开工加热炉产品说明及操作手册

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控制原理 热负荷调节 热负荷调节系统是控制系统的重要组成部分。采用“串级”、“炉膛负压”的调节方案,由 DCS 来完成物料出 口温度、燃气流量、炉膛负压的调节作用。
炉膛负压调节 通过调节烟道挡板阀的开度可以控制加热炉炉膛负压,保证加热炉燃烧在适合的负压范围内。 参数显示 对重要参数,包括物料出口温度、燃气流量、炉膛负压等,应可以在屏幕上显示各参数的实时值,实时记录曲 线、历史记录曲线、用户可根据需要自行查阅,根据需要可对各参数进行报警联锁值设定,分别为 HH、H、及 L、LL。 报警系统及流程指示 为了确保加热炉运行可靠,该系统设有多个联锁点及报警点。 主要仪表
通化化工股份有限公司 原料路线与动力结构调整改造工程 开工加热炉 F63101
产品说明及操作手册
北京航天动力研究所 北京航天石化技术装备工程有限公司
目录
1 概述 错误!未定义书签。 前言 错误!未定义书签。 系统简介 错误!未定义书签。
2 功能及技术特征 错误!未定义书签。 工艺系统 错误!未定义书签。 仪表控制系统 错误!未定义书签。 操作性能 错误!未定义书签。
系统运行程序
开车前准备
工艺系统的准备工作 在加热炉点火前,需要确认以下条件是否满足,否则不允许进行加热炉点火操作: 烟道挡板阀可正常开启,能完成对炉膛空气完全置换; 燃料气管线安装合格,管线无泄漏; 燃料气供气压力正常; 便携式点火装置准备妥当,工作正常; 物料正常循环,进出口压力、温度不超过允许值,物料流量不低于允许值; 燃料气管线的手阀均在正确阀位:主燃气、点火燃气手阀开启,置换氮气手阀关闭。 对炉膛内气体进行检测,确保不存在可燃性气体积聚。 控制系统的准备工作 燃烧系统内的燃气流量调节阀、燃气切断阀能正常工作,长明灯燃气切断阀能正常工作; 燃气流量计、燃气压力变送器、炉膛压力变送器、排烟温度变送器等测量仪表工作正常; 火检显示炉膛无火; 烟囱的翻板阀可灵活动作,能与炉膛压力测点配合调节炉膛负压值; 点炉前不允许有解锁存在。
不正常现象及事故处理
当加热炉运行时,可能出现各种故障,可通过巡检观察及时发现及时处理,避免出现更大的事故,保证设备和 操作人员的安全。
常见故障处理
加热炉常见故障主要包括:点炉失败、火焰熄灭停炉、烟囱冒烟、火焰偏斜等; 点炉失败 长明灯点火失败:请检查点火装置是否能正常打火,长明灯燃气切断阀是否正常动作(如阀门接线是否正确等), 长明灯供气是否合格,火检是否正常等问题; 主燃气点火失败:请检查 “燃气流量调节阀点火开度”是否正确,主燃气供气压力是否正常、主燃气切断阀 组是否能正常动作(检查现场供电和现场接线)、相应的手阀是否开启等问题。 火焰熄灭 如果出现运行过程中熄火停炉故障,可以根据联锁停炉信息指示检查: 长明灯熄灭,请检查长明灯燃气供气压力; 其他报警联锁点造成的停炉故障请按照 DCS 画面的指示进行相应检查。 烟囱冒烟 加热炉正常操作中,烟囱应排放无色烟气,当出现烟气带色则说明可能存在以下问题: 燃料组分出现较大变化;当重组分(C3、C4 等可燃气体)较多时如助燃风供应不足可能因不完全燃烧导致烟气 出现黑色或灰色痕迹;当重组分(C3、C4 等可燃气体)较多时可以通过将烟气残氧适当提高解决燃烧不充分的 问题解决烟囱冒烟;注意当燃料中的氢气、一氧化碳等低碳燃气组分较多时,即使燃烧不充分也不会产生灰黑 色烟气; 加热炉内部积灰较多时可能出现烟囱排烟为淡灰或淡黄色的问题,烟气颜色与从燃气、助燃风进入炉膛的杂质 有关;加热炉积灰多存在于对流段,通过对流段清灰可消除烟气带色的问题; 当加热炉长期运行后筑炉材料破损、脱落,由于筑炉材料碎片及粉末随烟风从带出,也会使烟气带色导致烟囱 冒烟;当出现炉内筑炉材料破损、脱落后,应及时修补,避免因筑炉材料破损、脱落导致加热炉局部烧穿引起 更大事故。 