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、一、前言前言 造气装置分为Ⅰ、Ⅱ两个系列，为了节能降耗、降低成本，2010 年 3 月对Ⅰ系列进行 了改造，将原先的 φ2650 造气炉改为 φ2650/φ2800 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 140℃—200℃，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、二、造气蒸汽系统介绍造气蒸汽系统介绍 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、图二去3#系统去4#系统去2#系统去1#系统过 热 段饱 和 段夹套和余热回收器饱和段 自产蒸汽高温煤气低温煤气过 热 段饱 和 段高温煤气低温煤气夹套和余热回收器饱和段 自产蒸汽图一 改造前蒸汽流程图低压过热蒸汽来自管网4# 蒸 汽 缓 冲 罐1# 蒸 汽 缓 冲 罐3#蒸汽缓冲罐2#蒸汽缓冲罐余热回收器余热回收器2#低压蒸汽过热器1#低压蒸汽过热器图二 改造后蒸汽系统流程图低压过热蒸汽来自管网 0.6MPa，250℃夹套自产蒸汽，1.3MPa，195℃去1——4#蒸汽缓冲罐 低低压蒸汽自热动 0.2MPa，120℃余热回收器自产蒸汽 0.1MPa，110℃余热回收器自产蒸汽 0.1MPa，110℃2#低压蒸汽过热器1#低压蒸汽过热器去3#蒸汽缓冲罐去2#蒸汽缓冲罐三、三、原因分析原因分析 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Ⅰ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，250℃50—60t 2夹套自产蒸汽1.3MPa、195℃16t减压后，0.6MPa，160℃3余热回收器自产蒸汽0.1MPa、110℃4t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Ⅰ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（Ⅰ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Ⅰ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Ⅰ系列入炉蒸汽温度比Ⅱ系列入炉蒸汽温度要低 30—40℃，外供蒸汽温度Ⅰ系列 与Ⅱ系列差为 40—80℃，而随着减压阀开度的变化，Ⅰ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，Ⅰ系列外供蒸汽温度逐渐降低，随着调节阀开度减 小，Ⅰ系列外供蒸汽温度逐渐升高。

由上图可知，Ⅰ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，Ⅰ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 160—180℃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、四、解决方法解决方法 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Ⅰ系列外供蒸汽管网，仅供 Ⅰ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Ⅰ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Ⅰ、Ⅱ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，满足造气使用要求 2、 保温 对蒸汽管网进行全面检查，修复损坏的保温，减少热量损失 3、 低压蒸汽过热器过热效果 做好造气炉的日常维护工作，保证造气炉长周期稳定运行，保证吹风气投运，提高过 热蒸汽温度。