趙伯平

(陜西煤化集團(tuán)陜化公司化肥廠，陜西渭南 714100)

多元料漿氣化系統(tǒng)吹掃是多元料漿氣化裝置開(kāi)車(chē)過(guò)程中極其重要的環(huán)節(jié)之一，氣化系統(tǒng)吹掃的質(zhì)量直接關(guān)系著氣化裝置開(kāi)車(chē)的成敗。為了保證該裝置的開(kāi)車(chē)工作能夠安全順利地進(jìn)行，并達(dá)到預(yù)期的目的，特根據(jù)工藝流程對(duì)吹掃的過(guò)程進(jìn)行如下的探討并制定合理的吹掃方案［1］。

1 煤漿系統(tǒng)的清洗

1.1 煤漿儲(chǔ)槽的清洗

1.1.1 煤漿儲(chǔ)槽的吹掃與清洗的條件

①煤漿儲(chǔ)槽入口管線及閥門(mén)已清洗吹掃合格。②煤漿儲(chǔ)槽放料閥、排污閥已打開(kāi)。③高壓煤漿泵入口閥已關(guān)閉。入口閥前法蘭已斷開(kāi)。④煤漿儲(chǔ)槽入口閥后法蘭已斷開(kāi)。⑤沖洗水已接受。⑥吹掃用低壓氮?dú)庖呀尤虢鐓^(qū)。

1.1.2 煤漿儲(chǔ)槽的吹掃與清洗

煤漿儲(chǔ)槽是靜止設(shè)備，靜止設(shè)備內(nèi)部的吹掃清洗，主要以打開(kāi)人孔進(jìn)入清理為主。進(jìn)塔入罐分析合格后，操作人員進(jìn)入槽內(nèi)清理固體雜物及垃圾。清理結(jié)束后，人員撤離，封閉人孔。接入沖洗水站在槽頂通過(guò)排氣人孔沖洗煤漿儲(chǔ)槽及攪拌槳。待煤漿儲(chǔ)槽放料閥、排污閥排出水的顏色和透明度與接入的沖洗水目測(cè)一致時(shí)，停沖洗水，接入干燥的低壓氮?dú)獯蹈擅簼{儲(chǔ)槽。并作打靶測(cè)試合格。

1.2 煤漿輸送管線的清洗

1.2.1 高壓煤漿泵入口管線的清洗

煤漿儲(chǔ)槽放料閥關(guān)閉后，打開(kāi)高壓煤漿泵入口閥，接通煤漿管線沖洗水，打開(kāi)煤漿儲(chǔ)槽排污閥、高壓煤漿泵入口倒淋閥，沖洗高壓煤漿泵入口管線。待煤漿儲(chǔ)槽排污閥、高壓煤漿泵入口倒淋閥排出水的顏色和透明度與接入的沖洗水一致時(shí)，停沖洗水。關(guān)閉高壓煤漿泵入口閥、導(dǎo)淋閥、煤漿儲(chǔ)槽排污閥。

1.2.2 高壓煤漿泵出口管線的清洗

1.2.2.1 煤漿循環(huán)管線的吹掃與清洗的條件

煤漿切斷閥 XV13002關(guān)閉，煤漿循環(huán)閥XV13001關(guān)閉。煤漿循環(huán)管線煤漿儲(chǔ)槽入口閥關(guān)閉，煤漿循環(huán)管線去沉渣池導(dǎo)淋閥打開(kāi)。

1.2.2.2 煤漿循環(huán)管線的清洗

確認(rèn)上述閥門(mén)閥位正確后，打開(kāi)煤漿循環(huán)管線沖洗水閥，接通沖洗水對(duì)煤漿循環(huán)管線進(jìn)行沖洗。待煤漿循環(huán)管線去沉渣池導(dǎo)淋閥排出水的顏色和透明度與接入的沖洗水一致時(shí)，停沖洗水。

1.2.2.3 煤漿入爐管線的清洗條件

煤漿循環(huán)閥 XV13001關(guān)閉，煤漿切斷閥XV13002關(guān)閉。煤漿爐頭閥關(guān)閉。煤漿爐頭閥與煤漿切斷閥之間兩道導(dǎo)淋閥間盲板導(dǎo)通，兩道導(dǎo)淋閥打開(kāi)。兩道導(dǎo)淋閥與沉渣池之間管線上沉渣池入口閥開(kāi)。

