加热炉单元建设与试车操作.docx

第一章工艺流程1.1 工艺介绍加热炉是石油化:领域常用的设备，目的是使物料上升温度。从结构上加热炉可以分解成：燃烧器、燃料供应系统、炉体及有关的限制系统及紧急事故时的平安爱护系统。其中炉体主要包括空气流道、燃烧段、辐射段、对流段、烟筒及调整空气流量的挡板。1.2 流程介绍燃料气供应管道系统，见流程图。燃烧气首先经过供气管从界区引导路钱。该管道的端头下部连有一个气、液分别罐，分别罐设两路排放管线，路将燃烧气中所夹带的水和凝液排放入地沟，另一路将燃烧气管线中可能滞留的空气排入大气。在距供燃气管线端头2m处有分支管线，将燃烧气引入加热炉。此管线上设紧急迫断阀，这个阀门由限制室遥控开或关。图-1加热炉的流程图管线引至炉底分成两路，一路供主燃烧器运用，另路供副燃烧器运用。在主燃烧气管线上设炉出口温度限制调整阀，通过调整燃气的流量来限制炉出口温度。现场压力指示主燃烧器供气支管压力在副燃烧器供气管线上装有一个独立式压力调整器，当燃料器总压波动时，维持副燃烧器支管压力为0.32MPa,通过现场压力表指示。滞留在主、副燃烧器支管中的水或非燃烧气，如空气、氮气等，通过分别排入地沟或放空。炉膛设置蒸汽吹扫管线阀，蒸汽由此管线进入炉膛。加热炉物料为导热油，来自分别塔塔釜，经过加热后返回塔釜。加热炉在分别塔中起再沸器的作用。对于沸点较高的物料常用此方法。导热油入口管线设置流殳检测孔板及调整阀“。导热油进入炉内首先经过对流段。对流段的结构相当于列管式换热器，作用是回收烟气中的余热将导热油预热。烟气走管间（壳程），导热油走管内（管程）。对流段的入口和出口分别由温度表和指示。对流段流出的导热油全部进入辎射段炉管，接受燃烧器火焰的辐射热量，最终达到所须要的加热温度后出加热炉。炉管外表面和出口设有温度指示调整。加热炉炉体及烟囱总共高8m,进入炉体的空气量由挡板开度调整。空气的吸入是在炉内热烟气及炉外冷空气的重度差推动下进行。对流端烟气出口处设烟气温度检测，烟气含氧量在线分析检测点及挡板开度调整及检测。炉膛中设有炉膛压力检测点。1.3 加效炉的限制1.3.1 温度限制温度限制是加热炉的重要限制指标。对纯加热型加热炉，炉出口温度如有波动，将使后续工艺设备的若干操作不平稔，影响产品的质量和产品：对加热一反应型加热炉，炉管温度的波动，将干脆影响管内介质的工艺反应过程因此，温度限制是管式加热炉的重要限制指标。在有干扰的状况下设法使被调参数一温度达到工艺上规定的指标,这就是温度限制系统的任务。单回路温度限制系统变送气用以测量各种参数（如温度、压力、流量），并将测量结果按比例转换成风压或电流信号，送到仪表上故示或送到调整器进行调解。调整器接收到信号后，将它及给定值比较，依据肯定规律发出指令，指挥执行机构动作，使被调参数维持在给定之上。执行机构通常采纳气动薄膜调解阀，它接受调整器来的指令，变更调解阀的开度，起到相当于用人工开阀或关阀的作用。单回路温度调整系统的调解过程较长，炉子村调整的反应速度慢,故实际生产中较少采纳。率级调整温度限制系统为克服单回路系统的缺点，通常运用串级调整系统。串级调整系统用主调整器限制油品出口温度，而用副调整器调整燃料流量。将主调整器的输出作为副调整器的“给定值二这个给定值是变更的。这样，当燃料流量有变更时，因为炉子滞后严峻，油品出炉温度不会立刻变更，主调整器的输出即副调整器的给定值短暂不变,在这段时间内副调整器既可以快速使燃料流量回到原来数值，温度也就不波动r。图-2串级调整温度限制系统原理图1.3.2 流量限制流量:限制是指加热炉炉管内流体流量的限制。流量限制共有3个：导热油流t限制和燃气（柴油），稀释蒸汽（雾化空气）流量限制。其中稀释蒸汽（或雾化空气）的主要作用是骂化柴油。