鲁奇气化炉的操作管理.docx
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鲁奇气化炉的操作管理
鲁奇气化炉的操作管理
(试用版)
•气化炉的操作管理指的是气化生产过程的控制,只有正确控制才能保证操作的正常、高效与稳定。
•第一节气化炉的开车
•气化炉开车操作控制的好坏,直接关系到正常生产后稳定运行的周期和气化生产负荷的高低。
•一、气化炉开车前系统的检查确认
•能否顺利的使气化炉一次开车成功,对整个系统的认真检查确认是必要的。
•1、强度和气密性检查
•初次安装或检修完毕的设备(压力容器)必须经过强度和气密性检查。
设备的强度检查通常采用水压试验来完成,即在设备容器内充满水并将与其它设备用
•盲板隔离开,用——高压水泵(打压泵)与设备相连。
开启打压泵对设备加压,一般强度试验压力是操作压力的1.5倍。
如气化炉系统操作压力为3.0MPa,则试验压力为4.5MPa。
加压初期要在设备的最高点排气,以防气体在设备内冲荡影响试验结果。
•为避免系统泄漏(不严密)在开车中产生煤气外漏造成安全事故或开车工作反复,在开车前进行工艺系统气密性检查是十分必要的。
试验时,开车试验炉应与运行生产系统用盲板隔离,以免两个系统的空气与煤气介质互窜,影响安全。
按照鲁奇规范要求,气密性试验是在低压下进行,试验压力为0.5MPa,介质采用装置空气。
气密检查过程中,应在所有法兰结合处、焊缝处仔细地涂上皂液检查是否漏气,发现漏气应设法消除,直至合格。
•2、系统完整性的确认检查
•气化炉开车前应对系统进行完整性检查,检查各部件是否安装到位,各法兰是否联结牢固,仪表、孔板等是否安装正确。
•3、机械功能检查
•为了确保气化炉长周期稳定运行,各运转设备的功能检查是十分必要的,开启液压系统、对液压系统的功能进行检查调整;开启夹套水循环泵、煤气水循环泵、水力排灰系统等设备,检查转向是否正确,电机电流是否正常。
机械手轮操作煤、灰锁循环正常。
•4、仪表功能确认
•鲁奇三代气化炉仪表控制多,自动化程度高,因此开车确认仪表功能对于气化炉的运行
•操作是致关重要的。
各阀门(电动阀、调节阀)的阀位与控制室控制器上的输出要对应;气化炉安全停车联锁功能正常;煤、灰锁控制室遥控操作正常;控制室操纵炉篦、运转正常且调速自如。
•气化炉开车前确认检查工作多而且复杂,为了方便检查,做到检查工作一项不漏,建议根据确认内容制定开车确认表。
如表-1、表-2、表-3、表-4为山西化肥厂煤气化开车确认表:
气化炉开车确认执行表
装置号:
——表——1年月日
序号
项目
内容要点
检查时间
检查结果
检查者签名
1
系统完整性检查
各管道、部件完整、单向阀、孔板方向正确
2
气化炉内部检查
部件完整、无杂物、刮刀间隙正常
3
P-205/P-206投运
各泵运行正常各油点畅通、油箱加热投运
4
煤灰锁手轮操作检查
各液压阀门动作良好,指示与实际正确
5
控制泵站投运
各泵运行正常、流量升、降检查
6
炉篦运转检查
运行平稳、转向正确、转速升、降试验
7
电动阀、调节阀确认
动作灵活、指示正确(见附表)
8
联锁确认
能完成设计功能(见附表)
9
抽插盲板位置
处于开车位置(见附表)
10
LI-2001、2002调试
LI-2006、2007、2008调试
液位指示正确、排污、排放管畅通
11
冷却水系统投运
确认冷却水到位形成循环
12
P-201/204水力排灰系统运转检查
电流压力正确,转向正确。
无异常
13
开车检查表A执行情况
符合表上要求
气化炉开车盲板确认表
装置号;————表——2年月日
序号
盲板所处位置
应处位置
实际位置
确认者
备注
1
02SH001-14--2-
通
2
02WC001-3-(一楼外)
通
3
02WC001-4-(一楼外)
通
4
灰锁卸压管(一楼外)
通
5
02WC101-3-(二楼)
6
02WR101-4-(二楼)
7
02WR103-2-(二楼)
通
8
02SH101-10-02SH101-1-(三楼)
盲
9
