熄滅火炬攻關項目技術總結 潘鈞，王慶明（福建煉油化工有限公司技術處，362800）摘要 本文詳細介紹了2002年初福建煉化公司成立了熄滅火炬項目攻關組后，徹底解決了福建煉油化工有限公司自92.9開關投產以來一直長期存在著火炬不能熄滅的問題。該項目攻關組對影響火炬長期不能熄滅的問題進行了認真的分析，通過對自動點火，瓦斯氨洗、水洗，氣柜及壓縮機、燃氣輪機等措施的進一步完善后，徹底解決了火炬長期不能熄滅的問題。 福建煉化公司自92.9開工以來，生產技術始終堅持以市場為導向，提高企業經濟效益為宗旨的方針，圍繞企業的生產開展工作，但生產中仍然存在一些不足，為此于2002年初我公司成立了包括熄滅火炬項目在內的六個項目攻關小組。熄滅火炬項目攻關組成立以來，在改進火炬自動點火裝置，改善瓦斯氨洗、水洗效果，解決氣柜安全運行和密封油再生問題，提高氣柜壓機和燃氣輪機的安全長周期運行等方面做了卓有成效的工作，解決了影響熄滅火炬系統長周期安全運行中存在的問題。2002年8月份以來氣柜壓縮機和燃氣機組一直平穩運行，今年1至8月底，氣柜壓機累計運行4671小時，運行率93.12%（其中扣除大檢修34天816小時），共輸送瓦斯9108450m3，其中燃機平均用瓦斯1100m3/h，補507#系統平均850 m3/h，回收輕烴2296m3，燃機累計運行3787小時，發電1100.13萬度，產汽17652噸，取得了良好的經濟效益。1 熄滅火炬系統工藝簡介各生產裝置、油品罐區及裝車站從安全、放空排出的瓦斯氣經505# 、512#線，在正常情況下經瓦斯氨洗、水洗塔脫除瓦斯中的h2s和nh3進入氣柜，再經氣柜壓縮機兩級壓縮后壓力升到1.4mpa，一部分進燃氣發電機組發電并產生1.0mpa蒸汽，一部分補入高壓瓦斯管網作燃料。當瓦斯氣505# 、512#線壓力高于水封罐設定的壓力時，瓦斯氣通過水封進入火炬，同時火炬自動點火裝置啟動，點燃火炬。熄滅火炬系統流程示意圖： 氨 水 火 洗 洗 氣柜 密封油 炬 水封及自動點火 塔 塔 再生 返氣柜 512# 505# 補507# 發電 氣柜 燃機 壓機 蒸汽 余熱鍋爐 2 系統運行總結2.1 火炬自動點火系統在檢修期間更換了pcl控制系統，對程序進行必要的修改；增加了瓦斯低流量點火系統和酸性氣低流量點火系統。經改造后于3月22日對火炬點火信號分別進行點火測試，每次都能一次成功，點火時間小于30秒，測試合格。火炬投用后點火系統運行正常。2.2 瓦斯氨洗、水洗系統瓦斯氨洗、水洗系統自檢修后開始投入運行，考慮到污水汽提裝置的處理能力，注水量控制在4-6t/h（設計注水量為12t/h），由于注氨計量表失靈，實際注氨量即氨水濃度無法把握，氨洗、水洗效果不好。5月份后氣柜壓縮機和燃氣輪機運行中存在的問題逐漸暴露出來，氣柜壓機二級出口壓控閥后路及副線多次發生嚴重堵塞，燃氣機瓦斯調節閥等也多次堵塞，堵塞物主要是單質硫。為此更換了注氨計量表，提高注水量，為進一步摸清氨洗、水洗的效果。于8月13日16日對氨洗、水洗前后的瓦斯質量進行連續的采樣分析，數據見表1。通過對比分析數據可看出：(1) 瓦斯中h2s含量一般在500015000mg/m3，h2s含量有脈沖式變化。分析其原因，一是加氫生產3#噴氣燃料時廢h2放空影響。二是脫硫裝置酸性氣量波動，偶有從512線排放。三是焦化裝置焦炭塔吹汽階段的影響。(2)氨洗后瓦斯中h2s含量變化很大，與進料中h2s含量脈沖式變化有關。由于設計氨洗塔進料瓦斯中h2s濃度為10000 mg/m3，當進料瓦斯中h2s含量大幅增加時，過多的h2s不能完全被氨水洗下來，因此氨洗后h2s含量也相應變化。(3)水洗后瓦斯中h2s含量反而比水洗前增加，是因為出氨洗塔的瓦斯氣中夾帶的水滴中的（nh4）2s在水洗塔的操作條件下又發生逆向反應。 2nh3+h2s （nh4）2s為可逆反應，氨洗塔的堿性溶度比水洗塔高，水洗塔內反應向左進行。 表1 瓦斯氨洗水洗分析數據日期氨洗前mg/m3水洗前mg/m3進氣柜前mg/m3脫除率%注水量注氨量h2snh3h2snh3h2snh3h2snh3tl4.20568017754615755111691.0%99.1%未知4.2426980799177505014206499.4%92.0%未知6.3462035521324599404%未知6.1117040426349729822883.0%93.4%6.30未知6.175822711422842561195.6%84.5%6.09未知7.2255605687171014214299.44%75.0%6.30未知7.228946107852028411360793.5%6.20未知8.12272141435551397.76%7857%7.772