煤制油天然氣制氫裝置主要設(shè)備操作規(guī)程

煤制油天然氣制氫裝置主要設(shè)備操作規(guī)程天然氣制氫裝置與其它大型裝置相比，在設(shè)備數(shù)量上雖然沒有其多，但天然氣制氫裝置設(shè)備種類涉及較廣，操作較為繁瑣，且該裝置為70年代產(chǎn)品，同時(shí)為利舊設(shè)備，為此就部分設(shè)備的結(jié)構(gòu)、操作等進(jìn)行介紹。一、101-CA、101-CB（第一廢熱鍋爐）1、廢熱鍋爐的型式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)工藝流程中的廢熱鍋爐，實(shí)際上是一個(gè)高溫高壓換熱器，是為了冷卻工藝氣體同時(shí)產(chǎn)生高壓蒸汽，它與設(shè)置在煙氣中的廢熱鍋爐是有所不同的。此類鍋爐，由于熱負(fù)荷大，傳熱面積大，大多數(shù)采用管殼式，其中又可分成火管式和水管式兩類：凡是高溫氣體走管程，水和蒸汽走殼程的是火管式鍋爐，反之就是水管式鍋爐。具有以下的特點(diǎn)：（1）工藝氣體是不允許泄露，設(shè)備密封性要求高。（2）工藝上的要求，必須要有穩(wěn)定的出口溫度，因此都設(shè)有溫度調(diào)節(jié)裝置。（3）工藝氣體干凈，流速大，傳熱系數(shù)大。101-CA、101-CB廢熱鍋爐的型式：刺刀式鍋爐換熱管由內(nèi)管、外管組成，內(nèi)管與小管板相連接，外管與大管板相連接，水從頂部進(jìn)入內(nèi)管，至換熱管端折回，從外管向上流動(dòng)，同時(shí)汽化，汽水混合物自大、小管板間引出。轉(zhuǎn)化氣從爐底進(jìn)入，通過氣體分配氣進(jìn)入爐內(nèi)，在殼體上部出口，鍋爐殼體內(nèi)部有絕熱層保護(hù)，外部有水夾套。特點(diǎn)是避免了管子與殼體由于溫差產(chǎn)生的膨脹差所引起的應(yīng)力，有效地解決了熱補(bǔ)償問題，同時(shí)水循環(huán)較好，操作可靠。2、廢熱鍋爐主要故障分析。管子與管板連接處開裂的原因：（1）連接接頭因高溫應(yīng)力松弛而失效，（2）接頭因受高溫高壓氣體腐蝕而破壞；（3）管束在高壓氣流沖擊下產(chǎn)生振動(dòng)，使接頭疲勞破壞；（4）制造工藝不合理，接頭中焊接殘余應(yīng)力過大，在操作中引起疲勞破壞；（5）操作不當(dāng)，水循環(huán)不正?；蚪o水溫度波動(dòng)，使管板溫度產(chǎn)生周期性的變化或忽冷忽熱，引起管子疲勞破壞；（6）熱補(bǔ)償不好，使接頭承受過大的溫度應(yīng)力而破壞。二、101-F（汽包）在生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中，第一、二廢熱鍋爐，高變廢熱鍋爐共一個(gè)汽包，汽包不僅連接上升管、下降管，而且還承擔(dān)收集蒸汽、儲(chǔ)存沸水；同時(shí)也有分離汽水的作用（在汽包中有汽水分離設(shè)備）汽包連接上升管及下降管示意圖：在汽包中心線以下兩側(cè)連接各上升管，汽包的一側(cè)接有第一廢熱鍋爐（101-CA、101-CB）、第二廢熱鍋爐（102-C）和高變廢熱鍋爐（103-C）及輔助鍋爐（E、B改造封堵）的上升管；另一側(cè)接有輔助鍋爐（A、C、D改造封堵）的上升管；為使汽包內(nèi)蒸汽上升量沿長(zhǎng)度方向分布均勻，各上升管是均勻分布接入汽包的，為使每根上升管進(jìn)入汽包的汽液量大致接近，將第一廢熱鍋爐（101-CA、101-CB）的上升管在進(jìn)汽包時(shí)分為兩股。