10日～2月20日要因要因确认1#乙二醇QC小组序号末端因素验证方法及标准结果验证人验证日期5水蒸气排放量过大导致锅炉熄火方法：查2#T-570的排放流量趋势记录标准：上下振幅总量不超高10%查11月期间操作记录，发现T-570排放流量在550-580kg/h之间波动，波动较小，振幅小于10%沈晓峰2月20日～3月10日非要因61号火焰检测器角度错误方法：现场测量标准：能否检测到火焰2007年3月15日现场观测，1号火焰检测器无指示潘培弟3月15日~19日要因7开炉后废气总管积水冲入炉膛方法：停炉时，检查炉嘴情况标准：有无积水痕迹2月18日检修时，进入炉内观测，炉嘴下方有液体流过的痕迹黄惠忠1月20日～3月5日要因8开炉点火前，空气量调节时间长方法：抽查四个班的班长调节风量。标准：点火时间是否超过10分钟1月22日到26日期间各班组开炉风量调节时间均超过15分钟，有一个班始终没调节到位。牛颐宁1月18日～1月26日要因1#乙二醇QC小组要因确认一：技术培训不够随着2#装置新建，新进员工比较多，为了了解他们的实际操作水平，07年8月我们查阅了他们接受技术培训及上岗考核情况，装置对他们进行了比较系统的技术培训，并通过每班一题，一周一练，一季一赛等各种形式进行考核，全员通过上岗考核，考试成绩均在70分以上，另外由技师黄惠忠对各个班组的主操进行了现场的考核，合格率100%。锅炉操作证取证率87%。结论：非要因1#乙二醇QC小组要因确认二：工作责任心不强分析几次停车原因，可以明显看出在工艺条件出现波动时，操作员均进行了及时处理，但由于工艺波动已经超出了调节的余地，工艺操作已经不能避免停炉。由上图可以看出由于废气成分变化后，温度下降过快，炉温从950℃在5分钟内降到360℃。操作工15分钟后赶到现场PLC处增加甲烷，并调节空气量，将炉温升到580℃，操作完成后未停炉，580℃的炉温持续了约50分钟，最终锅炉因为废气成分变化。不能在正常炉温下燃烧熄灭。结论：非要因1#乙二醇QC小组要因确认三：点火枪打不着火针对需要反复点火才能打火成功。我们经过视镜多次观察点火情况发现：点火不成功的试验中，电子打火枪均没有产生火花，相反有火花就可以正常点火。这就可以排除因风量和燃料气压力原因导致的点火失败。接着我们做了仪表信号试验和电气打火试验，排除了仪表和电气原因，最后判定主要原因在电子枪打火上。反复多次点火不成功浪费时间有时长达2小时，如遇到夜间或双休日操作工点火不成功等到常日班管理人员上班再处理，导致停炉多达10个小时以上。大幅降低了焚烧炉的运转率。结论：要因1#乙二醇QC小组要因确认四：2#U-115废气排放量波动2#U-115废气是从2#乙二醇循环气中排放的废气，经过U-115膜分离系统降低乙烯浓度后进入锅炉燃烧，主要成分为60%甲烷氢和15%乙烯，燃烧热值非常高，从图2我们可以看出，一旦这股废气流量突然降低，焚烧炉炉膛温度也会大幅下降，虽然及时调节工艺参数，炉温有所回升，但焚烧炉没有工作在正常炉温，50分钟后还是停炉。可见2#U-115废气排放量突然降低是停炉的原因之一。