1.2.2.4 煤漿入爐管線的清洗

確認(rèn)上述閥門(mén)閥位正確后，打開(kāi)高壓煤漿泵入口閥后沖洗水閥，關(guān)閉高壓煤漿泵入口閥，按單體設(shè)備操作法啟動(dòng)高壓煤漿泵，打開(kāi)煤漿切斷閥XV13002，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)的方法逐步提高煤漿泵轉(zhuǎn)速。沖洗煤漿入爐管線，待兩道導(dǎo)淋閥與沉渣池之間管線上沉渣池入口閥排出水的顏色與透明度和接入的沖洗水一致時(shí)，關(guān)閉煤漿切斷閥XV13002，停高壓煤漿泵，關(guān)沖洗水閥。打開(kāi)高壓煤漿泵入口、出管線導(dǎo)淋閥。待高壓煤漿泵出入口管線中積水排完后，關(guān)閉高壓煤漿泵出入口管線導(dǎo)淋閥。至此煤漿系統(tǒng)的清洗工作結(jié)束。

2 氧氣輸送系統(tǒng)的吹掃及去脂處理

2.1 吹掃及去脂處理的原因

眾所周知，O2在常溫、常壓下為無(wú)色、透明、無(wú)嗅、無(wú)味的氣體，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，溫度降至－182.97℃時(shí)冷凝為藍(lán)色透明、易于流動(dòng)的液體，密度為 1.14 kg/m3，在0 ℃，0.1 MPa 下，密度為1.429 kg/m3，當(dāng)液體氧氣冷卻至 －218℃時(shí)，就成為藍(lán)色固態(tài)晶體，氧氣是一種助燃劑，在有可燃物存在的情況下可以幫助燃燒，O2是一種典型的氧化劑，在水汽存在的條件下能很快氧化鐵。

當(dāng)管道內(nèi)殘存鐵銹、鐵塊、焊瘤、油脂時(shí)，在輸送氧氣的過(guò)程中被高速氣流碰撞并被氣流席卷帶走，造成顆粒與顆粒之間、顆粒與管道之間、顆粒與氧氣之間的摩擦和碰撞所做的機(jī)械功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽捎陬w粒被導(dǎo)熱系數(shù)很小的氧氣包圍，所以存在蓄熱能，從輸氧管道的燃燒機(jī)理EMBED Equation.3→→EMBED Equation.3可以看出，鐵粉在常壓下著火溫度為300～600℃，高壓時(shí)著火溫度更低，當(dāng)這種蓄熱能達(dá)到該工況下可燃雜物的著火溫度時(shí)，則會(huì)激發(fā)上述機(jī)理反應(yīng)，在管道內(nèi)自發(fā)燃燒，管道局部溫度升高，管壁發(fā)紅。任何可燃物在氧氣中的燃點(diǎn)要比空氣低，而且其燃點(diǎn)隨著氧氣壓力的升高而降低，當(dāng)管道中混入油垢后，在高壓下會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)而產(chǎn)生大量的熱量，會(huì)迅速引起在整個(gè)管道內(nèi)的可燃物燃燒而引發(fā)事故。因此輸氧系統(tǒng)不能殘存鐵銹、鐵塊、焊瘤、油脂等雜質(zhì)。為此必須對(duì)氧氣輸送系統(tǒng)管道進(jìn)行吹掃和脫脂處理。

2.2 氧氣輸送系統(tǒng)進(jìn)行吹掃及脫脂處理的條件

①氧氣輸送系統(tǒng)所有儀表、閥門(mén)已專(zhuān)用短管替換。②脫脂處理所用溶液四氯化碳已就位。③吹掃用高壓氮?dú)庖呀尤虢鐓^(qū)。④氧氣管線入爐閥前法蘭已斷開(kāi)。⑤氧氣儲(chǔ)罐頂部放空閥已開(kāi)，底部排污閥已關(guān)。⑥氧氣儲(chǔ)罐入口氧氣管線上入口閥后法蘭已斷開(kāi)。