下降管沿汽包垂直中心線方向，均勻布置，在各下降管的進(jìn)水口都裝有防旋渦裝置，而且下降管的管頭一般擴(kuò)大成喇叭形，以減少進(jìn)入管子時(shí)的液體壓降，保證連續(xù)循環(huán)。給水管由汽包水平中心線方向進(jìn)入汽包，給水管的出口端一直伸到下降管防旋渦裝置的上部。汽包內(nèi)下部存水上部?jī)?chǔ)汽，二者以平面為界，汽包內(nèi)水平面要保持一定或波動(dòng)較少，正常水位通常在汽包水平中心線以下200~250mm處。從最高水位到水蒸發(fā)完畢所需的時(shí)間稱為汽包的停留時(shí)間。對(duì)同一汽包，如生產(chǎn)蒸汽量大，則停留時(shí)間就短，一般要求最低的停留時(shí)間為1.5分鐘,即在正常蒸發(fā)量下,從最高水位到干鍋的時(shí)間為1.5分鐘,正常水位到干鍋的時(shí)間比最高水位到干鍋的時(shí)間要少10%.汽包上安裝的儀表有:玻璃水位計(jì)、高低位水位警報(bào)器、水位調(diào)節(jié)器和蒸汽流量計(jì)。汽水分離：即在汽包內(nèi)設(shè)置一些部件，利用汽流流過時(shí)產(chǎn)生的慣性力和離心力將大部分水滴分離出來(lái)。鍋爐排污：鍋爐運(yùn)行時(shí)，蒸汽帶走的鹽份比給水帶入的要少得多。因而鍋爐水的含鹽量比給水的要大，而且愈來(lái)愈大。當(dāng)鍋爐水含鹽量達(dá)到一定程度時(shí)蒸汽水質(zhì)變壞。因此要排污，將鍋爐水的含量控制在一定范圍內(nèi)。排污就是放出一部分含鹽較多的鍋爐水，補(bǔ)充含鹽較少的給水。排污有兩種形式：連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污是不斷的放出鍋爐水；定期排污是間斷的排污，其目的是排除沉積下來(lái)的沉淀物，連續(xù)排污一般是從汽包中水面附近引出，而定期排污則從循環(huán)回路的最低處進(jìn)行，一般廢熱鍋爐的排污量為額定蒸發(fā)量的1%。三、CO2吸收塔和再生塔（1101-E、1102-E）3、1填料塔內(nèi)部的附屬構(gòu)件：液體噴淋器、氣體分布器、填料支承板、液體再分配器、除沫器1）液體噴淋器：CO2吸收塔和再生塔的液體噴淋器是由刺刀管式噴淋器和升氣管式分布盤結(jié)合而成。管式噴淋器位于分布盤上約500mm2）氣體分布器：工業(yè)填料塔對(duì)氣體入塔的分布要求一般不嚴(yán)，但不宜使氣體直接由管接口或水平管沖入塔內(nèi)。3）填料支承板：支承板必須滿足二個(gè)基本要求（1）自由截面率不小于填料的空隙率；（2）其強(qiáng)度和剛度足以支承上面填料和液體重量。本裝置填料支承板為波紋狀多孔板，4）其自由截面率可達(dá)100%以上，且剛性較好，材料節(jié)省，適合大直徑的填料塔。液體再分配器：由于填料層內(nèi)液流有“塔壁效應(yīng)”，因此填料層中每隔一定距離，必須設(shè)置液體再分配器。本裝置液體再分配器是將升氣管式分布器和波紋狀支承板結(jié)合起來(lái)，使液體通過分布盤流下，在下層填料中能重新得到均勻分布。3、2設(shè)備操作中注意事項(xiàng)：3、2、1、起泡：熱鉀堿溶液在生產(chǎn)過程中容易生成穩(wěn)定的泡沫，造成塔的液泛，甚至將堿液帶至后一工序造成惡果；而泡沫嚴(yán)重時(shí)可能造成泵不上量，清潔的苯菲爾溶液是不起泡的，但帶入的灰塵、觸媒粉沫、鐵銹、油污都可以促使形成穩(wěn)定泡沫。