DB37 T 1714-2010 水煤浆气化炉安全技术规程.pdf
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1、ICS 29.020 K60 DB37 山东省地方标准 DB 37/T 1714 2010 水煤浆气化炉安全技术规程 Security Technical Requirements of Coal-water Slurry Gasifier 2010 - 12 - 30 发布 2011 - 01 - 01 实施 山东省质量技术监督局 发布 DB37/T 17142010 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由兖矿集团有限公司提出。 本标准起草单位:兖矿集团有限公司、兖矿国泰化工有限公司。 本标准主要起草人:朱敏、李耀、张志东、张雷、祝庆瑞、孙永奎、刘付俊。
2、DB37/T 17142010 1 水煤浆气化炉安全技术规程 1 范围 本标准规定了水煤浆加压气化炉原始试车、大修后的开车、装置运行和日常检修、维护的安全技术 要求。 本标准适用于以水煤浆和氧气为原料进行加压气化制取水煤气的气化炉。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 水煤浆气化炉 以水煤浆和氧气为原料,在一定温度和压力下发生煤气的圆柱形压力容器。 2.2 炉衬 布置在气化炉燃烧室内用于隔热及贮存热量的耐火材料,包括耐火砖、耐火胶泥、浇筑料、可压缩 料。 2.3 耐火砖 按设计尺寸制作,安装在气化炉燃烧室内部用于隔热及贮存热量的耐火材料。 2.4 浇筑料 浇筑在耐火砖与气化炉
3、壳体间的耐火水泥,一般用于炉内不规则部分。 2.5 窜气 因炉衬出现缝隙而造成高温合成气在炉衬内流动的现象,窜起发生时会发生炉壁超温现象。 2.6 表面热偶 安装在气化炉燃烧室外表面用于测量气化炉壳体温度的装置。 2.7 气化炉预热 DB37/T 17142010 2 气化炉开车前按一定的升温速率和程序对炉衬进行加热的过程, 其目的是对耐火砖进行养护或使炉 衬储热,使气化炉燃烧室内达到气化炉投料时所需的温度。 2.8 激冷环 气化炉内件,安装在气化炉燃烧室与激冷室连接处用来将激冷水均匀分布到下降管内壁的淋水装 置。 2.9 激冷水 通过气化炉激冷环进入激冷室,用于对高温合成气及熔渣进行冷却、洗
4、涤的工艺水。 2.10 下降管 安装在气化炉燃烧室下部用于将合成气、炉渣、激冷水等引至激冷室液面以下的导管。 2.11 预热水 在炉衬预热过程中,为保护气化炉燃烧室以外各内件而通过激冷水管线加入的工艺水。 2.12 锁斗系统 采用逻辑控制系统定时与气化炉隔离、连通的方法,将气化炉内产生的炉渣排出炉外的排渣系统。 2.13 气化炉安全停车系统(ESD) 为保证气化炉安全运行,预先编制一定的程序,用于控制气化炉开、停车过程中部分关键阀门的动 作顺序和时间;在气化炉运行过程中,监控预先设定的工艺参数,当其变化幅度超过设定值时,能指令 气化炉系统停止运行。 2.14 工艺烧嘴 将煤浆与氧气混合雾化并喷
5、入气化炉燃烧室内的设备。 2.15 密封氮气 为保证安全,在非运行氧气管道内充入的用于防止氧气泄漏及降低氧气切断阀开启压差的高压氮 气。 2.16 开工流量 气化炉投料前建立的氧气放空流量及煤浆循环流量。 DB37/T 17142010 3 2.17 闪蒸 对气化炉、煤气洗涤系统排出的高压、高温黑水进行降压、降温,以回收水中的热量、分离溶解的 酸性气体的过程。 2.18 气化炉压差 指气化炉燃烧室和激冷室的压差,用以判断炉内阻力。 2.19 氧煤比 进入气化炉的氧气和水煤浆流量的比值。 2.20 自启动机泵 当用机泵输送物料时, 为保证物料的连续稳定供应, 预先设置一个控制系统对设定的条件进行