2.3 吹掃及脫脂處理過(guò)程

圖1 吹掃及脫脂處理過(guò)程

①在圖1 所示1、2、3、4、5、6 處將氧氣輸送管線連接法蘭斷開(kāi)。②在上圖所示標(biāo)號(hào)為“1”的法蘭口接入吹掃用干燥的高壓氮?dú)鈱?duì)氧氣輸送系統(tǒng)管道進(jìn)行吹掃，并在標(biāo)號(hào)為2、3、4、5、6的法蘭口做打靶實(shí)驗(yàn)。合格后停送吹掃用高壓氮?dú)狻＂弁ㄟ^(guò)上圖所示標(biāo)號(hào)為“1”的法蘭口送氧氣輸送系統(tǒng)脫脂處理用溶液四氯化碳，待氧氣儲(chǔ)罐頂部放空閥有溶液溢出時(shí)，關(guān)閉放空閥。繼續(xù)送入脫脂溶液四氯化碳。待到標(biāo)號(hào)為2、3、4、5、6的法蘭口有脫脂溶液四氯化碳溢出后，停送脫脂溶液，打開(kāi)氧氣儲(chǔ)罐頂部放空閥及底部排污閥，排盡脫脂溶液后，用裝有排氣閥的盲板封閉2、3、4、5、6 處的法蘭。繼續(xù)送入脫脂溶液四氯化碳，待到有溶液從各法蘭上的排氣閥溢出時(shí)停送脫脂溶液，關(guān)閉排氣閥，浸泡1.5 h后，放盡脫脂溶液四氯化碳。④用黑色雙波(紫外)光源對(duì)系統(tǒng)管道進(jìn)行檢查。無(wú)熒光反應(yīng)者為合格。否則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行第二次脫脂處理直至合格。⑤用裝有排氣閥的盲板封閉2、3、4、5、6處的法蘭。通過(guò)上圖所示標(biāo)號(hào)為“1”的法蘭口送氧氣，輸送系統(tǒng)鈍化處理用溶液濃硫酸，待氧氣儲(chǔ)罐頂部放空閥有溶液溢出時(shí)，關(guān)閉放空閥。繼續(xù)送入鈍化溶液濃硫酸，待到有溶液從各法蘭上的排氣閥溢出時(shí)停送鈍化溶液，關(guān)閉排氣閥，浸泡1.5 h后，放盡鈍化溶液。⑥檢查合格后重復(fù)第二步。⑦用脫脂溶液對(duì)系統(tǒng)所有閥門(mén)進(jìn)行脫脂處理，并用黑色雙波(紫外)光源對(duì)其進(jìn)行檢查。合格后進(jìn)行鈍化處理后再用吹掃氮?dú)鈱⑵滹L(fēng)干，并復(fù)位。⑧用吹掃氮?dú)鈱?duì)氧氣管線爐頭單向閥、中心氧氣管上單向閥、外環(huán)氧氣管線上單向閥、中心氧手動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行吹掃處理、用脫脂溶液對(duì)氧氣管線爐頭單向閥、中心氧氣管上單向閥、外環(huán)氧氣管線上單向閥、中心氧手動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行脫脂處理，并用黑色雙波(紫外)光源對(duì)其進(jìn)行檢查。合格后用吹掃氮?dú)鈱⑵滹L(fēng)干并復(fù)位。至此氧氣輸送系統(tǒng)以吹掃清洗完畢。

2.4 氮?dú)廨斔凸艿赖拇祾邨l件

①氮?dú)廨斔凸艿郎纤虚y門(mén)及儀表均已用專(zhuān)用短管替代。②空分來(lái)的氮?dú)庖呀尤虢鐓^(qū)。氮?dú)鈨?chǔ)罐頂部放空閥已開(kāi)。③氮?dú)鈮嚎s機(jī)已安裝到位，并調(diào)試合格，具備開(kāi)車(chē)條件。

2.5 氮?dú)廨斔凸艿赖拇祾卟襟E

圖2 氮?dú)廨斔凸艿赖拇祾?/p>

①將氮?dú)廨斔凸艿缽臉?biāo)號(hào)1、2、3、4、5處斷開(kāi)。②打開(kāi)氮?dú)鈨?chǔ)罐頂部放空閥，打開(kāi)氮?dú)廨斔凸艿郎戏趴臻y。③打開(kāi)氮壓機(jī)入口閥、出口閥。接入低壓氮?dú)狻?0 min后關(guān)閉氮壓機(jī)入口閥、出口閥。④對(duì)氮?dú)廨斔凸艿郎纤虚y門(mén)儀表及管道進(jìn)行脫脂處理，合格后用氮?dú)獯蹈?，并?fù)位。⑤將氮壓機(jī)壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)定值調(diào)至12.0 MPa后，打單體設(shè)備啟動(dòng)氮壓機(jī)，關(guān)閉氮?dú)廨斔凸艿郎系姆趴臻y。用高壓氮?dú)獯蹈傻獨(dú)廨斔凸艿篮?，將氮?dú)廨斔凸艿缽?fù)位。至此氮?dú)廨斔拖到y(tǒng)吹掃結(jié)束。