如果吸收塔和再生塔的全塔壓降增大，說明溶液可能起泡，進(jìn)行泡沫實(shí)驗(yàn)，假如發(fā)現(xiàn)起泡現(xiàn)象，若需要?jiǎng)t向系統(tǒng)注入消泡劑。處理方法：1）使用消泡劑2）再生塔的貧掖在進(jìn)入吸收塔前有10%的量通過機(jī)械過濾器以連續(xù)除去固體雜質(zhì)3）注意安裝質(zhì)量避免雜務(wù)殘留、除去鐵銹和水垢、4）進(jìn)行脫脂處理3、2、2腐蝕結(jié)構(gòu)材料的腐蝕有三種情況：1）含有CO2氣體的冷凝掖對(duì)金屬材料的酸性腐蝕，在60℃以上腐蝕較嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)中酸性腐蝕主要發(fā)生在再生塔上部和去水冷器之前的管線，再生塔上部采用不銹鋼復(fù)合板主要是防止酸性腐蝕。2）堿性溶液引起金屬材料侵蝕性的腐蝕。在苯菲爾溶液中加入V2O5是一種氧化性的緩蝕劑，它可使鐵氧化成三氧化二鐵，在碳鋼的表面上生成密致的保護(hù)膜（鈍化膜），從而能防止碳鋼的繼續(xù)腐蝕。3）堿液的應(yīng)力腐蝕。在受壓容器壁上由于應(yīng)力腐蝕會(huì)發(fā)生裂縫，并且將以很快的速度延伸擴(kuò)大，從而導(dǎo)致設(shè)備的破壞。四、一段轉(zhuǎn)化爐4、1一段轉(zhuǎn)化爐輻射段的受壓部分結(jié)構(gòu)包括如下：1）進(jìn)氣支管，工藝原料氣分配與九排的輻射段爐管中，每一排有一根進(jìn)氣支管。直徑6寸，壁厚Sch150，材質(zhì)碳鋼。上豬尾管，每個(gè)輻射管通過一個(gè)蛇形豬尾管連接到進(jìn)氣支管，這種結(jié)構(gòu)用來(lái)吸收膨脹量。直徑3/4寸，壁厚Sch40，材質(zhì)低鉻鋼。轉(zhuǎn)化管,蒸汽和烴的混合氣從上向下通過裝有觸媒的轉(zhuǎn)化管，管子排成九排，轉(zhuǎn)化管總長(zhǎng)40尺。這個(gè)長(zhǎng)度的絕大部分是在爐子燃燒室里由25Cr-20Ni材料（HK-40）離心澆鑄成的，上端用一法蘭盲死。上升管,一個(gè)上升管下面連接一個(gè)下集氣管，上邊通向爐頂上的集氣總管。上升管由集氣總管承重，膨脹主要是向下的方向，以與轉(zhuǎn)化管的向下膨脹配合起來(lái)。集氣總管,所有的上升管通過一個(gè)集氣總管和二段轉(zhuǎn)化爐連接。集氣總管位于爐頂之上與豎琴的平面垂直。殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)襯隔熱襯里，殼外有水夾套。受壓殼體依靠?jī)?nèi)襯隔熱襯里和水夾套保持在約212°F。4、2整個(gè)系統(tǒng)的全部重量是由兩種彈簧支撐：4、2、1轉(zhuǎn)化管的彈簧所有爐管都用彈簧吊在爐子上空的鋼架上，一個(gè)彈簧吊一對(duì)爐管，但在兩端一根彈簧只吊一根爐管。吊兩根爐管的彈簧用軛板托住這兩根爐管的管耳，此外下集氣管和上豬尾管的重量也分擔(dān)在各彈簧上。4、2、2集氣總管彈簧集氣總管也是依靠彈簧支撐在爐子的鋼結(jié)構(gòu)上，但在自由膨脹端是一固定的支點(diǎn)。彈簧位于每?jī)蓚€(gè)上升管之間，而在兩端也有彈簧。每個(gè)彈簧所支撐的重量是集氣總管的一部分加上上升管的重量。3操作要點(diǎn)：4、3、1頂噴燒嘴的燃燒基本要求是保持火焰和熱的分配均勻，在正常和開車時(shí)都是如此。