1 概述
化工生產中的主要熱源來自于蒸汽,對于每一個裝 置 而 言,都 有 獨 立 的 蒸 汽 系 統。我 廠18·30項目采用二氧化碳汽提法工藝,其高壓甲銨冷凝器為立式設備,而蒸汽系統也是裝置中一個重要的部分。
我廠地處格爾木察爾汗鹽湖,屬大陸高原氣候,少雨、多風、干旱,冬季漫長寒冷,年平均氣溫-4.2℃,差不多從10月份到第二年5月份都屬于冬季,夏季只有短短的兩個月;冬季時,平均氣溫可達-15~-25℃。在冬季尤其是遇到停車的情況下,尿素系統極易結晶堵塞,其防凍工作既是重點又是難點。
2 蒸汽系統簡介
尿素裝置使用四種壓力等級的蒸汽,具體情況如下。
\\(1\\)超高壓蒸汽,來自電廠,壓力4.0MPa,溫度440℃;用于CO2壓縮機透平06JT0102。
\\(2\\)高壓蒸汽,該蒸汽來自合成氨裝置,壓力2.5MPa,溫度224℃;用于高壓汽提塔06C0102,水解塔06E0108,水解塔06E0108伴熱,中壓蒸汽及低壓蒸汽系統的補充蒸汽。
\\(3\\)中壓蒸汽,壓力0.88MPa,溫度175℃;用于二段蒸發器06C0110和合成系統伴熱。
\\(4\\)低壓蒸汽,壓力0.44MPa,溫度147℃。
低壓蒸汽產生于高壓甲銨冷凝器06C0103,并經低壓蒸汽汽包06F0112A/B送往各用戶,剩余部分送出尿素界區。用于高壓汽提塔06C0102的高壓蒸汽通過PV1203進 入 高 壓 蒸 汽 飽 和 器06F0119,06F0119壓力由PIC1203控制在1.7~2.1MPa之 間;06C0102蒸 汽 冷 凝 液 回 到06F0119,06F0119冷凝液排至中壓蒸汽飽和器06F0120部分閃蒸減壓至0.88MPa。06F0120排至06F0112A/B的冷凝液部分閃蒸,壓力由0.88MPa減至0.44MPa。06F0120與高壓洗滌器06C0104的高壓調溫水有一根平衡管線,作為其補水。PIC1213控制06F0112A/B允許的最低壓力,當壓力低于PIC1213設定值\\(0.4MPa\\)時,來自合成氨的高壓蒸汽至06F0112A/B管線上的PV1213閥將打開;當PIC1213壓力超過其設定值,PV1213處于關閉狀態,PV1213設有副線以便開停車時用。
蒸汽冷凝液貯槽06F0103收集的冷凝液分別來自:06F0112A/B排放液,界區來的補充水\\(開停車\\),蒸汽伴管和蒸汽夾套冷凝液管線,循環加熱器06C0106和一段蒸發器06C0109A殼側蒸汽冷凝液,閃蒸蒸汽冷凝器06C0118;蒸汽冷凝液總管冷凝液流入06F0103液面下,總管頂部蒸汽進入閃蒸蒸汽冷凝器06C0118冷凝。06F0103頂部設有與06C0118殼側連接的平衡管線,06F0103設有溢流管。中壓蒸汽和低壓蒸汽管網分成好多分支,作為0.88MPa蒸汽或0.44MPa蒸汽分配臺,去管線或設備做伴熱。
3 防凍工作的重要性
冬季如果搞不好防凍工作,最容易出現設備、管道凍壞的現象。比如在冬季停車時,設備、管道中的水排放不盡,致使許多的設備、管道、管件凍裂,導致高額的維修費用。
筆者先說一下我廠以往的停車過程中遇到的問題。比如由于斷原料氣故障而引起的排塔停車,所有系統都得停車排放處理,待系統處理完之后,蒸汽系統也得停。因為所有系統停車排放后,如果蒸汽系統不停,而此時高壓甲銨冷凝器相當于一個空設備,用0.44MPa的蒸汽對其長時間加熱,勢必對設備和列管有較大的影響。
在過去的幾次停車當中,尤其是冬季,在蒸汽系統停車后,由于一些管線及設備所用的伴熱蒸汽都停用,結果使得幾臺重要的泵和好幾條公用工程管道凍壞,必須重購設備和管道,重新安裝,造成很大的經濟損失。
4 蒸汽系統防凍技改及操作方法
針對以上情況,我們對蒸汽系統做了一些改造,并制定了相應的操作方法。
4.1 尿素全系統停車后蒸汽系統的處理
4.1.1 蒸汽系統的改造\\(圖1\\)【圖1】
4.1.2 操作方法
\\(1\\)將中壓蒸汽飽和器和低壓蒸汽飽和器泄壓。
\\(2\\)排放汽包內的冷凝液。
\\(3\\) 關PV1201A、LV1201、PV1201B及其副線截止閥。
\\(4\\)關PV1213、HV1110、FV1211及其副線截止閥。
\\(5\\)確認汽包進汽和出汽、補液以及下液閥都關閉之后,將截止閥3、截止閥4、截止閥5關閉。
\\(6\\)緩慢打開截止閥1、截止閥2兩到三圈,將2.5MPa蒸汽引入中、低壓蒸汽管網,投用所有伴管蒸汽。
4.2 蒸汽系統停車而引起全系統停車對蒸汽系統的處理
4.2.1 蒸汽分配臺的改造\\(圖2\\)【圖2】
4.2.2 操作方法
\\(1\\)將蒸汽系統停車后,排放汽包內的冷凝液。
\\(2\\)將2.5MPa蒸汽管的總截止閥關閉。
\\(3\\)將蒸汽分配臺上導淋打開,排盡積液后,關閉導淋,再將蒸汽分配臺的總閥關閉,開工廠空氣,吹盡所有伴管內的冷凝液;伴管處理完后,將伴管的截止閥關閉,將分配臺的總閥打開,使工廠空氣倒回到各管網和汽包內,打開管網的蒸汽導淋和汽包下液閥,吹盡汽包以及管網內的冷凝液。
\\(4\\)最后打開2.5MPa蒸汽總管導淋,直到吹盡管內冷凝液。
5 日常的防凍工作
冬季對于運轉設備可能還要好點,就怕備用設備和管線的死角處,防凍工作是最難搞的。管理上應要求班組加強巡檢這些部位;循環水的回水是否通暢,循環水副線是否開啟,副線開度不要太大,有水流過就好。如果副線都開得太大,可能會影響循環水系統,以及對運轉設備用水的地方造成影響。
巡回檢查伴管的投用情況。經常檢查導淋是否被凍。如果凍了,必須用蒸汽吹通。導淋加強排放頻率。設備低點排水,應特別注意檢查是否有管線凍裂,防止物料泄漏。
6 結語
通過上述改造,避免了在蒸汽系統停車后設備、管道的伴熱因無法繼續投用而引起凍壞凍裂等,也避免了停車后因冷凝液排不盡而凍壞伴管等情況,降低了許多不必要的維修成本,為尿素裝置的穩定運行提供了可靠的保障。