02VP-101-6-(三楼)
通
10
02VP-102-2-(三楼)
通
11
02VP-102-2-(三楼外)
通
12
02WPH-106-3-(三楼外)
通
13
02WPH-107-3-(三楼外)
通
14
02WPH-108-3-(三楼外)
通
15
02WPH-109-2-(三楼外)
通
16
02D102-2-(四楼)
通
17
02WPH104-3-(四楼外)
通
18
02GH101-3-(四楼外)
盲
19
02GW101-8-(四楼外)
通
20
02WS101-2-(四楼外)
通
22
02GR-103-10(PVC-2005前)
通
气化炉联锁确认单
装置号————表——3
序号
FCV-2001
FCV-2002
UV-2002
PCV-2005
炉篦
UV-2016
UV-2017
UV-2003
备注
1
T-COAH-2002
2
T-COAH-2011
3
T-COAH-2018
4
T-CIAH2-2016
5
T-COAL-2006
6
T-CIAH-2006
7
LI-COAL-2002
8
L-COAL-2008
9
PI-COAH-2002
10
PDR-COAH-2004
11
HS-2023
气化炉电动阀调节阀确认单
装置号——————年月日表——4
序号
位号
手轮动作
现场电动
中控
确认者
备注
1
UV-2001
2
UV-2002
3
UV-2016
4
UV-2017
5
UV-2018
6
UV-2019
7
FCV-2001
8
FVV-2002
9
HIC-2OO3
10
HIC-2002
11
LCV-2001
12
LCV-2006
13
LCV-2007
14
PCV-2005
•二、气化炉点火前的准备工作
•1、检查各工艺管线上阀门的开关位置。
•2、废热锅炉煤气水建立循环。
•
(1)关闭煤气水循环泵排放阀;
•
(2)打开含尘煤气水到水处理装置水池A-1001的开工管线阀门;
•(3)喷冷器事故喷射煤气水置于关闭位置;
•(4)打开煤气水入界区阀;
•(5)喷冷器入口煤气阀开少许(手轮1-2圈),由于供洗涤煤气水压力高,在气化炉系统压力低情况下,若阀门开的过大会造成废锅煤气水槽液位高,使气化炉和煤气管线进水。
•(6)当废锅(W-201)煤气水液位(LIC-2007)
•指标达50%时,控制室操作调节器,设定50%,液位调节器(LIC-2007)投自动控制;
•(7)开启煤气水循环泵(P-201),煤气水循环建立。
•3、气化炉夹套液位建立并水循环
•初次加水要对夹套进行冲洗,即反复充起液位,再由排污管线排放。
最后将液位充50%,设定调节器为50%,LIC-2001投自动控制,然后开启夹套循环水泵(P-204)。
若冬季还需打开夹套加热蒸汽阀,对夹套水进行加热(加热至温度95℃)。
这里需特别注意的是在上述一系列工作过程中,夹套安全阀应处于全开位置,以防夹套抽负压。
当液位循环建立之后,旁路阀即可关闭。
•4、废锅(W-201)锅炉水液位建立
•初次加液时,同夹套一样要进行冲洗,最后将液
•位加至50%,调节器设定50%,LIC-2006投自动控制。
同样需注意上述工作过程中,低压蒸汽侧排放阀应全开,液位正常后,关闭低压蒸汽管线上的排放阀,打开系列低压蒸汽总阀。
•5、气化炉加煤
•在确认煤质合格的情况下,向气化炉内加煤。
•
(1)投运煤溜槽空气喷射器(V-201);
•
(2)按加煤程序操作煤锁向气化炉内加煤5锁,煤锁处于上、下阀关闭位置。
•(3)炉内加煤过多或过少都将影响气化炉的下步操作,煤加的过多,煤层加热膨胀后,阻力增加,甚至影响气化炉开车的正常进行;加煤过少,开车过程中夹套产气量大,影响到炉况的调整。
•(4)气化炉加好煤后,转动炉篦半圈,用于除去
•加煤过程中形成的煤粉。
•6、气化炉煤层加热升温
•鲁奇加压气化炉过去采用明火点火开车操作,其点火前准备便需在炉内铺设易燃的木材、油布等,然后哟用火把投入点火孔引燃。
现在鲁奇炉点火操作是基于煤氧化,自燃机理采用空气或氧气点火。
