入爐蒸汽溫度波動大的原因分析及對策.doc

造氣裝置蒸汽系統(tǒng)溫度波動原因分析及解決辦法天脊中化高平化工有限公司 趙杰豐一、 前言造氣裝置分為、兩個系列，為了節(jié)能降耗、降低成本，2010年3月對系列進行了改造，將原先的2650造氣爐改為2650/2800錐形造氣爐，夾套壓力由0.2MPa提高至1.3MPa，因為壓力等級改變，所以對整個蒸汽系統(tǒng)也進行了相應(yīng)的改造。在改造后的運行過程中，發(fā)現(xiàn)入爐蒸汽溫度波動較大，從140200，對造氣爐爐況的穩(wěn)定造成了極大的影響，不利于降低消耗。本文就改造后入爐蒸汽溫度波動大的原因進行分析，并提出解決方法。二、 造氣蒸汽系統(tǒng)介紹造氣裝置所用蒸汽有兩個來源，分別為外供低壓過熱蒸汽（0.6MPa、250）、自產(chǎn)蒸汽（0.2MPa、120）。改造前，自產(chǎn)蒸汽為0.1MPa的過熱蒸汽，其來源為造氣爐夾套和余熱回收器飽和段，經(jīng)余熱回收器過熱段過熱后進蒸汽緩沖罐供造氣爐使用。改造后，自產(chǎn)蒸汽因壓力等級不同，分為兩個部分，一部分仍為余熱回收器所產(chǎn)的0.1MPa、110的飽和蒸汽，另一部分為改造后的造氣爐所產(chǎn)的1.3MPa、195的飽和蒸汽，該蒸汽經(jīng)減壓閥減壓后進入外管網(wǎng)0.6MPa的蒸汽系統(tǒng)，供造氣使用。改造前后造氣裝置蒸汽系統(tǒng)流程見圖一、圖二。三、 原因分析根據(jù)改造后蒸汽系統(tǒng)流程、管道走向以及環(huán)境因素分析，可以得到，影響入爐蒸汽溫度的因素主要有三個原因，即夾套自產(chǎn)蒸汽并入外供管網(wǎng)后對蒸汽系統(tǒng)的影響，經(jīng)低壓蒸汽過熱器過熱的蒸汽對蒸汽系統(tǒng)的影響，以及管道保溫效果對蒸汽系統(tǒng)的影響。1、 夾套自產(chǎn)蒸汽對蒸汽系統(tǒng)的影響通過流程分析，造氣系列所用蒸汽為外供蒸汽、夾套自產(chǎn)蒸汽、余熱回收器自產(chǎn)蒸汽和低低壓蒸汽。其參數(shù)分別為：序號名稱參數(shù)流量備注1外供蒸汽0.6MPa，2505060t2夾套自產(chǎn)蒸汽1.3MPa、19516t減壓后，0.6MPa，1603余熱回收器自產(chǎn)蒸汽0.1MPa、1104t其中，夾套自產(chǎn)蒸汽經(jīng)減壓閥減壓后，進入外供蒸汽管網(wǎng)（0.6MPa），供系列造氣爐使用，而余熱回收器自產(chǎn)蒸汽進入吹風(fēng)氣裝置低壓蒸汽過熱器過熱后，進入蒸汽緩沖罐供造氣爐使用。經(jīng)過統(tǒng)計、歸納系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)負荷（系列開爐臺數(shù)）發(fā)生變化時，入爐蒸汽溫度隨之發(fā)生波動，系統(tǒng)負荷穩(wěn)定，開爐臺數(shù)比較穩(wěn)定時，入爐蒸汽溫度波動較小。同時，經(jīng)過觀察，溫度變化較大者為外供蒸汽溫度，即進入系列蒸汽緩沖罐的外供蒸汽溫度變化較大，而自產(chǎn)蒸汽經(jīng)過熱后溫度變化不大，為了更加清晰的觀察外供蒸汽對入爐蒸汽溫度的影響，在實際生產(chǎn)中，將自產(chǎn)過熱蒸汽切出管網(wǎng)，入爐蒸汽僅使用外供蒸汽，發(fā)現(xiàn)系列入爐蒸汽溫度比系列入爐蒸汽溫度要低3040，外供蒸汽溫度系列與系列差為4080，而隨著減壓閥開度的變化，系列外供蒸汽的溫度變化較大。具體來講，隨著調(diào)節(jié)閥開度增大，系列外供蒸汽溫度逐漸降低，隨著調(diào)節(jié)閥開度減小，系列外供蒸汽溫度逐漸升高。由上圖可知，系列入爐蒸汽溫度與外供蒸汽溫度趨勢一致，與自產(chǎn)過熱蒸汽溫度變化關(guān)系不大，而外供蒸汽溫度受夾套自產(chǎn)蒸汽減壓閥開度影響較大，隨著減壓閥開度的減小，外供蒸汽溫度逐漸升高。這說明，夾套自產(chǎn)蒸汽減壓后，由于溫度下降過快，產(chǎn)生的冷凝液對外供蒸汽溫度影響較大，隨著其流量的增大，外供蒸汽溫度逐漸降低。2、 余熱回收器自產(chǎn)蒸汽過熱效果對蒸汽系統(tǒng)的影響余熱回收器產(chǎn)蒸汽量約為1t/h，系列共4臺余熱回收器，每小時4t的蒸汽量相對于外供蒸汽來說比較少，經(jīng)過觀察比較，1#吹風(fēng)氣裝置低壓蒸汽過熱器自產(chǎn)蒸汽過熱后溫度在160180左右，其溫度高低受回收造氣爐吹風(fēng)氣臺數(shù)的影響。當(dāng)回收造氣爐吹風(fēng)氣臺數(shù)少時，過熱蒸汽溫度低，當(dāng)回收造氣爐吹風(fēng)氣臺數(shù)多時，過熱蒸汽溫度高。3、 管道保溫對蒸汽系統(tǒng)的影響蒸汽系統(tǒng)管道自投入運行來，一直未對管道保溫進行修復(fù)。經(jīng)檢查，外供蒸汽管道上保溫損壞較多，多處管道裸露，或保溫棉損壞，僅剩下鋁皮，造成了熱量的的大量散失，導(dǎo)致進入系統(tǒng)的蒸汽溫度過低。根據(jù)外供蒸汽管網(wǎng)溫度變化圖，可以得到，蒸汽管網(wǎng)保溫效果較好，近150米的管道溫降在5左右。四、 解決方法1、 夾套自產(chǎn)蒸汽通過以上分析可知，原夾套自產(chǎn)蒸汽經(jīng)減壓后，直接進入系列外供蒸汽管網(wǎng)，僅供系列造氣爐使用，由于流量不穩(wěn)，減壓后冷凝液無法排放，造成系列入爐蒸汽溫度波動大，影響造氣爐穩(wěn)定運行?，F(xiàn)將減壓后的夾套自產(chǎn)蒸汽經(jīng)蒸汽緩沖罐后，進入、系列外供蒸汽總管上，既可以除掉冷凝液，也可以保證減壓后的蒸汽流量和溫度穩(wěn)定，減少其對管網(wǎng)的影響。設(shè)置蒸汽緩沖罐后，還可以減少系統(tǒng)負荷增減對蒸汽系統(tǒng)的影響。另外，改造后，可以適當(dāng)提高低壓蒸汽出口溫度，提高其品質(zhì)