3 氣化爐燃燒反應(yīng)室、氣化爐激冷室、氣液分離器、文丘里洗滌器、洗滌塔、火炬系統(tǒng)的吹掃

為了將烘爐過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣及氣化爐燃燒室、激冷室、氣液分離器、文丘里洗滌器、洗氣塔、火炬系統(tǒng)內(nèi)可燃成分置換到安全范圍內(nèi)，保證投料后氣化裝置能夠安全穩(wěn)定的長(zhǎng)周期運(yùn)行。在氣化裝置投料前必須用低壓氮?dú)鈱?duì)上述設(shè)備進(jìn)行徹底吹掃。

3.1 吹掃流程

LN→F1301A(氣化爐燃燒反應(yīng)室、氣化爐激冷室)→V1304A(氣液分離器)→J1302(文丘里洗滌器)→T1301A(洗滌塔)→HV13005(洗滌塔頂部去火炬手動(dòng)控制閥)→PV13011A(洗滌塔頂部去火炬管線壓力調(diào)節(jié)閥)→火炬放空。

3.2 吹掃條件

①FT13015A后盲板為通路。壓力調(diào)節(jié)閥PV13011全開(kāi)。②洗滌塔(T1301A)頂部去火炬管線手動(dòng)控制閥HV13005已打開(kāi)。③粗煤氣分析公用工程系統(tǒng)(冷卻水、儀表空氣、氣液分離器、脫氧水等系統(tǒng))已投用。④質(zhì)譜在線分析儀已投用。⑤氣化爐激冷室液位在下降管以下。⑥氧氣管線低壓氮?dú)庵脫Q氣化爐燃燒室管道上盲板已倒通，低壓氮?dú)夤芫€上兩截止閥間3/4"導(dǎo)淋閥關(guān)閉。⑦氣化爐中部低壓氮?dú)庵脫Q管線盲板為通路，低壓氮?dú)夤芫€上兩截止閥間3/4"導(dǎo)淋閥關(guān)閉。⑧氣化爐工藝燒嘴已換好，開(kāi)工抽引器已停用，抽引器管道大截止閥已關(guān)。粗煤氣去開(kāi)工抽引器管道大“8”字盲板為盲路。

3.3 吹掃步驟

①全開(kāi)氧氣管線低壓氮?dú)庵脫Q氣化爐燃燒室管道上兩個(gè)截止閥，對(duì)氣化爐燃燒室及氣液分離器、文丘里洗滌器、洗滌塔進(jìn)行置換。②全開(kāi)低壓氮?dú)馊饣癄t激冷室前后兩道截止閥，對(duì)氣化爐激冷室進(jìn)行置換。③10 min后在洗滌塔(T1301A)頂部分析取樣點(diǎn)取樣分析，氧含量O2＜0.2%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)，氣化爐、氣液分離器、文丘里洗滌器、洗滌塔吹掃合格。④在開(kāi)工抽引器盲板前取樣口3/4"導(dǎo)淋閥處取樣分析，氧含量O2＜0.2%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)，氣化爐開(kāi)工抽引管線死角處吹掃合格。⑤打開(kāi)洗滌塔(T1301A)頂部出口管線兩個(gè)安全閥后小流量低壓氮?dú)馊セ鹁婀芫€閥門(mén)(各兩道)，閥間導(dǎo)淋閥關(guān)閉。⑥打開(kāi)低壓氮?dú)馊ハ礈焖?T1301A)出口管線壓力調(diào)節(jié)閥(PV13011)后管線截止閥(兩個(gè))，對(duì)壓力調(diào)節(jié)閥(PV13011)至火炬管線的管道進(jìn)行置換，10 min后火炬管線分析取樣，O2＜0.2%。視為合格，關(guān)閉兩低壓氮?dú)饨刂归y，打開(kāi)兩低壓氮?dú)饨刂归y間導(dǎo)淋閥。⑦關(guān)閉低壓氮?dú)馊パ豕艿兰凹だ涫抑胁抗芫€上的手動(dòng)截止閥，盲板前后截止閥關(guān)閉，導(dǎo)淋閥打開(kāi)，氣化爐燃燒室及激冷室低壓氮?dú)夤芫€上“8”字盲板為盲路。

3.4 置換洗氣塔粗煤氣出口至變換系統(tǒng)管線

3.4.1 置換流程

LN→T1301A頂部粗煤氣管線→變換工段壓力調(diào)節(jié)閥PV15007。

3.4.2 置換條件

①手動(dòng)調(diào)節(jié)閥HV13004A及其副線閥4"閥全開(kāi);②全開(kāi)去變換系統(tǒng)大閥及其副線閥2"閥。

3.4.3 置換步驟

打開(kāi)低壓氮?dú)庵脫Q閥對(duì)洗氣塔至變換系統(tǒng)粗煤氣管線進(jìn)行置換，通過(guò)變換系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閥PV15007放空至火炬。在V1504頂部取樣分析氧含量O2＜0.2%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)視為合格，關(guān)閉低壓氮?dú)忾y，盲板倒盲，關(guān)閉手動(dòng)調(diào)節(jié)閥HV13004A及其副線閥，關(guān)閉去變換系統(tǒng)大閥及副線閥(2")。

