加热炉正常操作和异常处理

中海油气（泰州）石化有限公司加热炉基本操作及异常处理2015年4月中海油气（泰州）石化有限公司目录一、加热炉的正常操作二、加热炉点炉停炉三、加热炉异常情况四、加热炉的事故处理中海油气（泰州）石化有限公司一、加热炉正常操作加热炉的主要工艺参数1、炉出口温度2、分支出口温度3、炉膛温度4、炉内负压5、过剩空气系数和烟气氧含量6、烟气温度中海油气（泰州）石化有限公司影响加热炉平稳操作的主要因素平稳操作应从供热和吸热两方面分析操作状况，正确判断及时调节达到平稳操作。1、供热系统的主要影响因素A、燃料油的压力、温度、流量和性质B、瓦斯压力和性质C、入炉空气量（通过炉内燃烧状态及室内仪表烟气温度和氧含量判断）D、雾化蒸汽压力及用量2、吸热系统的主要影响因素A、进料量B、进料性质C、进料温度中海油气（泰州）石化有限公司加热炉负压、氧含量调解原则与方法根据炉膛负压值大小调节烟道挡板开度一般控制-19.6Pa－-39.2Pa或-2mmH2O－-4mmH2O，在打开看火门观察炉膛时，火焰不会外扑，确保操作安全。过剩空气系数与氧含量的关系过剩空气系数氧含量1.05％－1.15%1.2％－2.5%(单烧气)1.15％－1.25%2.5％－3.8%(单烧油)调节方法：（1）炉膛负压过大时，关小烟道挡板反之开大。（2）当氧含量过低时，开大烟道挡板和风门，反之关小。中海油气（泰州）石化有限公司炉内的正常燃烧现象1、燃烧完全，炉膛明亮，烧燃料气时火焰呈蓝白色，烧燃油时火焰呈黄白色。2、各火嘴火焰大小一样，互不干扰，做到多火嘴，短火焰，齐火苗。3、火焰不扑炉管、炉墙，燃烧稳定。4、烟囱排烟呈无色或淡蓝色。5、从仪表盘上看出温度记录曲线近似于直线，波动范围±1℃。6、炉子声音为轰轰的均匀声。中海油气（泰州）石化有限公司“三门一板”的控制及炉内不正常燃烧的调节“三门一板”是指燃烧器的风门、汽门、油门及加热炉烟道挡板，是合理调配燃烧所需的燃料油、雾化蒸汽和空气量使燃烧处于正常状态，保证加热炉高效运转的工具。“三门一板”调节不当时燃料燃烧将出现各种不正常的现象。原因现象雾化蒸汽量过小雾化不良，火焰发软，软而无力，火焰根部呈深黑色，有时烟囱冒黑烟，火嘴漏油空气量不足炉膛发暗，火焰呈黑红色或带烟，烟囱冒黑烟，火嘴及火盆容易结焦，点火困难燃料油不足火焰过小容易产生喘息、灭火燃料油轻，蒸汽量过大或燃料油过大，空气量不足燃料喷出后离开燃烧道燃烧蒸汽、空气量过大火焰发白、硬、火焰跳起蒸汽量过大火焰容易熄灭，烟囱冒黑烟中海油气（泰州）石化有限公司从烟囱排烟情况判断加热炉操作状况加热炉烟囱排烟以无色或淡蓝色为正常；异常情况：1、加热炉烟囱冒白烟：雾化蒸汽量过大；炉子吹灰；过热蒸汽管破裂；2、加热炉烟囱间断冒小股黑烟：蒸汽量不足，雾化不好，燃烧不完全；个别火嘴油气配比调节不当；加热炉负荷过大；3、加热炉烟囱冒灰烟：瓦斯压力增大或带油；4、加热炉烟囱冒黄烟：操作忙乱，调节不当，造成时而熄火，燃烧不完全；5、冒大量黑烟：仪表失灵，燃料突增；蒸汽压力突然下降；瓦斯大量带油；炉管严重烧穿。中海油气（泰州）石化有限公司燃烧器一个完整的燃烧器通常包括燃料喷嘴、配风器和燃烧道三部分。燃烧道也称火道，其作用有三：燃烧道耐火材料蓄积的热量为火焰的根部提供了热源。其次是它能约束空气，迫使其与燃料混合而不致散溢。第三是与配风器一起使气流形成理想的流型。按燃料形式分：a、气体燃烧器b、液体燃烧器c、油气联合燃烧器按供风形式分：a、自然供风b、强制供风按雾化方式分：a、蒸汽雾化燃烧器b、机械雾化燃烧器按雾化介质混合方式分：a、内混式b、外混式常减压装置一般采用油气联合燃烧器，喷嘴一般采用蒸汽喷油内混式喷嘴，在这种喷嘴中，燃料油经过中间油管，蒸汽在夹管外层通过到喷嘴端的混合室后喷出呈圆锥形的油雾。