淺析BOSCH蒸汽鍋爐在脫酸裝置的應(yīng)用及故障處理

許 峰，張耀華，李樂樂，張 英,衛(wèi) 巍

(1.中國石化中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457061；2.中國石化中原油田勘探局地球物理測(cè)井公司，河南 濮陽市 457001；3.中國石化達(dá)州天然氣凈化有限公司，四川 達(dá)州市 635000)

淺析BOSCH蒸汽鍋爐在脫酸裝置的應(yīng)用及故障處理

許 峰1，張耀華2，李樂樂1，張 英3,衛(wèi) 巍1

(1.中國石化中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457061；2.中國石化中原油田勘探局地球物理測(cè)井公司，河南 濮陽市 457001；3.中國石化達(dá)州天然氣凈化有限公司，四川 達(dá)州市 635000)

從故障處理的角度闡述了BOSCH三回程火管鍋爐在伊拉克某酸氣凈化廠的應(yīng)用。能夠滿足設(shè)備運(yùn)行人員對(duì)不同故障原因分析及故障處理的需求。

BOSCH；三回程技術(shù)； 故障處理

作為胺法脫酸工藝的重要輔助設(shè)備，蒸汽鍋爐的良好運(yùn)行是決定整套裝置穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。伊拉克米桑油田某酸氣凈化裝置設(shè)計(jì)酸氣處理規(guī)模200Nm3/d，硫磺產(chǎn)量113L/d。除酸氣增壓?jiǎn)卧?、脫硫單元、硫磺回收單元等主工藝流程外，還配置有蒸汽鍋爐單元、空氮站和循環(huán)水單元等公用工程單元。其中，蒸汽鍋爐單元共配置三臺(tái)BOSCH高效蒸汽鍋爐、一臺(tái)凝結(jié)水罐、兩臺(tái)除氧器、4臺(tái)加藥罐和相關(guān)機(jī)泵等設(shè)備。在長期投用過程中蒸汽鍋爐運(yùn)行平穩(wěn)高效，圓滿的完成了生產(chǎn)任務(wù)，但也暴露出一些問題，本文結(jié)合實(shí)際，介紹BOSCH鍋爐在天然氣凈化裝置中的應(yīng)用及故障處理，以饗讀者。

1 BOSCH蒸汽鍋爐簡(jiǎn)介

某酸氣凈化裝置配套的BOSCH蒸汽鍋爐由勞斯國際鍋爐公司制造，是采用三回程技術(shù)的單爐膽/煙管鍋爐，帶后回?zé)熓?。型?hào)：UNIVERSAL UL-S 17000。最大允許壓力13barg，最大允許溫度195℃，額定蒸汽量20000kg/h。其輸送煙氣的管道浸沒在鍋爐的水中，在輻射和對(duì)流加熱的共同作用下，形成迅速的水循環(huán)并使蒸汽泡加速移向蒸汽區(qū)，平穩(wěn)通暢的熱交換確保了通過燃料產(chǎn)生的熱迅速轉(zhuǎn)變成蒸汽，能夠持續(xù)提供高質(zhì)量的蒸汽。

BOSCH蒸汽鍋爐的控制通過G300勞斯鍋爐控制系統(tǒng)(LBC)實(shí)現(xiàn)，它是專為BOSCH蒸汽鍋爐開發(fā)的一套基于SPC自動(dòng)控制技術(shù)的鍋爐控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐蒸發(fā)量、水位、除鹽與排污以及節(jié)能器控制。所有顯示和操作均可通過現(xiàn)場(chǎng)控制柜上的彩色觸摸面板進(jìn)行控制。在主界面上可以實(shí)現(xiàn)控制開關(guān)、運(yùn)行狀態(tài)顯示、手/自動(dòng)切換、信息查看、參數(shù)顯示、趨勢(shì)記錄、系統(tǒng)設(shè)置等功能。通過觸摸界面的不同區(qū)域可以相應(yīng)的進(jìn)入第二界面和第三界面。當(dāng)有錯(cuò)誤存在的時(shí)候，則主界面上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤信息提示。