结论：要因1#乙二醇QC小组要因确认五：废气中水蒸汽排放量大导致锅炉熄火2#乙二醇的T-570脱醛塔排放的废气为含水量99.5%的含醛水蒸气，其流量基本稳定在550-580kg/h之间，其流量占到总废气量的65%，从图2可知：在因可燃气体流量剧烈波动导致炉温波动时，是水蒸汽降低炉温引起停炉，这是否是B-1910停炉的主要因素呢？反观平时工况，在可燃气体流量正常时，水蒸汽排放量也很大，锅炉运行情况良好，说明水蒸汽对炉膛燃烧并无影响，所以水蒸汽排放量与锅炉熄火无关。结论：非要因1#乙二醇QC小组要因确认六：1号火焰检测器角度错误B-1910的两只火焰检测器（1号、2号）用于检测焚烧炉喷嘴火焰燃烧，这两只火焰检测器互为冗余关系，只有当两只火焰检测器都检测不到火焰时，仪表发出联锁停炉信号，强制停炉。由上图可知，由于安装角度的原因，1号火焰检测器基本检查不到火焰。只有2号火焰监测器可以检测到火焰，这时如果废气流量波动，导致火焰抖动，2号火焰检测器可能瞬间检测不到火焰，按照逻辑关系发出停炉联锁信号，这个原因导致了多次非正常停炉。结论：要因1#乙二醇QC小组要因确认七：开炉时废气总管积水冲入炉膛由于废气总管进入喷嘴的前一段管线属于整个管线的最低点，而且废气中水蒸汽含量达到84%，在停炉时管道内容易形成积水，当锅炉切入废气时，由于初期废气流速较快会将废气管中的凝水带入喷嘴中，瞬间堵塞喷嘴的同时缓慢降低炉膛温度，最后起到了“熄火”。的作用，导致焚烧炉停炉。结论：要因要因确认八：点火前炉膛空气量难控制在停炉后，如果要重新开炉必须将炉膛空气量由开炉时的约7300Nm3/h降低到设计的2100Nm3/h，由于自动风门翅片密封性不好，常常需要手动反复调节炉头入口蝶阀，和2号风机旁路蝶阀。工作繁琐，导致再次开炉时间延长约2小时，降低了运转率。

结论：要因1#乙二醇QC小组制定对策序号要因项目制定对策目标措施负责人检查人完成日期1点火枪打不着火

改进打火枪性能

点火成功率=100%

1、制定方案2、实施固定电极

牛颐宁方明2008.522#U-115排放量波动制定严格的控制指标

阀开度OP固定为25±5%

1、研究工艺状况2、固定OP为25±5%3、通过技术科审批并执行

黄惠忠方明2008.531号火焰检测器角度错误纠正1号火焰检测器位置

1号火焰检测器指示正确率100%

1、对比方案2、实施1号检测器移位

方明牛颐宁2008.54开炉后废气总管积水冲入炉膛

加装倒淋排水

管道积水量为0

加装倒淋

沈晓峰牛颐宁2008.65开炉点火时，空气量调节时间长

简化空气量调整方法

空气调整时间降低到10分钟以内

1、现场试验空气量2、改变空气量为2900±100Nm3/h3、通过技术科审批并执行

黄惠忠牛颐宁2008.71#乙二醇QC小组我们实施了两方面整改。第一、将固定两电极的陶瓷夹具向电极头移动。第二、将原来平直的电极头向内侧弯曲精确固定距离。完成后将电极复位。效果：整改后点火100%成功。缩短了开炉时间。

一：点火枪打不着火

实施对策及效果1#乙二醇QC小组

针对2#U-115废气排放量波动的问题，经过工艺调查发现操作工经常开关U-115进气阀门开度是为了调节2#乙二醇循环气压力。当循环气压力偏高时为了降压，将循环气体排放到U-115。经过QC小组讨论，我们要求改变循环气压力控制方式为，调节C-320甲烷加入量为主，调节U-115进气量为辅助。固定U-115进口阀门开度在25±5%。紧急情况下如果开度超出指标，必须书面记录。