如燃燒不均勻，就會(huì)使上升管內(nèi)產(chǎn)生彎曲力矩，另外對(duì)下集氣管也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較小的彎矩。4、3、2觸媒如果一個(gè)轉(zhuǎn)化管由于觸媒出現(xiàn)問題而使流量減少，導(dǎo)致溫度的變化，將減少爐管壽命。如果上升管的一邊有多個(gè)熱管子，就會(huì)引起附加的熱應(yīng)力。4、3、3熱沖擊（指驟冷或驟熱現(xiàn)象）有水潑在熱金屬或耐火材料上能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。水的來(lái)源可以從集氣總管的夾套漏出，必須防止這事發(fā)生，操作上應(yīng)注意補(bǔ)水速度。工作狀態(tài)下的鑄造管和上升管其延伸性要差一些，激烈的溫度變化造成急劇膨脹，會(huì)使材料中的應(yīng)力達(dá)到不能承受的程度，在操作時(shí)應(yīng)力求減少系統(tǒng)的溫度迅速改變到最小程度即減少熱沖擊。4、4、4集氣總管夾套的水位在總集氣總管夾套中維持水液面是操作和檢查的重點(diǎn)，要極其重視保證不使夾套燒干，否則會(huì)產(chǎn)生水平膨脹，嚴(yán)重?fù)p壞上升管。五、空氣過濾器5、1結(jié)構(gòu)原理51FV3141系列在線自潔型空氣過濾器由過濾模塊、出口集管、電控系統(tǒng)和支架四部分組成。過濾模塊包括過濾芯（6支為一組，共計(jì)48組）、文氏管、自潔系統(tǒng)（含電磁閥）等。5、2工作原理5、2、1過濾過程：過濾器采用兩級(jí)過濾，空氣先經(jīng)過防護(hù)絲網(wǎng)，然后經(jīng)過高效過濾芯，由于重力、慣性擴(kuò)散、接觸阻留、靜電等綜合使用，灰塵沉降堆積在過濾元件上，凈化空氣經(jīng)過文氏管再到出口集管送出。5、2、2自潔過程：當(dāng)空氣被過濾后，塵埃被吸附在過濾原件上，導(dǎo)致壓差升高、報(bào)警，此時(shí)過濾器反吹自潔。51FV3141系列空氣過濾器為用戶準(zhǔn)備了3種反吹自潔的方式，用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇：A、用定時(shí)的方式，控制器按順序控制每組濾芯的反吹自潔，B、當(dāng)過濾元件阻損超過過濾阻損指標(biāo)時(shí)，用定壓差方式進(jìn)行連續(xù)反吹自潔；C、手動(dòng)自潔方式，由用戶按需要對(duì)單組濾芯進(jìn)行反吹。如圖示：圖5-151FV3141過濾器工藝原理圖1#、3#位置上的過濾模塊為正常過濾工作狀態(tài)。

2#位置上的過濾模塊為自潔狀態(tài)。5、3技術(shù)特點(diǎn)1）初級(jí)粗過濾。主要作用是防止鳥類及其它外部飄來(lái)的物品堵塞過濾器，減輕二級(jí)過濾器的負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)二級(jí)過濾器的使用壽命。2）過濾濾芯置于密閉的進(jìn)氣室中，并不直接裸漏在大氣中，可有效抵御沙塵暴、霜凍，并且由于濾芯有超細(xì)玻璃棉曾，有顯著抗?jié)裥Ч?，增?qiáng)了設(shè)備防凍、防霜能力，可以保證過濾器在-31.4攝氏度（本項(xiàng)目極端環(huán)境溫度）下正常使用。3）反吹自潔采用了專用的進(jìn)口脈沖隔膜電磁閥。