导热油流量:限制为主，满意工艺须要，在高温炉管中，柴油完全驾化气化，必需限制稀释蒸汽（或骂化空气）流量。1.3.3 燃烧限制炉子的热负荷和传热面积固定以后，支配炉子热效率的主要因素是燃烧用的空气供应量，即过剩空气量的限制。监测烟气负压或烟气中氧、氧化碳的含量，调整燃烧用空气的供应量，这就是燃烧限制系统的任务。人工调整燃烧人工调整燃烧，就是对炉子进行人】检测，依据检测结果（一般检测对流室卜.方负压和烟气含氧量），手动调整烟道挡板和燃烧脾风门，使之供应合适的空气量。人工调整燃烧须要的检测点，有两个烟气取样点，一个在对流室的下方，一个在对流室的上方为解除对流室漏风的干扰，应从对流室的卜方抽取烟气作含氧量分析，已获得燃烧过程过剩空气量的其实数据，从而依此数据限制燃烧。对流室上方的烟气取样点只供计算热效率用。烟气取样管应伸入炉墙内壁06m以上，一般用（）25mm不锈钢制作。抽力计接管也有两个。应依据对流室卜方的抽力计读书调整烟道挡板，把该处的烟气负压限制在20Pa左右。自然通风加热炉人工调整燃烧的步骤如卜；把到燃烧器去的燃料阀全开，以保证燃料能量：烟道挡板全开，燃烧器的风门都开一半左右，以保证进入燃烧器的空气量：选择烟气含氧量，对流室Z方可取36乐选择负压值，对流室下方可取-20Pa：关小烟道挡板以实现合适的含氧量,假如在关小挡板的过程中还未达到合适的含氧量，对流室下方就会出现正压，则说明进风太多，这是应把燃烧器风门关小，即可以削减流向个燃烧器的空气殳，使负压增加。抽力TS道挡板自控系统依据烟气在福射室顶部的负压值自动调整烟道挡板的开度，同时监视辐射室顶部的含氧量力其操作方法是给抽力指示调整器定出合理的给定值，这样该调整器就自动变更烟道挡板开度来维持给定的抽力值,从而保持肯定的过剩空气量。而抽力的给定值取多少合适则主要参考含氧量的实测结果来确定。因此，本系统必需用含氧量随时进行手动调整，本系统是用于不具备连续在线测氧起条件的自然通风加热炉。含氧量自控系统近年来，以氧化钻为代表的连续在线测氧仪器日趋完善，从而推动/含氧量自控系统的发展。无论自然通风还是强制送风加热炉都可采纳它。在主风道上配备r通过自动调整通风机入口挡板的开度限制风压的回路，在主烟道上配备了通过自动引风机入口挡板的开度限制烟气负压的回路。安装一套含氧量自控系统，用烟气的含氧量自动调整炉子的空气入口挡板，从而限制炉子的燃烧空气用量。辐射室顶的压力指示只供操作参考，不作为自控参数。假如是强制送风加热炉，限制流程可以大大简化，烟气含氧量将干脆及通风机入口挡板串级，烟气负压将干脆及引风机入口挡板串级。含氧量一co含量自控系统生产中发觉，由于炉体（尤其是就炉子）漏风的干扰,使得氧化钻测出的氟含量，不能真实反映燃烧过程的氟含量，因而无法正确调整空气供应量，使燃烧完全。针对氧含量自控系统的弊病，以0：含量作为主调整参数，CO作为副调整参数的O./CO自控系统，起先得到广泛应用。众所周知，空气中Co的含量微小。炉内的Co的含量主要取决于燃烧完全及否，而炉体漏入空气对炉内CO含量影响很小呵。这样，测量CO含量要比测量0;含量更精确反映燃烧状况。阅历认为，当CO含量在100200ppm之间时，炉子效率一般为最高值，这个区域通常称为灵雄区，当炉子限制在这区域时，燃烧状况良好。含氧量一CO含量自控系统：烟气从取样系统抽出，进入CO分析器和&分析器，分析讯号不断进入计算机。计算机首先将Co含量及给定的灵敏区范围100200Ppm进行比较，若在此范围内，表明限制合理，否则表明不正常，此时若co测量值大于灵敏区上限，说明量不足；若co测量值小于卜限100ppm,说明Oz量过剩;于是计算机给定一个的增量指令对自然通风加热炉，指令送到烟道挡板的定位器：对强制送风加热炉，指令送到通风机或引风机入口挡板，通过执行机构调整空气供应量，使炉子在合理的燃气比卜进行燃烧。