合成廢熱鍋爐煮鍋新技術(shù)

劉建中

(安陽中盈化肥有限公司,河南 安陽 456400)

1 引言

安陽中盈化肥有限公司項目年產(chǎn)35萬噸合成氨、60萬噸尿素。合成氨采用卡薩利徑-軸向合成技術(shù)，尿素采用斯塔米卡邦CO2氣提法國內(nèi)改進型生產(chǎn)工藝。該項目自2011年籌建以來，經(jīng)過各方共同努力于2013年10月一次開車成功生產(chǎn)出合格的液氨及尿素產(chǎn)品?，F(xiàn)階段各工段滿負荷安全穩(wěn)定運行，其中對廢熱鍋爐E-3310的日常運行維護制訂了專門的操作規(guī)程，在使用前的煮鍋過程采用了新的技術(shù)手段。

2 目的

煮鍋的目的是清除保護廢熱鍋爐E-3310設(shè)備內(nèi)表面的鐵銹，潤滑脂或其它污染物，從而防止可能對設(shè)備造成的物理性損壞。另外一個目的是在設(shè)備內(nèi)表面形成一層鈍化層防止腐蝕。

3 應(yīng)具備條件

3.1 合成廢熱鍋爐加藥裝置安裝完畢，所有管線、閥門、儀表配備齊全。

3.2 公用工程正常運行，脫鹽水、鍋爐給水、蒸汽能夠及時供應(yīng)。

3.3 所需化學藥品NaOH(30%)、Na3PO4(純度98%)備齊。

3.4 拆下排污閥FV-3307并替換上短接，用旁路閥控制排污管道。

3.5 用短接替換排污管道上的流量計FT-3307。

3.6 安全閥經(jīng)過調(diào)試，安裝就位。

4 煮鍋流程簡述

鍋爐給水正常壓力為6.4MPa、流量為79m3/h、溫度為170℃，通過鍋爐給水調(diào)節(jié)閥FV-3305(或副線)經(jīng)過鍋爐給水預熱器E-3302后入廢鍋E-3310。廢鍋利用合成塔出口的高溫工藝氣產(chǎn)生4.0MPa、253℃的飽和蒸汽入3.8 MPa的蒸汽管網(wǎng)。為減少廢鍋結(jié)垢和保證蒸汽品質(zhì)，正常時廢鍋內(nèi)加入磷酸鹽，將鍋爐給水中的鈣、鎂等離子溶解，利用連排和間斷排污將雜質(zhì)排出去。本次煮爐就是開車前把廢鍋內(nèi)的雜質(zhì)除去，保證正常產(chǎn)汽和保護鍋爐的一個重要步驟。流程簡圖如下：

圖 流程簡圖

5 煮鍋步驟

5.1 第一次水沖洗

5.1.1 拆開廢熱鍋爐給水閥FV-3305前切斷閥的進口法蘭，加擋板，聯(lián)系調(diào)度，利用界外輸送的高壓脫鹽水沖洗廢鍋給水管線，合格后FV-3305和法蘭復位；打開廢鍋設(shè)備本體進水法蘭加入擋板，繼續(xù)沖洗進廢鍋前給水管道，合格后法蘭復位。(鍋爐給水預熱器E-3302的殼側(cè)應(yīng)在煮鍋之前已單獨進行全面的清洗)。

5.1.2 給鍋爐注水至最高水位，打開廢鍋底部導淋和鍋爐排污持續(xù)排水加水直至排出潔凈的水為止。

5.2 加藥煮鍋步驟

5.2.1 因正常給廢鍋加藥裝置單臺泵加藥量只有10L/h,流量太小，故本次煮爐拆廢熱鍋爐頂部一個安全閥，作為煮鍋加藥溶液口。加Na3PO4(純度98%)時，在溶液口處放一個漏斗，從漏斗處加入。NaOH和Na3PO4濃度為各3kg/m3水，(參照設(shè)計單位卡薩利工藝包濃度約為0.3%)，配制煮鍋液。廢熱鍋爐殼程容積為21.7m3，管程容積4m3，凈容積為17.7m3。當加水至60%液位時，(參照設(shè)計單位卡薩利工藝包煮鍋時加水60%)體積達到9.7m3。根據(jù)NaOH(100%)和Na3PO4(100%)均是3kg/m3H2O。所需的NaOH量為：3×9.7=29.1kg(100%NaOH)即：29.1÷0.30÷1.34=72.4L(30%NaOH)所需的Na3PO4量為：3×9.7m3/0.98=29.7kg(98% Na3PO4)在加入藥劑之前，通過給水閥FV-3305將廢鍋液位加水至60%，現(xiàn)場液位計約接近1.3m高度。將上述化學藥劑通過加藥口加到廢爐中，然后通知施工單位將廢熱鍋爐頂部安全閥復位。

