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    大型煤化工火炬系統的確定及火炬運行問題及對策分析

    返回列表發佈日期:2019-10-17 10:55:21    |    

        摘要:大型煤化工火炬系統確定主要包括:火炬排放系統數量確定和火炬排放量確定2個方面。目前火炬運行中存在高壓富氫火炬排放氣受阻,管路及設備堵塞,各股小流量火炬系統互竄,高空點火器頻繁動作等問題。需要有針對性的採取應對策略,從而提升火炬系統運行效果,確保大型煤化工更好運行和發揮作用。

        煤化工生產裝置複雜,且生產裝置呈現出規模化趨勢。因而生產裝置的火炬氣組分複雜,處理難度相對較大。如何結合實際情況採取相應措施,合理確定煤化工火炬系統,並妥善處理火炬運行存在的問題,提升系統運行的可靠性與穩定性,這是不可忽視的內容。

        1  大型煤化工火炬系統的確定
        煤化工火炬系統運行中,爲提升系統綜合性能和運行效益,應該合理確定以下2個方面的內容。

        1.1  火炬排放系統數量的確定
        煤化工工藝系統流程複雜,需要耗費的時間較長,往往要經過煤氣化、淨化、甲醇及制烯烴、烯烴分離、聚丙烯、聚乙烯等裝置。生產過程中,由於工藝流程複雜,對操作人員綜合技能要求高,可能會出現不同程度的泄漏量,或者是事故狀態的排放量。此外,由於煤質的組成成分比較複雜,經過不同工藝處理後,排放氣成分複雜。爲保證火炬系統有效運行,處理後的氣體需保持足夠熱值,使其滿足燃燒需要,一般熱值≥7 880kJ/Nm3才符合要求。經檢驗如果熱值不合格,需摻入伴燒介質,從而順利排放氣體,實現完全燃燒的目的。在火炬排放系統數量確定方面,既要考慮系統安全性和穩定性,同時還要保證熱值能夠維持自身正常燃燒需要。並考慮排放介質、排放氣溫度、壓力、成本等,合理確定火炬排放系統數量。進而保證系統正常、穩定運行,使其更爲有效的發揮作用。

        1.2  火炬排放量的確定
        火炬排放量確定時,爲提升工作效率,確保滿足要求,要考慮工藝裝置開工和停工、火災事故、停水停電、蒸汽、突發事件等。如同一事故引起全廠或裝置排放,確定時應疊加各裝置排放“流量-時間曲線”,取最大值。如果無“流量-時間曲線”,按經驗、公式和設計規範要求確

        2  大型煤化工火炬運行的問題
        儘管煤化工火炬系統運行具有重要作用,也受到重視與關注,但目前火炬系統運行存在問題。

        2.1  高壓富氫火炬排放氣受阻
        高壓富氫火炬排放時壓力升高,也會受到一定阻礙。開車和切爐階段,排放氣體含大量凝液,使水封閥液位上升,超出規範值。切爐時,切出和切入氣體混合,換熱後再加上溫差大,蒸汽冷凝。長輸裸露管道應用,缺乏保溫措施,使大量熱量散失。不凝氣體的存在,也會降低水蒸氣凝點。備用爐升溫和負荷提高後,隨着合成氣引入,使低溫與高溫氣體匯合,最終導致大量冷凝液存在。

        2.2  管路及設備堵塞
        高壓富氫火炬系統管路和設備出現堵塞現象,也會影響整個系統運行。高壓富氫火炬排放的氣體中含有大量煤灰,如果得不到及時和有效清除,煤灰會在管網沉積,進而引發堵塞現象,延長排水時間,堵塞液位計,閥門打開後甚至無法關緊,最終影響火炬系統運行。

        2.3  各股小流量火炬系統互竄
        各股小流量火炬氣互竄現象。各股小流量氣體共用安全水封系統,排放氣排放時間不同,排放壓力差異大。引發火炬氣互竄,導致壓力升高,火炬燃燒時冒黑煙。

        2.4  高空點火器頻繁動作
        火炬系統的遠程點火系統頻繁動作,受高空風向影響,使得檢測點溫度出現較大偏差,系統甚至存在誤報現象。最終高空點火頻繁動作,不僅降低點火器使用壽命,也制約其作用的有效發揮。

        3  大型煤化工火炬運行問題的對策分析
        爲應對火炬運行中存在的不足,提升煤化工運行效果,有必要採取以下策略。

        3.1  高壓富氫火炬排放氣受阻的對策
        改進火炬氣管道設置,在裸管外側合理進行保溫設置,儘量減少熱量散失。冬季安排專門工作人員巡視和檢查,開展伴熱和保溫防護工作。選用耐高溫離心泵,在火炬氣沿線增加分液罐,將冷凝液泵送至污水裝置進行處理。

        3.2  管路及設備堵塞的對策
        在長輸管道排放端和中部,分別都增加分液罐,讓液體正常分離。合理安排工作人員加強管理和巡視,重視維護管理,詳細瞭解管路及設備堵塞問題,對於可能發生的不足,需立即採取修復措施,將可能發生的事故消滅在萌芽狀態。加強管線和液位計維護管理,反吹掃介質用氮氣和水,從而確保管路和設備正常運行,實現對堵塞現象的有效預防。

        3.3  各股小流量火炬系統互竄的對策
        爲應對小流量火炬冒黑煙問題,有必要適當增加輔助風機,從而增加風量,確保空氣充足,使其有效輔助燃燒,避免出現冒黑煙現象。針對小流量火炬互竄,需分開小流量火炬,高壓小流量火炬用安全水封罐,低壓和超低壓火炬則新增設阻火器,從而確保燃燒正常,避免互竄。

        3.4  高空點火器頻繁動作的對策
        改進設備設計,在火炬頭增加探測儀,常用紅外探測儀或紫外探測儀,併發揮其重要作用,以輔助對信號的判斷和分析。合理設置火炬系統的點火聯鎖邏輯,即有一個檢測點溫度爲2 000℃時,系統判斷火炬正常燃燒,避免系統誤報。

        4  結束語
        火炬系統確定是煤化工非常關鍵的工序,應該提高重視程度,合理確定相關參數,保障系統穩定可靠運行。應該認識存在的不足,有針對性的採取完善措施,從而保障火炬正常、穩定運行,促進大型煤化工更好發揮作用。

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