4 灰水處理系統(tǒng)的吹掃處理

灰水處理系統(tǒng)由高壓閃蒸操作單元、低壓閃蒸操作單元、真空閃蒸操作單元組成?；宜幚硐到y(tǒng)吹掃處理的目的是將灰水處理過(guò)程中產(chǎn)生的酸性氣體從上述操作單元中除去，破壞易爆、易燃性氣體在該系統(tǒng)中形成的條件。

4.1 高壓閃蒸操作單元的吹掃

4.1.1 吹掃流程

LN→氣化高溫?zé)崴?V1401)。

LN→洗滌高溫?zé)崴?V1402)→灰水加熱器(E1401)→高壓閃蒸分離器(V1407)→PV1402后放空閥取樣分析。

4.1.2 吹掃條件

①氣化高溫?zé)崴鱒1401頂部放空閥開(kāi)。

②壓力調(diào)節(jié)閥PV14002后盲板為通路。

③PV14002至氣提塔(T1501)截止閥關(guān)閉。

④壓力調(diào)節(jié)閥(PV14002)前后截止閥開(kāi)，放空閥開(kāi)。

4.1.3 吹掃步驟

打開(kāi)氣化高溫?zé)崴鱒1401A、洗滌高溫?zé)崴鱒1402A低壓氮?dú)庵脫Q閥門(mén)，打開(kāi)灰水加熱器(E1401A)主路及旁路閥，同時(shí)打開(kāi)壓力調(diào)節(jié)閥(PV14002)后手動(dòng)放空閥，置換10 min后關(guān)閉高壓閃蒸分離器頂部壓力調(diào)節(jié)閥(PV14002)，當(dāng)PT14002A有壓力顯示后迅速打開(kāi)閥門(mén)PV14002，對(duì)系統(tǒng)快速泄壓置換，如此重復(fù)三次，在PV14002A放空閥取樣分析，氧含量O2＜0.2%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)視為合格，關(guān)閉取樣放空閥。

關(guān)閉V1401A、V1402A置換用低壓氮?dú)忾y門(mén)，閥間導(dǎo)淋全開(kāi)。

打開(kāi)PV14002A后至T1501氣提塔截止閥。

4.2 低壓閃蒸操作單元的吹掃

4.2.1 吹掃流程

LN→低溫?zé)崴?V1403)→脫氧水槽(V1411)→壓力調(diào)節(jié)閥(PV1407)放空。

4.2.2 吹掃步驟

打開(kāi)低溫?zé)崴?V1403)閃蒸汽出口至脫氧水槽管線上的截止閥，打開(kāi)低溫?zé)崴鞯獨(dú)庵脫Q閥(氮?dú)馔ㄟ^(guò)脫氧水槽頂部壓力調(diào)節(jié)閥PV1407放空)，對(duì)低溫?zé)崴髦脫Q10 min后，取樣分析氧含量O2＜0.2%(體積分?jǐn)?shù))視為合格。關(guān)閉低溫?zé)崴鱒1403低壓氮?dú)庵脫Q閥。

4.3 真空閃蒸操作單元的吹掃

4.3.1 吹掃流程

LN→真空閃蒸器(V1404)→真空閃蒸冷凝器(E1402)→真空閃蒸冷凝分離器(V1405)→真空泵P1403A1/A2入口導(dǎo)淋處取樣。

4.3.2 吹掃步驟

①打開(kāi)真空泵分離罐頂部放空閥。②打開(kāi)真空泵密封水閥，打開(kāi)真空泵出口閥，按照單體設(shè)備操作法啟動(dòng)真空泵。③打開(kāi)真空泵入口閥。④打開(kāi)真空閃蒸器(V1404)氮?dú)庵脫Q閥，置換10 min后，在真空泵分離罐頂部放空閥處取樣分析氧含量O2＜0.2%(體積分?jǐn)?shù))視為合格。⑤關(guān)閉真空閃蒸器低壓氮?dú)庵脫Q閥。

［1］唐 煜，葉 欣，倪龍宇.德士古氣化爐原始投料前幾點(diǎn)問(wèn)題的探討［J］.遼寧化工，2010，39(8):880 －882.