炉子的其他I：艺参数（如辐射室负压、炉管温度、燃料量温度等）也同时输入该计算机，以便对有关影响因素作全面分析、处理。随着计算机在生产中的推广应用，管式加热炉的温度、流量，燃烧限制水平正在不断提高。其次章加热炉的仪表明细2.1.1 仪表限制的功能(1) P1.C系统完成对生产过程中各种数据的采集，输入/输出信号的变换、处理、显示、记录、积累、运算、连锁报警等功能。(2)操作人员能通过对总貌画面、流程画面、趋势记录、报警等画面的视察，分析问题。操作人员既可以在限制柜的手操器上对各台调整网进行操作，也可以在工空机的操作Mi面上进行操作。(3)完成炉温、炉压的自动限制功能。炉温限制采纳以炉温为设定值、空气煤气自动配比调整的串级及双交叉限幅相结合自动限制：炉压限制是系统监视两段炉压、炉膛压力，采纳单回路自动限制.(4)完成换向功能。木加热炉是分侧分散换向系统，采纳二位三通阀使加热炉每侧同段内的上卜.几个空气烧嘴共用个二位三通阀换向阀对空气及煤气进行换向：每侧同一段内的上下几个煤气烧嘴共用一个二位三通阀换向阀对烟气及煤气进行换向。这样的换向节约了煤气消耗。2.1.2 仪衰限制的特点(1)采纳先进的P1.C系统进行数据采集和系统状态监视和自动限制(2)采纳成熟的ET200模块化设计、操作便利。(3)通过手操器配以P1.C系统，完成对炉温、炉压、风煤比的限制。(4)现场仪表具有较高的测量精度和牢匏性，为限制系统的牢靠运行供应保障。1.1 P1.C限制系统的设计1.2 设计思想整个系统采纳于操器配以西门子的P1.C-400系统来完成加热炉的过程限制及过程检测。尽量减轻操作人员的劳动强度，提高加热炉的生产效率和降低能耗，并确保操作平安，实现生产过程自幼化。1.3 硬件构成P1.C限制站是选用西门子的S7-400,并依据限制要求选用J'相应的模拟量输入输出模板以及开关员输入输出模板。整个系统分了五个ET200站。前三个站采集炉仪表的流量、温度、压力：第四个站负贡换向系统：第五站限制风机和液压站。1.4 软件组态加热炉的用户程存是基于WINDOWSXP操作平台，运用西门子公司的Step7V5.3限制系统软件，完成系统硬件组态地址和站地址的安排以及加热炉用户程序的设计。利用Step7软件的梯形图编辑器进行限制程序的编辑。梯形图程序包括三部分：第一部分是背影功能块，对各输入数据参数进行数据的转换和整形，随意调用，还有背影数据块，它是依据限制调用某类背影功能块。其次部分是整个系统的逻辑限制包括换向系统限制、鼓风机.引风机的启停条件、以及压力及快切阀的联锁限制。换向系统的逻辑限制功能有:(1)定时换向：巧换向系统处于自动运行状态时，换向阀以肯定的时间间隔完成换向动作。(2)定温换向：当排烟温度过高时,系统将强制换向阀换向,直至排烟温度卜降到设定的温度范围(3)手动换向：为系统处于手动状态时，可在画面上对系统中的每个换向阀进行手动换向，便于调试和故障处理。指示仪表FI-O1.燃烧气流量Nm7dTI-O1.煤油入口温度,cTI-02加热炉对流段出口温TI-03幅射段炉管表面温度C度CTI-04度C对流段烟气出口温PI-O1.炉膛压力mmH：OPI-02燃烧器总压力MPaPI-03主燃烧器供气分MPaPI-04副燃烧器供气分压力DO-O1.挡板开度%MPaAI-O1.烟气含氧量%第三章加热炉的加工及安装3.1 施工和安装技术要求加热炉所包括的炉壳、钢结构、炉管、废热锅炉、汽包协助设备和管道、弹簧吊架、焊接材料、耐火材料、配件及构件等。(1)钢结构钢结构是管式炉的承载骨架。管式炉的其它构件依附钢结构,其基本元件是各种型钢,通过焊接或螺栓连接构成管式炉的骨架。老式管式炉，如方箱炉、斜顶炉等，其钢