火焰偏斜及过长、过短 加热炉正常操作中,如发现燃烧器火焰偏斜说明燃烧器可能存在以下问题: 如果燃烧器刚安装完毕点火后就出现火焰偏斜,首先应检查燃烧器制造是否出现明显偏差,如烧嘴砖与燃气喷 管群不同心、燃气喷管及助燃风管不同心等问题; 运行一段时间后如烧嘴砖破损,会导致助燃风与燃气混合燃烧时火焰偏斜; 运行一段时间后如燃烧器的燃气喷管出现局部堵塞,部分燃气喷管流量低导致火焰不均匀; 加热炉正常操作中,如发现燃烧器火焰不均匀说明燃烧器可能存在以下问题: 燃气流量与正常配比偏差大,导致火焰过短或过长;助燃风过大会造成火焰过短,过短的火焰可能导致烧嘴砖 快速烧蚀,而燃气流量过大会造成火焰过长,过长的火焰可能导致火焰上端发飘,出现火焰舔管; 如果各燃烧器出现火焰长短明显偏差,说明助燃风流量、燃气流量不均匀,请检查燃气炉底手阀是否全开,然 后调节每个燃烧器助燃风进口风门,使火焰高度一致;
功能及技术特征
工艺系统
工艺系统简介 加热炉燃烧工艺系统流程详见随机资料之“系统流程图(P&ID)”。
燃烧系统主要包括主燃气管线、点火燃气管线和氮气管线。主燃料气管线的燃料供应及调节阀组内设置流量计、 流量调节阀、主路切断阀、主路放空阀,在燃烧器前设置手阀、阻火器和金属软管,在燃气进入界区处设置氮 气置换管线,主燃气切断阀前和炉前支路分别设氮气吹扫管线。系统可实现对燃料气的流量控制和切断,阻火 器可保证燃料气管道的安全,当燃气系统停止工作时可以通过氮气管线对燃气管线进行安全置换。长明灯燃料 气管线为燃烧器的长明灯提供燃气,气源来自主燃气管线,长明灯燃气压力稳定在 20~40kPaG 内即可保证长明 灯火焰稳定燃烧,从而保证主火焰被可靠引燃,长明灯管线设置主路切断阀,能在长明灯火焰熄灭时及时切断 燃气,保证系统安全。 燃料气燃烧需要的助燃风靠炉膛负压形成的自然通风提供,除利用调节烟囱挡板控制炉膛负压调节自然供风量 外,还可以利用燃烧器外壳上设置的手动翻板阀调整燃烧器助燃风大小。 技术参数 加热炉技术参数操作和设计条件见“附表 1”。 主要设备 加热炉系统主要设备见“附表 2”。
3.2.2 负荷调节
点炉完成之后,系统进入负荷调节状态,可通过调节燃气流量完成物料出口温度的调节工作。
系统停车
停车分主动停车、故障停车和紧急停车三种情况; 主动停车 主动停车是人为停加热炉主燃料气。包括按动 LCP 上的“停车”按钮,包括: 立即关闭主燃气切断阀(关燃料); 立即关闭长明灯燃气切断阀; 故障停车 故障停车是由于发生故障,执行加热炉联锁停车,同时在报警画面中显示首出联锁点,DCS 自动执行后处理程序。 紧急停车 紧急停车仅在发生紧急情况时使用,只需按动 LCP 上的“紧急停车”按钮,DCS 自动执行后处理程序,包括: 立即关闭主燃气切断阀(关燃料); 立即关闭长明灯燃气切断阀。 故障停车自动执行的后处理动作详见附表 5 联锁动作表。所有类型停车完成后应及时关闭燃烧器根部长明灯和 主燃气手阀以及进气手阀等燃气管路手阀。
加热炉系统主要仪表包括调节阀、切断阀、燃气流量计、热电偶、热电阻、变送器、火焰检测器等,在点炉前 请详细阅读相关仪表说明书。详见附表 3。
操作性能
本套加热炉设置有 4 台燃气燃烧器,每台燃烧器分为中心燃气和外围燃气两部分,承担燃烧器的全部负荷,正 常可调负荷范围为 20%~105%。 注意:加热炉不宜在最大或最小负荷下长期工作,加热炉禁止超过最高负荷使用。
紧急故障处理
