入炉蒸汽温度波动大的原因分析及对策.doc

造气装置蒸汽系统温度波动原因分析及解决办法天脊中化高平化工有限公司 赵杰丰一、 前言造气装置分为、两个系列，为了节能降耗、降低成本，2010年3月对系列进行了改造，将原先的2650造气炉改为2650/2800锥形造气炉，夹套压力由0.2MPa提高至1.3MPa，因为压力等级改变，所以对整个蒸汽系统也进行了相应的改造。在改造后的运行过程中，发现入炉蒸汽温度波动较大，从140200，对造气炉炉况的稳定造成了极大的影响，不利于降低消耗。本文就改造后入炉蒸汽温度波动大的原因进行分析，并提出解决方法。二、 造气蒸汽系统介绍造气装置所用蒸汽有两个来源，分别为外供低压过热蒸汽（0.6MPa、250）、自产蒸汽（0.2MPa、120）。改造前，自产蒸汽为0.1MPa的过热蒸汽，其来源为造气炉夹套和余热回收器饱和段，经余热回收器过热段过热后进蒸汽缓冲罐供造气炉使用。改造后，自产蒸汽因压力等级不同，分为两个部分，一部分仍为余热回收器所产的0.1MPa、110的饱和蒸汽，另一部分为改造后的造气炉所产的1.3MPa、195的饱和蒸汽，该蒸汽经减压阀减压后进入外管网0.6MPa的蒸汽系统，供造气使用。改造前后造气装置蒸汽系统流程见图一、图二。三、 原因分析根据改造后蒸汽系统流程、管道走向以及环境因素分析，可以得到，影响入炉蒸汽温度的因素主要有三个原因，即夹套自产蒸汽并入外供管网后对蒸汽系统的影响，经低压蒸汽过热器过热的蒸汽对蒸汽系统的影响，以及管道保温效果对蒸汽系统的影响。1、 夹套自产蒸汽对蒸汽系统的影响通过流程分析，造气系列所用蒸汽为外供蒸汽、夹套自产蒸汽、余热回收器自产蒸汽和低低压蒸汽。其参数分别为：序号名称参数流量备注1外供蒸汽0.6MPa，2505060t2夹套自产蒸汽1.3MPa、19516t减压后，0.6MPa，1603余热回收器自产蒸汽0.1MPa、1104t其中，夹套自产蒸汽经减压阀减压后，进入外供蒸汽管网（0.6MPa），供系列造气炉使用，而余热回收器自产蒸汽进入吹风气装置低压蒸汽过热器过热后，进入蒸汽缓冲罐供造气炉使用。经过统计、归纳系统运行数据，发现在系统负荷（系列开炉台数）发生变化时，入炉蒸汽温度随之发生波动，系统负荷稳定，开炉台数比较稳定时，入炉蒸汽温度波动较小。同时，经过观察，温度变化较大者为外供蒸汽温度，即进入系列蒸汽缓冲罐的外供蒸汽温度变化较大，而自产蒸汽经过热后温度变化不大，为了更加清晰的观察外供蒸汽对入炉蒸汽温度的影响，在实际生产中，将自产过热蒸汽切出管网，入炉蒸汽仅使用外供蒸汽，发现系列入炉蒸汽温度比系列入炉蒸汽温度要低3040，外供蒸汽温度系列与系列差为4080，而随着减压阀开度的变化，系列外供蒸汽的温度变化较大。具体来讲，随着调节阀开度增大，系列外供蒸汽温度逐渐降低，随着调节阀开度减小，系列外供蒸汽温度逐渐升高。由上图可知，系列入炉蒸汽温度与外供蒸汽温度趋势一致，与自产过热蒸汽温度变化关系不大，而外供蒸汽温度受夹套自产蒸汽减压阀开度影响较大，随着减压阀开度的减小，外供蒸汽温度逐渐升高。这说明，夹套自产蒸汽减压后，由于温度下降过快，产生的冷凝液对外供蒸汽温度影响较大，随着其流量的增大，外供蒸汽温度逐渐降低。2、 余热回收器自产蒸汽过热效果对蒸汽系统的影响余热回收器产蒸汽量约为1t/h，系列共4台余热回收器，每小时4t的蒸汽量相对于外供蒸汽来说比较少，经过观察比较，1#吹风气装置低压蒸汽过热器自产蒸汽过热后温度在160180左右，其温度高低受回收造气炉吹风气台数的影响。当回收造气炉吹风气台数少时，过热蒸汽温度低，当回收造气炉吹风气台数多时，过热蒸汽温度高。3、 管道保温对蒸汽系统的影响蒸汽系统管道自投入运行来，一直未对管道保温进行修复。经检查，外供蒸汽管道上保温损坏较多，多处管道裸露，或保温棉损坏，仅剩下铝皮，造成了热量的的大量散失，导致进入系统的蒸汽温度过低。根据外供蒸汽管网温度变化图，可以得到，蒸汽管网保温效果较好，近150米的管道温降在5左右。四、 解决方法1、 夹套自产蒸汽通过以上分析可知，原夹套自产蒸汽经减压后，直接进入系列外供蒸汽管网，仅供系列造气炉使用，由于流量不稳，减压后冷凝液无法排放，造成系列入炉蒸汽温度波动大，影响造气炉稳定运行。现将减压后的夹套自产蒸汽经蒸汽缓冲罐后，进入、系列外供蒸汽总管上，既可以除掉冷凝液，也可以保证减压后的蒸汽流量和温度稳定，减少其对管网的影响。设置蒸汽缓冲罐后，还可以减少系统负荷增减对蒸汽系统的影响。另外，改造后，可以适当提高低压蒸汽出口温度，提高其品质