6、监控, 当被监控的条件偏离设定范围时,控制系统指令备用机泵自动启动投入运行。 2.21 火炬液封 在火炬放空管线下游设置的水封槽,用于阻止火炬内气体倒回放空管线并收集放空气体中的冷凝 水。 2.22 切气 气化系统开车或停车过程中将合成气由开车放空系统切换至生产系统或由生产系统切换至放空系 统的过程。 2.23 闪蒸切换 指气化炉开车过程中, 闪蒸系统由低压运行切换到高压运行或气化炉停车过程中闪蒸系统由高压运 行切换到低压运行的操作。 2.24 预热水切换 指气化炉进行开车前,激冷水由预热流程切换到正常运行流程;气化炉停车后将激冷水由正常运行 流程切换到预热流程的操作。 2.25 托砖板 气化
7、炉内件,气化炉燃烧室内固定在内壁上用于承托上部耐火砖的部件。 2.26 DB37/T 17142010 4 预热口 气化炉设备开孔,位于气化炉顶部,用于对炉衬进行养护、开车加热用。 2.27 封堵砖 多喷嘴对置式气化炉耐火砖的一种,由耐火浇筑料按设计尺寸制成的一种成型耐火砖,用于封堵气 化炉预热口。 2.28 黑水 从洗涤、除尘系统排出的含固量较多的工艺水。 2.29 灰水 返回洗涤、除尘系统二次使用的含固量较少的工艺水。 3 原始及大修后试车安全技术要求 3.1 气化装置及其附属设施按照设计要求完成施工和装置的中间交接,峻工资料齐全。 3.2 环保装置和原始试车临时环保设施应具备使用条件。
8、3.3 生产装置内应按照设计要求,完成有毒有害气体报警仪、可燃气体报警仪的安装、调试。 3.4 装置中所有管道已进行强度试验;管道吹扫合格(部分管道采用水洗时,目测管道进出口水质清 澈无异物)。 3.5 系统超压排放系统灵敏可靠,排放口引至安全处放空;系统火警、消防、应急救援设施达到备用 要求。 3.6 现场已按照设计要求安装、配备检验合格的消防、防护器材;参加试车、生产的人员可熟练使用 消防、防护器材。 3.7 电气、仪表设施已安装调试合格,联锁、报警系统应按照逻辑图(顺控表、整定值)在发讯开关 加模拟信号,联锁、报警反应灵敏可靠,逻辑按照设定的步骤执行。 3.8 公用工程已具备,水、电、气
9、、汽稳定供应。 3.9 系统气密合格,系统气密升压速率0.1MPa/min,系统气密合格后,系统泄压速率0.1MPa/min。 3.10 质量检验合格的原料煤、水质稳定剂、煤浆添加剂、水质絮凝剂等能连续稳定供应。 3.11 煤浆制备系统、煤浆输送系统已进行物料试车,煤浆粒度、浓度、粘度达到设计指标,煤浆筛分、 煤浆输送设施运行稳定。 3.12 制定相关技术规程(含工艺流程)、岗位操作法和化工投料方案。 3.13 参加试车的人员经过培训、考试合格,取得上岗资格后方可上岗。 3.14 化工投料试车和正常生产所需的报表、台账、技术档案、图表等与试车、生产有关的资料准备齐 全。 3.15 试车、生产所
10、需的分析化验项目的分析化验仪器已调试合格,分析仪表样气、常规分析标准溶液 已备齐,分析人员已培训且具备上岗条件。 3.16 制定相应的事故应急预案,并定期开展演练。 3.17 系统设备单体试车合格,并做好试车记录; 3.18 系统已进行水联动试车,各种仪表运行正常。 DB37/T 17142010 5 3.19 系统大修后改造、增加的设施需进行技术交底并修订相关技术规程和操作法。 3.20 系统大修后的开车准备参照系统原始开车标准执行。 4 气化系统开车安全技术要求 4.1 气化炉预热 4.1.1 气化炉预热前应进行气化炉内检查清理。 4.1.2 气化炉激冷环水分布均匀,下降管水膜无干壁现象。
11、 4.1.3 确认气化炉燃烧室测温热偶、表面热偶应安装、调试合格。 4.1.4 气化炉耐火砖预热时应严格按预热曲线(含风干时间)进行,升温速率不能超过规定值,恒温 时间只能延长,不能缩短;高温区的恒温时间宜选择耐火砖养护和气化炉蓄热时间中的较长值。 4.1.5 当气化炉耐火砖温度达到 150时,供应气化炉激冷水。烘炉过程中气化炉燃烧室上、下温差 不宜超过 100。 4.1.6 气化炉预热期间应每小时监测一次气化炉表面温度,若表面温度局部异常(偏高或上升速率较 周围明显加快),应立即停止烘炉,查明原因。 4.1.7 耐火砖原始砌筑预热结束后,应对气化炉内件及耐火砖进行检查。 4.1.8 烘炉过程