由煤自燃机理可知,原料煤温度越高越易自燃,煤层散热越慢,对煤的自燃越有利。
可见,为顺利点火,对煤层加热是十分必要的。
•
(1)首先确认气流通路,通蒸汽之前入炉蒸汽阀关闭(蒸汽电动阀、调节阀),煤气管线上冷火炬阀UV-2017开,气化炉压力控制阀PCV-2005开。
•
(2)为了提高入炉蒸汽温度,缩短煤层加热时
•间,在开入炉蒸汽阀UV-2001和FCV-2001之前,首先打开气化剂管线上排气导淋阀进行暖管提温,半小时后关闭。
•(3)打开蒸汽电动阀UV-20015%。
•(4)缓慢地打开FCV-2001,控制蒸汽流量使之慢慢地增加至指示流量25T/hr(实际流量为5T/hr,指示盘刻度42%)。
•缓慢调整蒸汽流量是极其重要的,过大和过快的流量变化,会造成炉内小料煤(甚至大块煤)被气流带至后系统,造成废锅及煤气水管线堵塞。
•(5)蒸汽量稳定后,有利于气化炉控制阀PCV-2005,将压力设定至0.3MPa,控制器投自动。
•保持一定的压力,有利于气化炉煤层的升温和空气点火。
在压力下,气流速度小,气流夹带物就少;蒸汽在气化炉内停留的时间延长,蒸汽热量利用率高
•并且床层受热均匀。
•(6)蒸汽通人炉内,灰锁便循环操作排放由于加热煤层而在炉内产生的蒸汽冷凝液。
排冷凝液工作完成的好坏,直接影响到空气点火成功与失败。
冷凝液不及时排掉,煤层便不能很好地加热,煤温不能及早地达到燃点,这样会导致按时点火点不着,拖延开车时间。
•为了保证点火的成功,煤层加热过程,尽量提高蒸汽温度,及时排放冷凝液是相当重要的。
•三、气化炉空气点火及空气运行养炉
•气化炉空气点火是气化炉开车的必要步骤,而点火后空气运行养炉的好坏,将影响到气化炉的运行工况,运行负荷。
鲁奇炉点火操作如下:
•
(1)确认点火提条件:
•煤层加热升温约3小时;
•气化炉出口气温度TR-2014>100℃.
•2、关闭加热蒸汽流量控制阀FCV-2001.
•3、缓慢打开开工空气手操器HIC-2002,控制空气流量1500NM3/hr.
•4、用奥氏分析议分析出口气体成分:
若CO2>3%且有上升趋势;O2<16%且有下降趋势,则说明气化炉内煤已点着火。
5、证明火已点着后(通人空气20分钟之内),缓慢开蒸汽调节阀FCV-2001,向空气(气化剂)中配入过热蒸汽,调整流量使气化剂温度控制在120~140℃.
6、通入开空气半小时之后,增加空气流量至3000~4000NM3/hr,并且相应地调整蒸汽流量以维持气化剂的温度。
气化炉通人空气点火后,配入蒸汽量及增加空气量不能过早且不能过大。
刚点火的床层温度
并不太高,而且燃烧反应还不剧烈,若过早地大量增加空气量,会造成气流大量带出热量,炉内反应热量不平衡,最终导致熄火。
7、以低转速(1转/hr)转动炉篦松动床层,为炉内反应创造良好条件。
8、当气化炉出口煤气含氧量≤0.4%时,维持空气运行养炉3-4小时。
此间,控制气体成分CO2在12-16%;O2<O.2%。
在空气运行养炉期间,除控制上述指标外,间断启动炉篦运转对养好火层是十分必要的。
若长时间不转动炉篦,炉内气体分布不好,火层不能在横断面上均匀建立;炉篦转动的时间太长,空气运行灰生成量少而慢,炉篦连续的转动将导致拉掉火层。
炉篦的操作一般是转动5分钟,停转1分钟。
后期改为转动20分钟,停转2分钟。
转速以
•1转/hr为宜,过高的炉篦转速将会使床层紊乱。
•四、气化炉的切氧、升压、并网送气
•在空气点火4-5小时后,当气体成份分析CO2:
12~16%,O2≤0.2%,气化炉即可从空气运行切换为蒸汽+氧气运行。
为确保开车工作不反复,在切氧之前还需确认下列条件:
•
(1)夹套水液位LIC-200150%正常;
•
(2)废锅锅炉水液位LIC-200650%正常;
•(3)废锅煤气水液位LIC-200750%正常;
•(4)P-204、P-201运转正常;
•(5)液压系统运转正常。
•在上述条件具备后,气化炉进行切氧操作:
•1、倒通氧气盲板后,用氧气主阀的1”旁路对盲板处进严密性检查,检查时切记氧气电动阀UV-2002