5.2.2 聯(lián)系調(diào)度協(xié)調(diào)1.5MPa蒸汽，打開廢鍋煮爐用蒸汽閥,壓力緩慢升高至0.4MPa。升溫速度不得超過15℃/小時，當壓力到達0.4MPa時，視壓力調(diào)節(jié)廢熱鍋爐頂部手動放空閥。進行煮沸鍋12小時，同時檢查各法蘭接點是否有泄漏。

5.2.3 當溶液沸騰時，廢鍋液位上升，當液位升高至80%時，此時可稍打開導淋閥排放。為補充藥液損失，可在磷酸鹽加藥槽配濃度10%的溶液做準備，加藥槽容積為1.5m3，通過計算，配一槽10%混合液需373L NaOH(30%)，153Kg Na3PO4。通過計量泵打入廢熱鍋爐內(nèi)。同時分析藥液濃度，并通過加入10%溶液來維持濃度。

5.2.4 煮鍋程序進行10小時后,檢查確認關(guān)閉1.5MPa管線上的閥門，開廢鍋底部排污閥排放(在蒸汽正壓力下)。

5.2.5 當鍋爐壓力降低至0.1 MPa，打開放空管線。在此操作中應(yīng)注意降溫速度不得超過15℃/小時。在系統(tǒng)完全排空并冷卻后，檢查系統(tǒng)。

5.3 煮鍋后第二次水沖洗

5.3.1 給鍋爐注水至磁翻板液位計約在1.5米處。

5.3.2 引開車蒸汽，升溫速度不得超過15℃/小時。

5.3.3 不斷排放蒸汽至大氣中保持壓力不變，壓力回到0.1 MPa。

5.3.4 通過不斷添加鍋爐給水來保持鍋爐內(nèi)的正常水位不變。

5.3.5 持續(xù)兩個小時的操作后，停止蒸汽供給并關(guān)閉廢鍋頂部手動放空閥。

5.3.6 鍋爐加水至溢流，沖洗頂部及管道壁的余堿。

5.3.7 打開所有的排水閥及排污閥，檢查排出水的品質(zhì)。

5.3.8 進行最終的目測檢查，如有殘渣應(yīng)清除干凈。

5.3.9 分析出口液體PH值是否超過pH>7.1，若超過，重復上述操作，直到確認廢熱鍋爐內(nèi)液體pH值在7.0～7.1為止。

5.3.10 驗收標準：潔凈無色；固體含量小于10mg/l；Fe含量小于2mg/l；鍋爐內(nèi)無積垢，pH值為7.0—7.1。如果檢測結(jié)果未達到上述標準要求，那么重復煮鍋程序，煮鍋控制壓力為1.0MPa。

5.3.11 從液位計根部閥處接膠皮管用氮氣將廢熱鍋爐里面的水吹凈并充氮氣保護。

6 安全注意事項

6.1 煮鍋完畢鍋爐排水時要始終保持廢鍋頂部手動放空閥有開度，以防冷卻排水過程中形成真空、損壞廢熱鍋爐。

6.2 煮鍋結(jié)束，用鍋爐給水向廢熱鍋爐內(nèi)加水時，要注意排氣。

6.3 加藥時首先穿好防護服，戴膠皮手套、防護眼鏡，穿上長筒膠靴，廢鍋上作業(yè)系好安全帶。

6.4 往廢鍋加堿時要緩慢進行，禁止與操作無關(guān)人員進入現(xiàn)場。

6.5 當皮膚接觸時，應(yīng)立即用大量水沖洗。

6.6 當眼睛接觸時，立即提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘或用3%硼酸溶液沖洗。

[1]卡薩利工藝包《煮鍋程序》.

[2]東華科技提供的《氨合成PID圖冊》.