尿素裝置蒸汽系統(tǒng)防凍技改

(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 816000)

1 概 述

化工生產(chǎn)中的主要熱源來(lái)自于蒸汽，對(duì)于每一個(gè)裝置而言，都有獨(dú)立的蒸汽系統(tǒng)。我廠18·30項(xiàng)目采用二氧化碳汽提法工藝，其高壓甲銨冷凝器為立式設(shè)備，而蒸汽系統(tǒng)也是裝置中一個(gè)重要的部分。

我廠地處格爾木察爾汗鹽湖，屬大陸高原氣候，少雨、多風(fēng)、干旱，冬季漫長(zhǎng)寒冷，年平均氣溫-4.2 ℃，差不多從10月份到第二年5月份都屬于冬季，夏季只有短短的兩個(gè)月；冬季時(shí)，平均氣溫可達(dá)-15～-25 ℃。在冬季尤其是遇到停車的情況下，尿素系統(tǒng)極易結(jié)晶堵塞，其防凍工作既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。

2 蒸汽系統(tǒng)簡(jiǎn)介

尿素裝置使用四種壓力等級(jí)的蒸汽，具體情況如下。

(1)超高壓蒸汽，來(lái)自電廠，壓力4.0 MPa，溫度440 ℃；用于CO2壓縮機(jī)透平06JT0102。

(2)高壓蒸汽，該蒸汽來(lái)自合成氨裝置，壓力2.5 MPa，溫度224 ℃；用于高壓汽提塔06C0102，水解塔06E0108，水解塔06E0108 伴熱，中壓蒸汽及低壓蒸汽系統(tǒng)的補(bǔ)充蒸汽。

(3)中壓蒸汽，壓力0.88 MPa，溫度175 ℃；用于二段蒸發(fā)器06C0110 和合成系統(tǒng)伴熱。

(4)低壓蒸汽，壓力0.44 MPa，溫度147 ℃。低壓蒸汽產(chǎn)生于高壓甲銨冷凝器06C0103，并經(jīng)低壓蒸汽汽包06F0112A/B 送往各用戶，剩余部分送出尿素界區(qū)。

用于高壓汽提塔06C0102的高壓蒸汽通過(guò)PV1203 進(jìn)入高壓蒸汽飽和器 06F0119，06F0119壓力由PIC1203控制在1.7～2.1 MPa之間；06C0102 蒸汽冷凝液回到06F0119，06F0119冷凝液排至中壓蒸汽飽和器06F0120部分閃蒸減壓至0.88 MPa。

06F0120排至06F0112A/B的冷凝液部分閃蒸，壓力由0.88 MPa減至0.44 MPa。06F0120與高壓洗滌器06C0104 的高壓調(diào)溫水有一根平衡管線，作為其補(bǔ)水。PIC1213控制06F0112A/B允許的最低壓力，當(dāng)壓力低于PIC1213設(shè)定值(0.4 MPa)時(shí)，來(lái)自合成氨的高壓蒸汽至06F0112A/B管線上的PV1213閥將打開；當(dāng)PIC1213壓力超過(guò)其設(shè)定值，PV1213處于關(guān)閉狀態(tài)，PV1213設(shè)有副線以便開停車時(shí)用。

蒸汽冷凝液貯槽06F0103收集的冷凝液分別來(lái)自：06F0112A/B排放液，界區(qū)來(lái)的補(bǔ)充水(開停車)，蒸汽伴管和蒸汽夾套冷凝液管線，循環(huán)加熱器 06C0106 和一段蒸發(fā)器06C0109A殼側(cè)蒸汽冷凝液，閃蒸蒸汽冷凝器06C0118；蒸汽冷凝液總管冷凝液流入06F0103液面下，總管頂部蒸汽進(jìn)入閃蒸蒸汽冷凝器06C0118 冷凝。06F0103頂部設(shè)有與06C0118殼側(cè)連接的平衡管線，06F0103設(shè)有溢流管。

中壓蒸汽和低壓蒸汽管網(wǎng)分成好多分支，作為0.88 MPa蒸汽或0.44 MPa蒸汽分配臺(tái)，去管線或設(shè)備做伴熱。

3 防凍工作的重要性

冬季如果搞不好防凍工作，最容易出現(xiàn)設(shè)備、管道凍壞的現(xiàn)象。比如在冬季停車時(shí)，設(shè)備、管道中的水排放不盡，致使許多的設(shè)備、管道、管件凍裂，導(dǎo)致高額的維修費(fèi)用。