12、中出现熄火现象,应切断燃料、强制通风,分析炉内可燃气体含量0.5%后方可点火 烘炉。 4.2 建立高压氮气、密封氮气系统 4.2.1 高压氮气和密封氮气系统应脱脂达到氧气管线脱脂标准。 4.2.2 高压氮气和密封氮气系统投用前应使用氮气进行置换,置换后系统氮气纯度应99.9%。 4.2.3 逐步提高高压氮气和密封氮气压力达到设计值,确认密封氮气已送至各密封点。 4.3 建立化工投料前的系统水循环 4.3.1 建立气化炉化工投料开车激冷水循环,气化炉预热水切换时不应出现断水现象。 4.3.2 试验激冷水泵自启动和激冷水紧急补水设施应灵敏好用,气化炉预热期间、系统投料前可不投 用激冷水泵自启动和激
13、冷水紧急补水设施。 4.3.3 建立气化炉烧嘴冷却水循环,试验烧嘴冷却水泵自启动应灵敏好用。 4.3.4 建立锁斗系统循环,确认锁斗各阀门动作正常,锁斗循环流量正常,时间设定满足系统排渣、 捞渣需要。 4.3.5 添加水质稳定剂和黑水絮凝剂。 4.4 气化炉安全系统空试 4.4.1 气化炉氧气和煤浆管道出口周围应无人,煤浆管道、氧气管道无介质。 4.4.2 确认高压氮气吹扫阀前手动阀已关闭,密封氮气仪表阀前手动阀稍开。 4.4.3 确认气化炉预热口、烧嘴口已密封。 4.4.4 将工艺暂时不能满足调试的参数投假值,或暂时取消联锁。 4.4.5 控制室手动开、停气化炉系统,确认气化炉安全系统阀门按
14、设计要求的时间、顺序动作。 4.4.6 空试完成后恢复因为安全系统调试所投的假值和暂时取消的联锁。 4.5 气化炉安装工艺烧嘴 DB37/T 17142010 6 4.5.1 停止气化炉预热,确认系统负压、气化炉液位稳定。 4.5.2 确认气化炉烧嘴冷却水系统正常。 4.5.3 安装工艺烧嘴,投用烧嘴保护氮气。 4.5.4 多喷嘴对置式气化炉应安装气化炉预热口封堵砖。 4.6 系统氮气置换 4.6.1 确认密封氮气已投用,密封氮气压力高于氧气管线压力 0.2MPa。 4.6.2 用氮气置换气化炉、水洗塔(碳洗塔)、煤气管道、闪蒸系统、火炬管线,取样分析氧气含量 0.5为合格。 4.6.3 火炬
15、管线置换合格后,严禁其它装置向火炬系统排放可发生反应的介质。 4.6.4 火炬系统置换合格后应充氮气保正压,黑水沉降系统充氮气保护。 4.7 建立煤浆及氧气开工流量。 4.7.1 确认气化炉可在 45min 内投料开车,确认氧气纯度和煤浆粘度、粒度分布、浓度在设计范围内。 4.7.2 启动高压煤浆泵,建立煤浆循环,调节煤浆流量至气化炉开工流量。 4.7.3 确认密封氮气压力和氧气管线压差0.2MPa。 4.7.4 打开氧气入工段阀,逐步建立氧气放空流量至开工流量。(氧气放空时应避开雷电天气) 4.8 气化炉投料运行 4.8.1 确认气化框架、渣水框架无人。 4.8.2 确认各工艺指标参数在指标
16、范围内。 4.8.3 确认常明火炬燃烧稳定。 4.8.4 确认系统可及时有效排放气化炉投料产生的大量煤气。 4.8.5 气化炉进行投料操作,控制室确认气化炉温度上升,现场监测到火炬排放量增大,火炬燃烧正 常。 4.8.6 气化炉壁温均匀上升,各点升温速率基本相同。 4.8.7 按照 0.1MPa/min 升压速率进行系统升压,升压速率只能降低不能提高。 4.9 系统升压查漏、闪蒸切换 4.9.1 系统每升压 0.5MPa 进行查漏, 发现问题及时处理。 待问题消除后方可进行下一阶段的升压操作, 直至系统设计压力。 4.9.2 调整各工艺参数至正常值,具备自启动功能的机泵仪表设置在自启动状态。
17、4.9.3 系统升压到设计的切换压力时进行闪蒸系统切换。 4.9.4 逐步提高系统压力至设计压力。 4.9.5 确认气化炉壁温正常。 4.9.6 确认锁斗排渣系统正常,气化炉出渣量正常。 4.9.7 冲洗煤浆循环管线,当管线进出口冲洗水水质目测一致时,煤浆冲洗合格。 4.9.8 及时投运灰渣分离系统。 4.10 供应煤气 4.10.1 确认煤气压力、温度、成份指标达到设计指标;确认下游工序具备接收煤气的条件。 4.10.2 逐渐打开去下游工序供气阀门,逐渐关闭去火炬放空的阀门。 4.10.3 供气时要保证系统压力平稳,系统压力波动0.1MPa/min。 DB37/T 17142010 7 5
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