中海油气（泰州）石化有限公司燃烧器结构图油气联合燃烧器二次风配风口燃烧道喷嘴一次风燃油外混式喷嘴内混式喷嘴中海油气（泰州）石化有限公司采用不同燃料的油气联合燃烧器（下图）烧燃料油烧瓦斯烧天然气中海油气（泰州）石化有限公司油枪操作参数燃料油总压一般要求在0.8-1.2MPa以上，各路阀后压力一般要求在0.3-0.7MPa以内。所谓阀后压力是指加热炉温控调节阀后燃料油的压力。阀后压力过低原因及现象：这时调节阀失灵，火焰过小，火嘴容易喘灭熄火，炉温波动大，炉温自控困难。一般表明点燃油嘴过多，这时需根据炉内各分支温度高低适当减少点燃火嘴数。加热炉负荷过低时也会出现调节阀开度过低，无调解余地的现象，此时应将调节阀开到适当位置，调解各油嘴油门，调整炉内燃烧后再将温控投自控。阀后压力过高一般是点燃火嘴数过少或火嘴开度过小引起的。这时火嘴火焰大，炉膛温度及炉出口温度偏高，温控阀开度大、调解不灵，炉温波动大，燃烧不完全，烟囱有黑烟，则应增点火嘴或开大油嘴阀门，瓦斯量充足也可适当多烧瓦斯。加热炉负荷过大时，虽然点燃火嘴数较多但也出现上述现象，此时应降低加热炉负荷。雾化蒸汽应比燃料压力高0.07-0.12MPa为宜，并保持压力稳定，在操作中注意雾化蒸汽压力变化，及时调整雾化蒸汽阀的开度，保证燃烧的正常进行。中海油气（泰州）石化有限公司燃烧器烧油时的故障分析滴油－油温低、油有渣质、喷头堵或孔磨损；点火困难，发生脱火或离焰－雾化蒸汽过多、一次空气量过多冷却了火道砖；火道砖积炭－提高油温、喷枪安装斜了；火焰冒火星－蒸汽或燃料油带水；火焰过长－应增加一次风或雾化蒸汽；火焰过短－应减少一次风或雾化蒸汽；火焰“喘气”－喷头积垢、油带水、燃烧器低负荷、燃料有轻组分；烟囱冒黑烟－蒸汽不足或过热度不够、过剩空气不足、燃料和蒸汽管接反。中海油气（泰州）石化有限公司燃气燃烧器的故障分析1、火焰脉动现象：火焰脉动表现为火焰上下跳动，并伴有犬吠声或者呼吸声等低频噪音，加热炉局部振动。原因：（1）烟囱抽力过小；（2）瓦斯压力波动；（3）空气量不足。处理：操作时应注意先降低燃料量，使氧含量逐步上升，建立稳定火焰后，再调整风门和烟道挡板，使氧含量达到要求。在建立稳定火焰之前，严禁增加空气量，如果增加空气量，在炉内可能充满大量的燃料和空气的混合物，会导致爆燃而损坏加热炉。中海油气（泰州）石化有限公司2、火焰不规则冲击炉管火焰冲击炉管是燃烧室内火焰直接接触炉管外表面，使炉管局部形成焦炭，工艺介质压降升高，辐射传热效率下降，对应部位炉膛温度上升。炉管颜色呈现红色或橙色或者管壁呈现凹凸不平，炉管产生局部过热点，最终导致炉管的破裂。原因：（1）燃烧过程中燃烧空气不足，致使火焰在燃烧室内寻找额外的空气；（2）空气泄漏造成局部过度燃烧；（3）火嘴喷嘴安装位置和方向有误；（4）火嘴喷嘴孔口局部堵塞或腐蚀，改变了火焰的方向；（5）火道砖的损坏改变了火焰方向；（6）烟道气的循环可能将火嘴火焰推向管路表面。中海油气（泰州）石化有限公司图例：火焰舔炉墙、炉管中海油气（泰州）石化有限公司3、回火现象：（1）燃料气在风门处燃烧，并有爆鸣声。（2）燃料气在燃烧器附近燃烧，燃烧器附近发红，火嘴发生尖叫声。原因：（1）火嘴堵塞（2）燃料气带液炉膛正压（3）操作不稳燃料气波动大（4）燃料气压力低处理：（1）关闭火嘴手阀，卸下处理。（2）调整烟道挡板是炉膛呈负压。（3）调整好燃料气流量及压力，如公用工程问题联系处理。中海油气（泰州）石化有限公司４、脱火原因：气体燃料和空气的混合物的流出火孔的速度大于脱火极限，使燃料气离开喷头一段距离以后才着火。危害：脱火可导致火嘴内火焰全部熄灭，致使未燃烧燃料注入燃烧室，严重时可能发生重新燃烧爆炸。处理：发现脱火现象后应立即降低火嘴上的燃料压力，调整风压或雾化剂的量，使火焰贴近喷嘴。如按上述方法处理，问题没能得到解决，应停下火嘴，清理火嘴、检查燃烧道，并重新正确安装火嘴后，再次点燃。中海油气（泰州）石化有限公司５、长明灯无法点火或火焰熄灭原因：（1）开工点炉时燃料气管线内存有惰性气体；（2）燃料气流程没有打通，长明灯前过滤器或长明灯喷嘴堵塞；（3）炉内正压或负压过大；（4）火嘴内燃料气和风的配比不当；（5）火嘴安装位置不当。