2 蒸汽鍋爐的操作與維護(hù)

蒸汽鍋爐屬于特種設(shè)備，操作人員應(yīng)熟悉鍋爐的結(jié)構(gòu)、性能和操作步驟，并能夠在出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)采取正確的應(yīng)對(duì)措施。

(1)在鍋爐點(diǎn)火前，操作人員應(yīng)對(duì)鍋爐本體及相關(guān)附件進(jìn)行檢查。確認(rèn)閥門、流程、液位計(jì)、給水泵、現(xiàn)場(chǎng)儀表、電氣回路和各種安全裝置無異常及泄漏，才允許啟動(dòng)。

(2)鍋爐啟動(dòng)后，操作人員對(duì)液位計(jì)、壓力開關(guān)、安全閥和各項(xiàng)監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行檢查。

(3)鍋爐運(yùn)行期間，應(yīng)定期排污，定期檢查水位計(jì)，按照巡回檢查記錄按時(shí)巡檢。

(4)當(dāng)遇到一般缺水時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行“叫水”檢查；如缺水嚴(yán)重應(yīng)立即停爐、停止進(jìn)水；如缺水不嚴(yán)重，可緩慢、少量進(jìn)水，并隨時(shí)監(jiān)控鍋爐的各項(xiàng)參數(shù)。

(5)凡有下列情況之一時(shí)應(yīng)立即停爐處理：

(a)汽壓上升超過限定值，安全閥放空，雖進(jìn)行補(bǔ)水作業(yè)但壓力持續(xù)上升的；

(b)嚴(yán)重缺水；

(c)水位下降迅速，通過補(bǔ)水無法滿足液位要求；

(d)液位計(jì)、壓力表、安全閥等儀表故障，無法正確指示參數(shù)；

(e)爐墻損壞，大量冒煙；

(f)給水設(shè)備故障；

(g)爐體出現(xiàn)漏水，鋼板出現(xiàn)變形、發(fā)泡或裂紋；

(h)鍋爐滿水，雖關(guān)閉給水閥門并經(jīng)放水，液位仍不下降；

(i)鍋爐內(nèi)突然發(fā)生嚴(yán)重的汽水共騰或爐體劇烈振動(dòng)。

(6)BOSCH蒸汽鍋爐啟動(dòng)步驟。

BOSCH蒸汽鍋爐啟動(dòng)流程見圖1。

3 蒸汽鍋爐故障分析

3.1 鍋爐故障

3.1．1 缺水

產(chǎn)生原因：(1)吸入側(cè)及壓力管路上的截止閥未開啟；(2)鍋爐產(chǎn)生蒸汽過量；(3)給水泵給水量偏小或無給水；(4)除鹽量過高；(5)給水泵未開啟；(6)給水調(diào)節(jié)閥非正常運(yùn)轉(zhuǎn)；(7)給水容器與鍋爐入口之間的過濾器處于封閉狀態(tài)。

就像晏小斌所言：“單從財(cái)務(wù)報(bào)表來講，我們賣給同一個(gè)客戶的價(jià)錢越高，我們的利潤也就越高。但我們從不這樣去做。當(dāng)客戶咨詢時(shí)，我們不會(huì)問他需要哪款產(chǎn)品，而是問他的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是什么。因?yàn)槲覀冎挥辛私饬似洚a(chǎn)品結(jié)構(gòu)、投資方向，才能提供最合適的產(chǎn)品或解決方案。”

解決措施：(1)打開吸入管線和壓力管線上的所有截止閥；(2)調(diào)節(jié)蒸汽截止閥；(3)對(duì)離心泵進(jìn)行檢查；(4)檢查除鹽水及凝結(jié)水，檢查除鹽控制閥的限制開關(guān)位置；(5)檢查液位控制點(diǎn)和空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置；(6)檢查給水調(diào)節(jié)閥，監(jiān)測(cè)液位及限制開關(guān)；(7)清潔過濾器閥門。

