[摘 要]针对合成氨装置凯洛格流程中第一废热锅炉可能产生逆循环的情况 ,对锅炉水循环原理及循环判断进行详细的分析,并提出生产中避免产生逆循环的操作要点以进一步指导工艺操作。
[关键词]第一废热锅炉;逆循环 ;危害
0 引 言
四川泸天化股份有限公司 1 5 0 0 t/d合成氨装置采用的是美国凯洛格流程,蒸汽发生器由辅助锅炉 1 0 1一B U 、第一废锅 1 0 1一C A/C B 、第二废锅 1 0 2一 C和第三废锅 1 0 3一C组成。5台锅炉实际上是高强度的换热器,锅炉水自汽包下降管进入废锅,受热后部分锅炉水变成水蒸气,流体密度下降,由于热虹吸作用,汽水混合物便沿汽包上升管进入汽包,产生的蒸汽在汽包中分离后引出至蒸汽系统。这几台锅炉中以第一废锅工作条件最苛刻,加热介质为近 1 0 0 0℃的二段转化出口气。为解决设备结构上的困难,第一废锅设计为双套管式,又称为刺刀型,正常生产中水从内管流下,汽水混合物从外管上升,管外走高温的二段转化出口工艺气。但双套管式的锅炉在建立锅炉水循环时有可能产生逆循环,即锅炉水由上升管进入第一废锅外管,受热后汽水混合物沿内管经下降管进人汽包。逆循环发生后对装置的安全生产将带来极大的危害,因此一旦发生逆循环应尽快停车纠正。2 0 o 8年 2月 8日该装置在开车过程中 1 0 1 一C A/C B均发生了逆循环,至 l 0 日装置停车前,蒸汽中S i O2含量达 。2 月 1 1日再次开车时,工艺上预先为纠正逆循环制定了相应的操作要求,成功纠正了逆循环。通过 2次开车的数据收集整理及相关技术资料的查证,在此对逆循环的现象、判断、纠正措施和防范措施等进行深入的分析,以便指导今后的操作 ,避免逆循环的发生。
1 工艺流程简介
从二段转化炉 1 0 3一D底部出来的近 1 0 0 0 ℃的二段转化工艺气通过气体分布器进人并联的2台废锅 l O 1一CA/CB壳侧,与双套管外管的锅炉水换热后,二段炉转化工艺气的温度降为 4 0 0 ℃左右,从壳程上部进入第二废锅 1 0 2一C;锅炉水从汽包 1 0 1一F的下降管进入 1 0 1一CA/CB管箱,经小管板分布进入刺刀管,外管吸收二段转化工艺气的热量,产生的汽水混合物再经2根上升管返回汽包。
2 锅炉水循环分析
参见图1 。正常循环时的推动力大小等于( H+ h) ×(γ水-γ混) ,....