（6）一次风量过大，把火吹灭；（7）瓦斯压力波动；（8）瓦斯带水或混入液相组分。处理：长明灯熄灭后，不能随时点燃主火嘴，可能发生可燃气体在炉内聚集情况，形成隐患。发现长明灯熄灭，应及时查找原因处理，拆下长明灯进行清理，回装后重新点燃。其他情况，根据原因做相应处理。中海油气（泰州）石化有限公司6、排烟温度高原因：炉子燃烧不完全时烟气中产生CO。烧油时观察火焰即可发现燃烧是否完全；但烧气时即使燃烧不完全火焰也是清澈的颜色，所以难以判断。烟道温度高可能由于在火嘴喉管内和燃烧室氧气供应不足，或空气漏入对流区，使得未燃烧的燃料在对流段、尾部烟道或空气预热器发生了二次燃烧。处理：烟道温度是由烟道气中的过剩氧含量控制的，可通过调整过剩空气量来降低烟道温度。产生二次燃烧时应立即快速打开燃烧器的通风挡板或通风装置，如果全开所有风门后空气量仍然不足，则只好减少燃烧器的燃烧量，让炉子降量操作。其次，检查是否有空气泄漏到炉内，特别是对流段和余热回收系统。要加强吹灰器的维护，保证吹灰器的正常运行和吹灰效果，提高加热炉热效率。中海油气（泰州）石化有限公司图例：衬里脱落、炉膛昏暗中海油气（泰州）石化有限公司加热炉正常运行时的维护及巡检（1）分组流量、进出口温差、分支进料压力。（2）燃气分液罐是否带油以及罐的压力。（3）检查仪表是否准确，调节阀是否灵活好用。（4）炉子相关配件是否完好，法兰、阀门连接处是否泄漏。（5）鼓风机、引风机运行情况。（6）水热媒系统压力，有无泄漏。中海油气（泰州）石化有限公司加热炉内部的检查加热炉内部检查内容应包括火焰状态、炉管、耐火衬里、炉管支撑的顔色、火盆的状态和空气渗漏状态。（1）加热炉内火焰应有相同的顔色、形状和稳定性，任何不稳定的火焰，不均匀的火焰形状，火焰舔炉管的情况都需要调整。（2）炉管检查包括是否出现局部过热点、炉管移位、变形、工艺介质泄漏、支撑或固定设备的损坏等情况。（3）耐火衬里和炉管支撑的顔色能够表明炉膛内是否高温，是否有热分布不均匀情况。（4）火盆砖、燃烧道的状态都应该检查，破损或被化学侵蚀损坏以及安装不合适的火盆砖或损坏的燃烧道，都将导致火焰不好或火焰突起。（5）检查炉膛漏风情况，在热的炉膛内，空气渗入会显示出暗条或使耐火衬里表面出现条纹。（6）在加热炉停工检查时，要进行炉管管壁测厚，应着重检测炉管的弯头部位，防止炉管冲蚀腐蚀而减薄，影响加热炉长周期安全运行。中海油气（泰州）石化有限公司二、加热炉的开停工操作加热炉的开工操作加热炉的开工主要包括四个步骤：1、吹扫、试压和设备检查阶段：吹扫和试压主要包括燃料油系统、瓦斯系统、物料系统。吹扫试压完毕后要对加热炉系统设备再作一次全面的检查，重点检查加热炉各附件、附属设备是否完好，确认具备开工条件。2、点火阶段：A、引瓦斯及燃油。B、炉膛吹扫。C、爆炸性气体测试。D、点火3、升温阶段；4、平稳及优化操作阶段。中海油气（泰州）石化有限公司加热炉点炉步骤：准备工作（1）点火前打开加热炉观火孔，风门，烟道挡板。自然通风，现场中控紧急开关复位。（2）氮气气密（蒸汽）置换燃气管线，在连接到火嘴之前所有燃气管线都要吹扫，包括长明灯。合格后，拆除装置燃料气供给管线上的盲板。（3）确认加热炉所有炉前阀关闭，调节阀一次阀、长明灯管线上的减压阀前闸阀完全关闭。（4）燃料气管线引燃料气置换氮气（蒸汽）并化验合格。（5）确认所有工艺变量炉管流量均高于联锁流量，建立长明灯炉前压力，使其压力达到规定值。对炉膛测爆，确认其中可燃气体含量符合要求，否则用蒸汽进行吹扫，直至测爆合格。关小挡板、二次风门。中海油气（泰州）石化有限公司点火步骤：（1）用对讲机与中控室保持联系，得到许可后，将点燃的点火器置于火嘴上方，然后慢慢打开长明灯炉前阀，直至点燃长明灯。点燃后，抽出点火枪，视火焰燃烧情况进行相应调整。（2）燃料气投入运行，手动打开燃料气压力控制阀，打开燃料气点火开关，确认燃