合成氨装置高压废热锅炉常见故障及处理.pdf
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1、2023No9(上)设备管理与维修维护与修理62合成氨装置高压废热锅炉常见故障及处理张林(中海石油化学股份有限公司,海南东方572600)摘要:中海石油化学股份有限公司45万吨合成氨装置已运行17 年,在此期间高压蒸汽废热锅炉出现过许多问题。通过对锅炉故障进行收集汇总,为今后的高压废热锅炉维护保养提供参考依据,提前消除故障隐患,避免废热锅炉类似故障再次发生。关键词:高压废热锅炉;水侧结垢;气侧结垢;内漏;效率;在线处理中图分类号:TK228文献标识码:BDOl:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.09.231租概述中海石油化学股份有限公司海南基地二期装置设计年产45万
2、吨合成氨,其蒸汽系统共分三个等级:高压(12.0 MPa、510)、中压(4.55MPa、38 7)、低压(0.345MPa、150)。合成装置产生高压过热蒸汽用来驱动2 台高压蒸汽透平,做功后中压蒸汽作为工艺蒸汽和驱动7 台中压透平,同时提供尿素装置所需的蒸汽。产生的低压蒸汽供给所有公用站、密封蒸汽、灭火蒸汽、汽提蒸汽。其中高压蒸汽是利用工艺回收热在3个蒸汽发生器中产生的,1个在二段炉出口,其他2 个分别在高变炉出口和合成塔出口,产生的高压蒸汽首先在10 2 C中过热到36 9,随后在一段炉对流段加热到510 后再送到各个用户使用,其流程如图1所示。中压蒸汽由1台设计能力为6 0 t/h、4
3、.8 5M Pa、389快装锅炉提供,开车期间用于建立蒸汽管网。FI033高压蒸汽14151230141D二段炉TI出口工155g1309123C2123C1艺气1559101U汽提除氧脱盐水锅炉给水炉供水盘管换热高变出口工艺气103C2103C1图1蒸汽及锅炉给水系统流程2废热锅炉常见故障及处理2.1炉水侧封头隔板冲刷腐蚀导致炉水侧走短路高压废热锅炉水侧封头隔板冲刷腐蚀现象较为普遍,因受气、液两相变化冲击、开停车的热应力变化,封头隔板极易损伤,特别在12 3C1/2合成塔出口高压废热锅炉上较为严重。因合成塔在开车升温阶段开始反应产热时热应力变化较大,水量控制在小阀位波动大,导致12 3C1/
4、2温度变化大,经常出现上下波动的情况,易造成封头隔板损伤。针对此情况优化了合成塔升温步骤,初期利用大气量进行升温,在开始反应时因前期合成回路导人气量大、产热多,对水的需求多,可以避免小阀位控制,且大气量操作可以避免在后期合成回路加负荷时产生二次波动,使123C1/C2温度控制趋于平稳。同时针对已经对隔板造成冲刷腐蚀的区域,对封头隔板整体打磨掉一层,升级材料,增加堆焊强度防止冲刷腐蚀,通过处理取得了比较好的效果,封头隔板未再出现大面积冲刷腐蚀的情况,合成废热锅炉部件及焊接材料统计见表1。2.2锅炉给水侧换热管管程泄漏锅炉给水侧换热管出现泄漏一般直接采用堵管处理。2 0 12年7 月,10 3C1
5、出现过换热管爆管,当时装置出现的现象是工艺气冷凝液量逐步增加、高压蒸汽系统产汽量下降,装置无法维持运行被迫停车。检修时经涡流检测、超声检测、试漏检查发现换热管爆管13根,造成泄漏根据列管的缺陷形状及位置,经过分析泄漏原因是列管与分布器接触位置长期摩擦,造成局部损伤,最终造成穿孔。针对这些存在泄漏的换热管,通过对换热管管端进行堵管处理,解决了锅炉给水侧换热管泄漏的问题(图2)。&)b)图2锅炉给水侧换热管局部堵管2.3水侧管线与废热锅炉法兰连接处泄漏2006年10 1C、10 3C 1、12 3C 1均出现连接法兰处泄漏,且在线热紧已不能消除漏点,需通过在线做夹具堵漏。在2 0 0 6 年计划检
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