058.5653221426213144998%8098%7.802388.1242602828401071136048571%7.603828.1314200178710057113607820%56%7.8388.1455388883320142399.9%99.6%8.013918.151420035533554.3399.9%99.5%7.94568.15107827816958398236423.6%99.5%7.94568.161150256807171008236428.4%99.9%835.88.1649702843552343550328.6%98.9%835.892795238236911414499.898.4%10373基于以上分析及認識，我們提高了氨洗、水洗的量，注水量按10t/h控制，同時適當加大注氨量，以提高氨洗、水洗的效果。同時安排兩脫裝置開焦化干氣脫硫塔，于9月4日焦化干氣脫硫后瓦斯質量明顯好轉。2.3 氣柜系統5月份以來氣柜運行工況開始變差，主要表現在以下幾方面：2.3.1 密封油粘度下降較快：5月2日氣柜密封油分析粘度為20mm2/s（40），閃點29；被迫于5月3日置換8噸150#密封油。5月30日采樣分析，密封油粘度為41.19mm2/s（40），閃點57。6月5日密封油粘度又降為30.77mm2/s（40）。2.3.2 密封效果不好：正常情況下密封油泵23臺運行， 5月份以后4臺密封油泵同時運行的次數居多，特別是柜容在16000 m3左右時密封油泄漏更為嚴重。實際運行中，柜容在12000 m3左右運行，密封油泄漏相對較小，通常2臺密封油泵間斷運行即可。 針對以上情況，我們進行了分析，認為造成密封效果不好的原因有：（1）密封油粘度下降主要原因是氣柜運行一段時間后，溶解了大量輕烴。 （2）大于15000 m3柜容時，由于氣柜14根立柱原本傾斜、垂直度不一，上部柜壁凹凸明顯，超出彈簧彈性范圍，造成密封油泄漏量大。 根據以上原因分析，我們采取了如下措施：一是加注部分新鮮密封油，提高系統中密封油的粘度。二是改造密封油再生系統，并對置換出的密封油進行再生。 6月19日油品車間對密封油再生系統進行局部改造，在真空泵出入口管線上增加1條跨線甩開真空泵。6月21日對置換出的密封油進行再生，并將再生后的密封油置換進氣柜系統中。7月2日又對置換出的密封油進行再生。再生前密封油粘度為20 mm2/s（40），閃點為室溫，再生后密封油粘度為65.2 mm2/s（40），閃點為104。再生效果較好，能滿足氣柜運行要求，減少潤滑油置換補充量。三是加強對氣柜運行區間的管理，一般情況下柜容控制在12000 m3左右。 采取以上措施后，不僅保證了氣柜的密封效果，而且也減少了新鮮密封油的消耗，降低運行了成本，2002年7月份至今氣柜系統運行正常。2.4 氣柜壓縮機系統進入5月份，壓縮機做功明顯下降，表現在補507#系統流量大幅下降，由原來8501000nm3/h下降至300 nm3/h左右。（1）一級缸振動較大，躁聲嚴重超標，一級排壓較高，經常超量程運行。5月20日壓縮機因一級缸振動較大，聲音異常停機檢查，停機中由于一、二級出口單向閥失靈導致壓縮機反轉，在關閉壓縮機入口閥時發生壓縮機一級入口法蘭叱裂事故。（2）7月份以后壓縮機二級出口壓控閥后路及副線多次發生嚴重堵塞現象，堵塞物主要為單質硫，還有少量的fe2o3、氯化物。其中7月1日壓縮機出現二級出口壓力憋高現象，因及時改dn80管線部分泄壓，并在未停壓縮機的情況下對壓控閥dn40后路進行清洗，拆開閥門及法蘭后，發現dn40壓控閥后路堵得很死，清洗后壓控閥能調節壓力。 7月5日壓縮機又出現二級出口壓力憋高現象，停機檢查，又發現二級出口壓控閥后路堵塞嚴重，經清洗后于7日重新開機。7月9日又出現同樣問題并造成二級出口壓力高高報聯鎖停機，對相關管線進行清洗后重新開機。管線堵塞主要是瓦斯質量差帶硫、氨造成的，為此我們在改善氨洗水洗效果上做了工作（前已敘述）。（3）由于瓦斯質量差和大分子烴的液化與氣化作用使壓縮機自動補柴油效果不好，壓縮機二級轉子腐蝕較嚴重，做功效率下降。壓縮機出口分液罐回收凝縮液較多（每天約8-10m3）主要是輕烴，排到18單元柴油原料罐后在罐頂溢出造成損失。針對以上問題，我們經分析研究后采取以下措施：a更換二級轉子，并改材質為不銹鋼1cr18ni9ti。b增加強制補柴油線。c壓縮機分液罐排液改排到催化穩定再吸收系統富吸收油進分餾塔線。7月24日28日實施了以上改造，7月29日開機，投用強制補柴油設施，柴油直接補入一級缸，約3.5m3/天。壓縮機分液罐排液改排到催化富液進分餾塔線后，每天可回收凝縮液810m3，效果顯著。8月份以來氣柜壓機運行平穩，主要運行參數見表2。 