該閥的特點(diǎn)：開啟快，動(dòng)作靈敏，口徑大，使用壽命長(zhǎng)。按間隔30秒一組進(jìn)行反吹自潔，按10組計(jì)算，5分鐘為一個(gè)自潔清洗周期，它的使用壽命可達(dá)大于8年。為確保過濾器的過濾效率，每個(gè)電磁閥控制反吹6支濾芯，同時(shí)能延長(zhǎng)濾筒的使用壽命。4）文氏管在過濾器設(shè)備上主要起到一種引流爆發(fā)反吹自潔的作用，使得濾筒在自潔過程中更加清潔。文氏管根據(jù)濾芯清洗最佳效果的要求設(shè)計(jì)。5）控制系統(tǒng)包括PLC、壓差變送器、測(cè)壓儀、液晶屏及其他附件?？垢蓴_性能強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定,通訊接口采用RS485.6）在使用過程中可靈活采用三種自潔方式式：程序自潔、差壓自潔、手動(dòng)自潔。手動(dòng)自潔模式為現(xiàn)場(chǎng)檢修調(diào)試及更換濾筒時(shí)專用；程序自潔模式在設(shè)定負(fù)壓值≤650pa以下，按間隔60s/次進(jìn)行反吹自潔清灰；當(dāng)差壓≥650Pa時(shí)，程序自潔功能自動(dòng)轉(zhuǎn)換成差壓自潔功能，按間隔30s/次進(jìn)行反吹自潔清灰。7）空氣過濾器采用在線分組反吹的方式，不設(shè)過濾介質(zhì)收集器，過濾介質(zhì)反吹后直接進(jìn)入大氣，設(shè)備也有效的減小了體積。8）濾芯更換方便，每支更換只需1分鐘。在停車和在線情況下均可更換。在線更換時(shí)，將PLC控制面板中對(duì)應(yīng)該組的控制方式由自動(dòng)改為手動(dòng)，分組逐支更換，5、4易損件和易換件整套設(shè)備正常使用情況下，除濾芯外無(wú)易損和易換件。5、4、1高效過濾濾芯過濾濾芯是自潔式過濾器的核心部件，我們選用世界知名廠家----波束公司生產(chǎn)的濾料。該濾料與其它濾料的區(qū)別是：它在專業(yè)自動(dòng)流水線上用二種三層不同的過濾材質(zhì)進(jìn)行合成，即中間一層超細(xì)玻璃棉，兩邊各有一層木漿紙。超細(xì)玻璃棉的主要作用是為增加強(qiáng)度；木漿紙的主要作用是增加過濾效率。另外，它采用新工藝對(duì)每種濾料進(jìn)行上漿處理（浸液處理），利用特別的浸液工藝，促使毛細(xì)孔的有效率達(dá)到90%以上。而一般的只有30～40%左右。同樣的過濾面積，它們的過濾量完全不一樣。參數(shù)如下：1）同樣大的過濾面積，它的處理量是一般濾紙的2.8倍左右；2）在≥10μm時(shí)，過濾效率為99%；3）耐潮濕，可在短時(shí)間100%相對(duì)濕度下正常運(yùn)行；4）阻力損失小，一般初始阻力在150pa以下；5）壽命長(zhǎng)，在正常工作條件下使用，濾芯壽命為24個(gè)月，每只濾芯可反吹的理論次數(shù)為27000次。5、5設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)1）設(shè)備支腿橫梁采用10#角鋼制作；2）所用的鋼板，全部采用3-8mm。3）設(shè)置前置過濾器防護(hù)網(wǎng)。4）整體設(shè)備采用積木模塊式組合，安裝方便、快捷。5）鋼結(jié)構(gòu)件使用壽命可達(dá)20年左右。5、6可編程控制儀1）顯示控制電磁閥號(hào)、反吹間隔時(shí)間、差壓阻力、報(bào)警；2）設(shè)置參數(shù)、反吹間隔時(shí)間