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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(gè)系列,為了節(jié)能降耗、降低成本,2010年3月對系列進(jìn)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?yàn)閴毫Φ燃壐淖?,所以對整個(gè)蒸汽系統(tǒng)也進(jìn)行了相應(yīng)的改造。在改造后的運(yùn)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(jìn)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(gè)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(jìn)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(gè)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(jìn)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(gè)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(jìn)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(jìn)入吹風(fēng)氣裝置低壓蒸汽過熱器過熱后,進(jìn)入蒸汽緩沖罐供造氣爐使用。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)、歸納系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)負(fù)荷(系列開爐臺數(shù))發(fā)生變化時(shí),入爐蒸汽溫度隨之發(fā)生波動,系統(tǒng)負(fù)荷穩(wěn)定,開爐臺數(shù)比較穩(wěn)定時(shí),入爐蒸汽溫度波動較小。同時(shí),經(jīng)過觀察,溫度變化較大者為外供蒸汽溫度,即進(jìn)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(shí)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(shí)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(shí),過熱蒸汽溫度低,當(dāng)回收造氣爐吹風(fēng)氣臺數(shù)多時(shí),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(yùn)行來,一直未對管道保溫進(jìn)行修復(fù)。經(jīng)檢查,外供蒸汽管道上保溫?fù)p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(jìn)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(jìn)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(yùn)行?,F(xiàn)將減壓后的夾套自產(chǎn)蒸汽經(jīng)蒸汽緩沖罐后,進(jìn)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(fù)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)
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