加热炉常见紧急故障主要包括:炉膛失火、炉膛爆燃、供电停止、仪表风停止等; 炉膛失火主要指由于炉管损坏造成物料在炉膛内燃烧,属于重大的设备事故,可由炉管材料、火焰舔管、物料 超压、物料超温等引起;当出现这种险情时需要按下“紧急停车”按钮执行紧急程序,达到迅速切断燃料气和 助燃风供应,同时在现场关闭切断物料供应手阀切断物料供应,开启灭火气手阀将其通入炉膛,达到将炉膛火 焰尽快熄灭的目的。 炉膛爆燃是较严重的燃烧故障,燃烧故障是指由于操作不当或系统供应不稳定等问题,导致燃料燃烧过程中出 现不稳定燃烧,包括正常运行过程中火焰忽大忽小、炉体震动和炉膛爆燃,此类故障主要是由于助燃风与燃料 供应的稳定性不好、助燃风与燃料供应的配比偏差过大以及在点炉、停炉过程中安全保证措施执行不完全造成。 通过严格按照相关手册操作,加热炉尽量避免不在解锁状态下运行可防止此类故障发生。 供电停止会导致现场调节阀、切断阀关闭、加热炉会立即熄火。恢复供电后,现场仪表及设备试上电,确认现 场仪表及设备完好,然后对炉内空间进行充分的置换,最后按照装置需要决定是否重新点火运行。 仪表风停止会导致现场调节阀、切断阀关闭,加热炉会立即熄火。当出现仪表风停止故障后因火焰熄灭执行停 车程序,执行对炉膛空间的置换后完成停车,由于仪表风供应可能是压力逐渐降低,个别对供气压力较敏感的 气动电控阀门(一般是燃气切断阀)会先关闭。当仪表风供气压力恢复后,重新执行加热炉开车点火程序即可。
6 大修维护 错误!未定义书签。 系统检修 错误!未定义书签。 设备维护 错误!未定义书签。 仪表维护 错误!未定义书签。
7 附表 错误!未定义书签。 加热炉操作和设计条件 错误!未定义书签。 加热炉主要设备一览表 错误!未定义书签。 加热炉主要仪表一览表 错误!未定义书签。 报警联锁值表 错误!未定义书签。 联锁动作表 错误!未定义书签。
点炉操作
点火过程简介 本加热炉为 4 台燃烧器,点火操作通过 DCS 系统配合现场操作盘 LCP 控制实现,按顺序进行长明灯点火、主燃 料点火。点火前应进行燃料气管线氮气置换,并用燃气将氮气置换,确保燃气管线中是不掺混空气的合格燃气。 点火过程如下: 首先在 LCP 上按“复位按钮”,由 DCS 系统判断是否具备点炉条件,如可以点炉,则燃气流量调节阀处于点火 开度,同时 LCP 上“点火准备就绪” 指示灯亮起; 确认长明灯燃气管线燃烧器根部手阀处于关闭状态,首先对火焰进行解锁,此时,若长明灯切断阀处于允许开 启状态,在 LCP 上按“点火燃气阀开”按钮,将长明灯主管线上的切断阀打开,“点火燃气阀开”指示灯亮起; 长明灯切断阀允许开启的条件包括以下几条:
概述
前言
本操作手册为整个系统的操作说明,上岗操作人员上岗前请详细阅读本手册及有关仪表说明书。
系统简介
加热炉系统包括加热炉炉体、燃烧器等设备和燃烧系统、自动控制系统等部分。 加热炉本体由多根立柱支撑,炉本体由辐射段及烟囱组成。下部辐射段为圆筒形,炉管采用多头并联螺旋盘管; 辐射段上方设计带翻板的烟囱,通过控制翻板可调节炉膛压力。辐射段底部炉底安装六台燃烧器。 燃烧系统由燃烧器、燃料管线、燃气放空管线、灭火管线、氮气置换吹扫管线组成。燃烧器为自然通风型燃气 燃烧器;燃料管线分为主燃料输送管线和长明灯燃料输送管线;烟风系统采用自然通风给燃烧器供风。 加热炉自动控制系统包括点火控制、负荷调节控制、炉膛负压控制及安保联锁控制等。通过控制点火步骤保证 加热炉安全点炉,通过物料出口温度控制燃料流量实现加热炉负荷自动调节,通过炉膛负压测点和烟囱翻板阀 实现炉膛负压调节,在点炉及运行中可以通过 DCS 上的操作画面实现直观显示相关参数,通过对敏感测点监控 实现安保联锁控制保证加热炉设备安全。