•及氧气调节阀FCV-2002处于关闭位置。
严密性检查在此是必要的,氧气的泄漏将会造成人身和设备事故。
•2、确认煤、灰锁的上、下阀均处于关闭状态。
•3、关闭过热蒸汽控制阀FCV-2001,若有泄漏关闭电动阀UV-2001。
•4、停蒸汽后,空气通人保持5分钟,然后关闭开工空气手操阀HCV-2002。
•在此延时通空气5分钟是相当重要的,在空气运行阶段,炉温慢慢升高,夹套开始产生蒸汽,若停外供蒸汽后,不保持通人空气加速炉内氧化反应,即增加释放反应热,则会导致带出热量大于释放的反应热,最终使炉内火在切换氧气过程时(氧气未通入前)而熄灭。
•5、增加气化炉压力控制器PCV-2005的设定值
•使阀门恰好关闭(自动档上)。
•6、打开UV-2001和UV-2002阀门5%。
•此过程应特别注意先开蒸汽阀UV-2001,后开氧气电动阀UV-2002,当打开UV-2002就有氧气流量产生时,应先关闭UV-2002,确定建立部分蒸汽流量后再开。
•7、缓慢打开FCV-2001,建立蒸汽流量9T/hr,可度盘刻度15%;打开FCV-2002,调整氧气量为指示量1430NM3/hr(指示刻度11%,实际流量为580NM3/hr)。
仔细观察粗煤气压力控制阀PCV-2005应在通氧后几秒内打开,否则应停下气化炉。
•氧气是一种很强的氧化剂,当炉内送入氧气后,在短短的几秒内,氧与碳反应使炉内压力升高,PCV-2005应立即打开维持设定压力,否则说明炉内可能熄火。
为了保证切氧成功,在实际的切氧过程不应
•超过3分钟。
•8、用奥氏议分析气体成份:
•若CO2<40%,O2<0.4%则切氧成功。
•9、增加入炉气化剂量:
•蒸汽增至表盘20.5%(指示量15T/hr,实际流量5T/hr)。
O2量增至表盘15%,(指示量1950NM3/hr,实际流量800NM3/hr)。
•10、调整气氧比为6~7Kg/NM3,控制出口煤气成分CO2:
30~35%O2<0.4%。
此时,蒸汽流量调节阀FCV-2001和氧气流量调节阀FCV-2002投自动控制。
•11、开车空气管线用盲板盲死,确认煤锁下阀关,灰锁上阀关,气化炉准备升压。
•12、气化炉压力控制阀PCV-2005在自动位置,调整升高设定值,气化炉慢慢升压至1.0MPa。
•控制升压速度是相当重要的,升压过快会造成夹
套变形和系统泄漏。
所以升压速度不能过快,随时观察夹套温度,应保证夹套温度跟随相应压力下的沸点温度。
一般升压速度应在0.5MPa/分。
•13、操作灰锁,每15分钟排灰一次。
此时设备连接法兰要进行热态紧固。
主要紧固点有:
煤锁与气化炉联结大法兰;喷冷器进、出口大法兰;废热锅炉煤气进。
出口大法兰;气化炉人孔法兰;灰锁与气化炉联结大法兰;灰锁膨胀冷凝器大法兰。
•14、气化炉再次升压至2.1MPa,将开工煤气水切换至正常含尘煤气水管线上。
灰锁循环操作排灰,分析气体:
CO2控制在30%,O2≤0.2%。
•15、气化炉再次升压至低于总管压力0.1MPa。
•16、气化炉并网送气。
•关闭火炬阀UV-2016(或UV-2017),观察气化炉压力及PCV-2005阀位(逐渐全开)。
当气
•化炉压力超过总管压力0.05MPa时,打开煤气管电动阀UV-2018,气化炉并网。
•17、氧气阀投入自动比值控制,煤、灰锁进行正常循环操作。
气化炉加负荷生产最低限荷:
蒸汽量20.2T/hr,指示刻度34%。
•氧气量3250NM3/hr,指示刻度25%。
第二节气化炉的停车与再开车
•鲁奇加压气化炉的停车可分为:
常压热备炉停车和熄火卸料停车。
停车时间不同、影响运行造成停炉问题不同,选择停炉后方式便不同。
•一、压力热备炉和再开炉:
•凡其它岗位问题使气化炉(或非炉内故障),而且在40分钟之内即可恢复生产时,气化炉选择压力热备停炉。
•1、停炉压力热备:
•
(1)关闭氧气、蒸汽调节阀FCV-2002和FCV-2001,特别注意先关氧气,后关蒸汽。
•
(2)关闭氧气、蒸汽电动阀UV-2002和UV-2001.