3.1．2 鍋爐水位偏高

產(chǎn)生原因：(1)給水泵或快速截止閥未關(guān)閉；(2)凝結(jié)水入水流量未受控制；(3)鍋爐輸出蒸汽過多；(4)鍋爐水從冷態(tài)(或較低壓)被加熱時(shí)出現(xiàn)膨脹。

解決措施：(1)檢查液位控制點(diǎn)；(2)檢查檢查凝結(jié)水的進(jìn)水情況；(3)調(diào)節(jié)蒸汽調(diào)節(jié)閥；(4)排出鍋爐水。

圖1 BOSCH蒸汽鍋爐啟動(dòng)流程

3.1．3 液位連續(xù)波動(dòng)

產(chǎn)生原因：(1)液位控制點(diǎn)設(shè)置不正確；(2)液位傳感器結(jié)垢；(3)液位傳感器故障；解決措施：(1)檢查相關(guān)參數(shù)；(2)清潔液位傳感器，重置；(3)更換液位傳感器。

3.1．4 壓力限制器或壓力安全閥觸發(fā)

解決措施：(1)檢查壓力限制器；(2)降低PM平均工作壓力；(3)降低平均工作壓力設(shè)定點(diǎn)。

3.1．5 燃燒器頻繁開關(guān)

產(chǎn)生原因：燃燒器開/關(guān)壓力差過?。唤鉀Q措施：提高壓差。

3.1．6 燃燒器只能在低中負(fù)荷時(shí)運(yùn)行

產(chǎn)生原因：(1)輸出控制只在低/中負(fù)荷時(shí)有效；(2)PM2被選定，作為PM平均工作壓力；解決措施：(1)開啟控制頁面的輸出控制；(2)設(shè)置PM1為PM平均工作壓力；

3.1．7 燃?xì)膺\(yùn)行時(shí)，安全截止閥失控

產(chǎn)生原因：(1)燃燒器在負(fù)載階段切斷；(2)蒸汽管網(wǎng)中的快速關(guān)閉裝置關(guān)閉；

解決措施：(1)檢查設(shè)定參數(shù)和設(shè)定點(diǎn)；(2)一定時(shí)間延滯后，關(guān)閉快速關(guān)閉裝置。

3.1．8 鍋爐電導(dǎo)率過高

產(chǎn)生原因：(1)鍋爐水質(zhì)與操作說明不符；(2)除鹽截止閥關(guān)閉；(3)切換點(diǎn)設(shè)置不正確；(4)冷凝系統(tǒng)中存在異物；(5)除鹽控制閥的限制開關(guān)位置設(shè)置帶有一過小開口；解決措施：(1)調(diào)整鍋爐水質(zhì)或清空鍋爐，加入已處理給水；(2)打開除鹽截止閥；(3)檢查相關(guān)參數(shù)；(4)檢查冷凝系統(tǒng)；(5)檢查除鹽控制閥限制開關(guān)。

3.2 燃?xì)庹{(diào)節(jié)組件故障

3.2．1 啟動(dòng)調(diào)節(jié)組件振動(dòng)

產(chǎn)生原因：(1)氣體調(diào)節(jié)組件固定不牢；(2)閥門失效；(3)壓力調(diào)節(jié)器失效，瓣膜或閥門生銹。

解決措施：(1)檢查固定支撐，必要時(shí)加固支撐；(2)更換閥門；(3)更換瓣膜或更換閥門。

3.2．2 燃料氣壓力調(diào)節(jié)器振動(dòng)

產(chǎn)生原因：(1)壓力調(diào)節(jié)器的噴嘴較大，因而能產(chǎn)生較高的氣流壓力。在氣流較小時(shí)，噴嘴的閥門盤只能輕微抬起，因此運(yùn)行時(shí)不夠穩(wěn)定；(2)壓力調(diào)節(jié)器的觸發(fā)時(shí)間太短，導(dǎo)致氣流正常時(shí)調(diào)節(jié)器發(fā)生振動(dòng)。