表2 壓縮機主要運行參數時間二級排氣壓力（mpa）出口流量（nm3/h）電機電流（a）備注1.101.3981.42016491735391.251.3831.39916111713383.311.3701.3947107763941流量為補507#流量4.151.3701.39753671135流量為補507#流量4.251.3641.3704337003637流量為補507#流量5.11.3621.37946363436流量為補507#流量5.151.3521.3882465203839流量為補507#流量6.51.3631.3876108703638流量為補507#流量6.151.3701.37745460238流量為補507#流量6.271.3141.3624106393839流量為補507#流量7.41.1231.32844865037流量為補507#流量7.100.8851.25910861165流量為補507#流量燃機未開7.301.0811.1181080137034流量為補507#流量燃機未開8.41.3621.373908111236流量為補507#流量8.151.3771.388910102937流量為補507#流量8.201.3811.396926104737流量為補507#流量8.251.3811.396890114538流量為補507#流量8.301.3971.40378691238流量為補507#流量 注：壓級出口總排量為補507#流量加燃機用量,（燃機用量約1100nm3/h）2.5 燃機系統 本次大修及開工后燃機系統逐步解決了以下問題： 2.5.1大檢修其間在原有的瓦斯分液罐出口增設二次分液設施-瓦斯聚集器，兼有瓦斯分液、過濾雙重功能，由于設計時考慮不周，瓦斯聚集器在大檢修后一直沒有投用。7月2日燃機停機后對瓦斯聚集器外部管線進行改造，在進出口處加裝壓力表，以指示聚集器壓差；把聚集器的排液接至瓦斯分液罐排液一次閥后面，連同瓦斯分液罐排液一起派至油品凝縮油罐，7月29日開機時投用。2.5.2 改造和完善瓦斯分液罐的排液功能，包括改造、更新就地液位計、液位計的連通管移位及加大，確保其液位指示準確可靠；對排液的下游流程進行檢查確認，使其排液后路通暢。2.5.3 對高壓瓦斯過濾設施進行進一步的完善，包括對瓦斯分液罐后部主線、副線管道濾器的進、出口閥門改用啟閉嚴密性能好的傾轉式球閥，以方便在線切換主、副線運行；對機撬邊副線濾器進行改造，拓寬腔體空間，增大y型濾器的喉部通流面積，消除其“瓶頸”制約，改變了以往在更換主線濾芯、投入副線運行時需退出部分負荷的不利狀況。2.5.4 自控車間對機組控制系統進行了檢查和聯校，對瓦斯計量調節閥egf931安排了重點檢查和閥體內部清掃，調試了控制系統pcl程序測試了所有卡件，對潤滑油箱液位開關進行了國產化改造；鉗工車間對全部12組噴嘴及相應的點火管系、主燃料管系進行了全面的檢查和清理；供電車間在對起動電機例行檢查的同時，對機殼通風扇系統安排了大修、對發電、供電等電氣保護回路進行了檢查和試驗。2.5.5 余熱爐襯里隔熱系統進行全面修復改造，徹底解決了余熱爐煙氣的泄露，改善了現場操作條件和環境。2.5.6 燃機自4月29日至7月2日運行期間共發生9次“通訊模塊故障”停機，平均不到5天停機一次，自控先后更換了通訊電纜 、計算機底板擴展槽等部件仍沒有解決問題，后發現是ups電源有問題，于7月9日更換了ups電源后“通訊模塊故障”停機現象沒有再出現；對1次“火焰探測器報警”誤停機，自控將co2滅火系統聯鎖解除；對3次“瓦斯調節閥故障”停機，自控也做了相應處理。通過對以上問題的處理，瓦斯帶液及雜質減少了，t5溫度分布比較均勻， 6個測溫點溫度偏差減小，自8月份以來，燃氣輪機保持較高負荷且工況良好，發電負荷和余熱爐產汽量穩定，發電負荷維持在3000千瓦左右，余熱爐產汽約6噸/小時。各項運行指標正常，機組運行周期大大延長。燃機系統主要運行參數見表3。3 目前仍存在的問題3.1 火炬點火電磁閥易堵，需增設過濾器。3.2燃機co2滅火系統聯鎖解除，監測報警要保留，需自控檢查確認解決。 表3 燃機系統主要運行參數時間/項目燃氣輪機余熱爐瓦斯量t5溫度（）發電量壓力溫度產汽m3/h123456平均kw/hmpat/h1.1089054851154950554952453227290.953154.81.25112044947156957762358654531200.973235.73.31102849948151845350649549320370.953315.74.15108564264866452867464665633360.963215.84.25123062261