二：2#U-115排放量波动

1#乙二醇QC小组效果：

U-115进口阀门开度由35±20%稳定到25±5%后，焚烧炉未再出现由于降低炉温造成的停炉。减少了非计划停炉次数。

实施前实施后序号抽查时间阀门开度记录人序号抽查时间阀门开度记录人108.1.20-10：3032%黄惠忠108.11.5-10：3027黄惠忠208.1.20-14：2035%208.11.5-14：3027308.1.20-16：0011%308.11.5-16：3027408.2.18-10：3055%陈萍408.11.9-9：3027沈晓峰508.2.18-13：3058%508.11.9-13：3027608.11.9-16：0027708.11.10-16：0027牛颐宁1#乙二醇QC小组三：1号火焰检测器角度错误

B-1910的两只火焰检测器（1号、2号）。由下图可知，由于安装角度的原因，1号火焰检测器基本检查不到火焰。如果废气流量波动，导致火焰抖动，2号火焰检测器可能瞬间检测不到火焰，按照逻辑关系发出停炉联锁信号，这个原因导致了多次非正常停炉。1#乙二醇QC小组实施三针对1号火焰检测器位置错误的问题，经过QC小组讨论提出了2套解决方案：第一种方法：改变1号检测器探头方向，将探头直对喷嘴。第二种方法：将1号火焰检测器移到与2号检测器对角位置。

1#乙二醇QC小组总分值转角方案移位方案损坏本体10耐火泥挖孔，修补6炉头打孔，喷嘴翅片打孔3改造后操作难易10角度微偏9夹在各种炉头设备中6施工工期20约2天10约2天10施工难度15入罐作业，挖去硬脆的耐火泥，校对角度5入罐动火作业，翅片上开孔，耐火泥填补原检测孔9施工造价5不高5稍高4检测命中率40校验后100%，有风险32100%40小计：1006772经过比较我们采用了火焰检测器移位方案。工程于2008年5月20日实施。效果：

1号火焰检测器改变位置后，可以准确地检测到火焰，再未出现炉温600度以上的停炉，减少了停炉次数。两种方法分项打分表1#乙二醇QC小组四：开炉后废气总管积水冲入炉膛

实施四

针对废气管在停运时会积水的问题，我们QC小组进行了现场调查，发现废气管道上已经设有倒淋，但由于管线较长，靠近炉头处最低点内积水不能排出，中间还有阻火器隔离（阻火器能流通液体）无法将所有积水排尽，经过小组讨论决定在靠近喷嘴的废水管线最低点增加一处倒淋，在每次切废气之前开启该倒淋排净积水，直到废气切入正常后再关闭倒淋。

效果：加装倒淋后未出现切入废气时发生的停炉现象。减少了停炉次数

1#乙二醇QC小组五：空气量调节时间长

实施五焚烧炉07年初，投用时的点火成功率比较低（当时只有30%）。为了提高成功率，点火空气量必须卡到2100Nm3/h，用时较长且非常繁琐。针对这一情况，我们于08年6月15日进行了点火时的风量测试，并绘制气量与调节时间曲线图（如左图）。焚烧炉经过多方优化，空气量在3500Nm3/h以下均可点火。综合调节时间和点火成功率，我们将点火空气量上调至2900Nm3/h，简化了操作。1#乙二醇QC小组五：空气量调节时间长

效果：改动后在15分钟内就可以将炉头空气量调节到所需的2900±100Nm3/h，进行点火。简化了操作，缩短了开炉时间。

实施前实施后序号抽查时间班组风门调节时间序号抽查时间班组风门调节时间108.1.22甲班1小时10分钟108.11.16甲班15分钟208.1.23乙班一直调不到位308.1.25丁班50分钟408.2.16丙班1小时1#乙二醇QC小组效果检查QC实施前后，运转率、停炉次数、单次停炉时间对比表：实施前实施中巩固期1月2月3月平均4月5月6月7月8月9月10月11月平均月运转率%90.593.492.492.195.790.398.596.810010093.310098.3停车次数4513.3313100100.25单次停车小时数17.69.556.127.710.3723.5240048012月停车小时数70.447.556.15830.97210.52400480121#乙二醇QC小组17.6723.5249.54810.356运转率%单次停炉时间小时停炉次数次月份010203040506070809101190.5%93.4%92.4%95.7%9