筆者先說(shuō)一下我廠以往的停車過(guò)程中遇到的問(wèn)題。比如由于斷原料氣故障而引起的排塔停車，所有系統(tǒng)都得停車排放處理，待系統(tǒng)處理完之后，蒸汽系統(tǒng)也得停。因?yàn)樗邢到y(tǒng)停車排放后，如果蒸汽系統(tǒng)不停，而此時(shí)高壓甲銨冷凝器相當(dāng)于一個(gè)空設(shè)備，用0.44 MPa的蒸汽對(duì)其長(zhǎng)時(shí)間加熱，勢(shì)必對(duì)設(shè)備和列管有較大的影響。

在過(guò)去的幾次停車當(dāng)中，尤其是冬季，在蒸汽系統(tǒng)停車后，由于一些管線及設(shè)備所用的伴熱蒸汽都停用，結(jié)果使得幾臺(tái)重要的泵和好幾條公用工程管道凍壞，必須重購(gòu)設(shè)備和管道，重新安裝，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

4 蒸汽系統(tǒng)防凍技改及操作方法

針對(duì)以上情況，我們對(duì)蒸汽系統(tǒng)做了一些改造，并制定了相應(yīng)的操作方法。

4.1 尿素全系統(tǒng)停車后蒸汽系統(tǒng)的處理

4.1.1蒸汽系統(tǒng)的改造(圖1)

4.1.2操作方法

圖1 蒸汽系統(tǒng)改造示意圖

(注：截止閥1～5均為新增的，從2.5 MPa蒸汽網(wǎng)管引至中壓蒸汽和低壓蒸汽管網(wǎng)的兩條管線也為新配的。)

(1)將中壓蒸汽飽和器和低壓蒸汽飽和器泄壓。

(2)排放汽包內(nèi)的冷凝液。

(3)關(guān)PV1201A、LV1201、PV1201B及其副線截止閥。

(4)關(guān)PV1213、HV1110、FV1211及其副線截止閥。

(5)確認(rèn)汽包進(jìn)汽和出汽、補(bǔ)液以及下液閥都關(guān)閉之后，將截止閥3、截止閥4、截止閥5關(guān)閉。

(6)緩慢打開截止閥1、截止閥2兩到三圈，將2.5 MPa蒸汽引入中、低壓蒸汽管網(wǎng)，投用所有伴管蒸汽。

4.2 蒸汽系統(tǒng)停車而引起全系統(tǒng)停車對(duì)蒸汽系統(tǒng)的處理

4.2.1蒸汽分配臺(tái)的改造(圖2)

4.2.2操作方法

圖2 蒸汽分配臺(tái)改造示意圖

(1)將蒸汽系統(tǒng)停車后，排放汽包內(nèi)的冷凝液。

(2)將2.5 MPa蒸汽管的總截止閥關(guān)閉。

(3)將蒸汽分配臺(tái)上導(dǎo)淋打開，排盡積液后，關(guān)閉導(dǎo)淋，再將蒸汽分配臺(tái)的總閥關(guān)閉，開工廠空氣，吹盡所有伴管內(nèi)的冷凝液；伴管處理完后，將伴管的截止閥關(guān)閉，將分配臺(tái)的總閥打開，使工廠空氣倒回到各管網(wǎng)和汽包內(nèi)，打開管網(wǎng)的蒸汽導(dǎo)淋和汽包下液閥，吹盡汽包以及管網(wǎng)內(nèi)的冷凝液。

(4)最后打開2.5 MPa蒸汽總管導(dǎo)淋，直到吹盡管內(nèi)冷凝液。

5 日常的防凍工作

冬季對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備可能還要好點(diǎn)，就怕備用設(shè)備和管線的死角處，防凍工作是最難搞的。管理上應(yīng)要求班組加強(qiáng)巡檢這些部位；循環(huán)水的回水是否通暢，循環(huán)水副線是否開啟，副線開度不要太大，有水流過(guò)就好。如果副線都開得太大，可能會(huì)影響循環(huán)水系統(tǒng)，以及對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備用水的地方造成影響。

巡回檢查伴管的投用情況。

經(jīng)常檢查導(dǎo)淋是否被凍。如果凍了，必須用蒸汽吹通。

導(dǎo)淋加強(qiáng)排放頻率。

設(shè)備低點(diǎn)排水，應(yīng)特別注意檢查是否有管線凍裂，防止物料泄漏。

6 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)上述改造，避免了在蒸汽系統(tǒng)停車后設(shè)備、管道的伴熱因無(wú)法繼續(xù)投用而引起凍壞凍裂等，也避免了停車后因冷凝液排不盡而凍壞伴管等情況，降低了許多不必要的維修成本，為尿素裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的保障。