解決措施：(1)更換彈簧；(2)減少脈動(dòng)面來節(jié)流脈動(dòng)線。

3.2．3 燃料氣輸入時(shí)，安全閥異常關(guān)閉

產(chǎn)生原因：(1)燃燒室切換的負(fù)載水平大于低負(fù)荷；(2)蒸汽管網(wǎng)快速截至閥異常關(guān)閉。解決措施：(1)檢查調(diào)節(jié)器和切換點(diǎn)；(2)延時(shí)關(guān)閉快速截止開關(guān)。

3.2．4 燃燒器未啟動(dòng)

產(chǎn)生原因：(1)燃燒器開關(guān)在OFF位置；(2)出現(xiàn)燃燒器故障；(3)出現(xiàn)鍋爐故障；(4)煙氣擋板未開啟(5)自動(dòng)空氣入口擋板未開啟。

解決措施：(1)啟動(dòng)燃燒器；(2)修復(fù)燃燒器故障，開啟燃燒器/鍋爐控制面板上的解鎖裝置；(3)修復(fù)鍋爐故障，開啟鍋爐控制面板上的解鎖裝置；(4)打開煙氣擋板；(5)檢查空氣入口擋板性能。

3.3 蒸汽鍋爐水側(cè)調(diào)節(jié)的節(jié)能器故障

3.3．1 煙氣腐蝕

產(chǎn)生原因：(1)沒有足夠預(yù)熱下頻繁開啟；(2)給水溫度<60℃長時(shí)間運(yùn)行；(3)頻繁開啟燃燒機(jī)；(4)空燃比不正確；(5)燃料氣未預(yù)熱，導(dǎo)致輸送管中溫度低于露點(diǎn)差。解決措施：(1)增加給水溫度(2)增加給水溫度(3)檢查燃燒機(jī)性能(4)合理調(diào)整燃料氣和空氣的注入量(5)增加煙氣溫度并控制燃料中硫含量。

3.3．2 水腐蝕

產(chǎn)生原因：(1)沒有足夠預(yù)熱下頻繁開啟；(2)沒有足夠給水的情況下長時(shí)間工作；(3)所添加的化學(xué)藥劑不夠或無效；

解決措施：(1)增加化學(xué)藥劑量，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程；(2)定期檢查鍋爐水水質(zhì)，特別是含氧量和PH值。使用除鹽水時(shí)檢測(cè)PH值低于10，應(yīng)增加磷酸三鈉或蘇打水；(3)檢查化學(xué)藥品質(zhì)量并調(diào)整化學(xué)藥品注入量。

3.3．3 節(jié)能器后煙氣溫度過高

產(chǎn)生原因：(1)節(jié)能器鈣化；(2)節(jié)能器堵塞；

解決措施：(1)清潔節(jié)能器水側(cè)。選用專用鍋爐水處理劑，每進(jìn)行一次水溝清潔后做好清洗記錄；(2)清潔節(jié)能器煙側(cè)。每年進(jìn)行一次煙側(cè)檢查，使用壓縮空氣和真空吸塵器進(jìn)行清潔，若燃?xì)鉁囟瘸^正常范圍，也應(yīng)對(duì)加熱管道進(jìn)行清潔。

4 結(jié)束語

BOSCH蒸汽鍋爐系統(tǒng)作為天然氣脫硫裝置的重要設(shè)備，若鍋爐長時(shí)間無法正常投用，將造成液硫因無法滿足正常的保溫溫度而凝固，處理時(shí)間長，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐晒艿兰霸O(shè)備堵塞、損壞。因此，掌握蒸汽鍋爐的日常故障的判斷及處理，能有效的提高鍋爐的運(yùn)行周期，對(duì)避免事故發(fā)生具有重要意義。

(本文文獻(xiàn)格式：許 峰，張耀華，李樂樂，等.淺析BOSCH蒸汽鍋爐在脫酸裝置的應(yīng)用及故障處理[J].山東化工，2017，46(10)：126-128.)

2017-03-23

許 峰(1975—)，山東昌邑人，1999年畢業(yè)于西安工業(yè)學(xué)院(現(xiàn)西安工業(yè)大學(xué))應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)就職于中原油田分公司天然氣處理廠，從事天然氣處理裝置自動(dòng)化控制工作，任高級(jí)工程師。

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