•(3)关闭炉压控制阀PCV-2005(打入手动),
•关闭煤气管线电动阀UV-2018,稍开火炬阀UV-20165%。
•(4)停止炉篦的转动。
关闭煤、灰锁上、下阀。
•2、压力热备炉再开车
•在问题处理后,不超40分钟,气化炉直接用氧气开车。
(1)开蒸汽电动阀UV-2001和氧气电动阀UV-20025%开度。
(2)开蒸汽调节阀FCV-2001,确定流量15%,PCV-2005压力控制阀投入自动控制,开FCV-2002使通人氧气量为11%刻度。
(3)奥氏议分析气体2成份
若CO2<40%,O2<1%说明恢复开车成功。
(4)调整气氧比为6-7kg/NM3。
•(5)低速转动炉篦以松动燃料床。
•(6)调整气氧比使出口分析符合正常要求:
•CO2:
23.5~28%O2≤0.2%
•(7)关闭火炬阀UV-2016.
•(8)当压力高于总管压力0.05MPa时,打开煤气管线上的电动阀UV-2018,气化炉并网向外送气。
二、常压热备炉停车及再开车
•若事故影响气化炉停车40分钟之内不能恢复,则气化炉需卸压,处于常压热备炉状态。
•1、停车常压热备
•
(1)关闭氧气、蒸汽调节阀FCV-2002和FCV-2001.
•
(2)关闭氧气、蒸汽电动阀UV-2002和UV-2001.
•(3)关闭炉压控制阀PCV-2005(置于自动)和煤气管线电动阀UV-2018.
•(4)停止炉篦的转动。
关闭灰锁、煤锁上、下阀。
•(5)关闭氧气截止阀,盲板插上。
•(6)PCV-2005投自动,打开卸压阀UV-2019
•气化炉卸压。
•卸压速度≤0.05MPa/分,卸压时应注意夹套液位,随着压力的降低,夹套蒸发产汽越大,防止干锅。
•(7)压力卸至0.15MPa时,缓慢打开UV-2016.
•(8)压力卸至常压后,打开夹套安全阀旁路阀及气化剂导淋阀。
•(9)转动炉篦排灰一圈。
灰锁卸完灰后,处于上阀关。
下阀开。
•2、常压热备炉再开车
•故障排除后,停车8小时之内,气化炉直接通空气点火开车。
•
(1)倒通空气管线上盲板,开截止阀。
关闭夹套安全阀旁路阀。
•
(2)启动炉篦排灰。
此时排灰是必要的,其关系到气化炉用空气恢复开车能否成功。
在停车卸压过程中,大量的夹套自产蒸汽进入炉内,炉内温度降低,最低层灰全形成湿灰结块,使床层通风性差,对再开车不利。
排灰量的多少视停车时间及停车前的工况而定,一般排灰为1~2转。
•(3)操作手操器HIC-2003向炉内通空气,通量为1500NM3/hr。
•(4)奥氏议分析出口煤气成份。
•若CO2>3%且趋于升高O2<15%且趋于下降,则说明空气恢复开车成功.
•(5)以1转/hr的转速转动炉篦松动床层.
•(6)打开UV-2001,调节FCV-2001通人蒸汽
•大约10%刻度,使气化剂温度在120~140℃。
•(7)调节PCV-2005将气化炉压力提高至0·3MPa。
注意关PCV-2005时要保证煤气通过。
•(8)以下同原始开车步骤相同,只是养炉时间可缩短至2小时。
•三、熄火卸料停车(计划停车)
•若外部或气化炉原因(需大检修),使气化炉长时间停车(超过8小时),则气化炉作计划停车处理:
•1、缓慢将气化炉负荷降至最小负荷(通氧量为3250NM/hr),此项工作半小时内完成。
•2、停止排灰,灰锁循环卸完灰后,置灰锁于上阀关、下阀开。
•3、确认PCV-2005自动控制,将PCV-2005设定低于总管0·1MPa。
关闭FCV-2002、UV-2002、FCV-2001、UV-2001,先关闭氧气,后关蒸汽。
在切断气化剂后,PCV-2005应逐渐关闭,否则应手动关闭。
•4、关闭煤气管线上电动阀UV-2018,切断电源。
•5、关闭氧气截止阀,盲板插上。
•6、关闭蒸汽主截止阀,开1“旁路阀。
•7、关闭煤溜槽闸板,关闭煤锁充、卸压截止阀,煤锁置于上阀关、下阀开。
•8、打开UV—2019阀,由PCV-2005自动位控制气化炉卸压。
压力卸至0.15MPa时,开UV-2016卸至