淺析BOSCH蒸汽鍋爐在脫酸裝置的應用及故障處理

許 峰，張耀華，李樂樂，張 英,衛 巍

(1.中國石化中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457061；2.中國石化中原油田勘探局地球物理測井公司，河南 濮陽市 457001；3.中國石化達州天然氣凈化有限公司，四川 達州市 635000)

淺析BOSCH蒸汽鍋爐在脫酸裝置的應用及故障處理

許 峰1，張耀華2，李樂樂1，張 英3,衛 巍1

(1.中國石化中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457061；2.中國石化中原油田勘探局地球物理測井公司，河南 濮陽市 457001；3.中國石化達州天然氣凈化有限公司，四川 達州市 635000)

從故障處理的角度闡述了BOSCH三回程火管鍋爐在伊拉克某酸氣凈化廠的應用。能夠滿足設備運行人員對不同故障原因分析及故障處理的需求。

BOSCH；三回程技術； 故障處理

作為胺法脫酸工藝的重要輔助設備，蒸汽鍋爐的良好運行是決定整套裝置穩定運行的基礎。伊拉克米桑油田某酸氣凈化裝置設計酸氣處理規模200Nm3/d，硫磺產量113L/d。除酸氣增壓單元、脫硫單元、硫磺回收單元等主工藝流程外，還配置有蒸汽鍋爐單元、空氮站和循環水單元等公用工程單元。其中，蒸汽鍋爐單元共配置三臺BOSCH高效蒸汽鍋爐、一臺凝結水罐、兩臺除氧器、4臺加藥罐和相關機泵等設備。在長期投用過程中蒸汽鍋爐運行平穩高效，圓滿的完成了生產任務，但也暴露出一些問題，本文結合實際，介紹BOSCH鍋爐在天然氣凈化裝置中的應用及故障處理，以饗讀者。

1 BOSCH蒸汽鍋爐簡介

某酸氣凈化裝置配套的BOSCH蒸汽鍋爐由勞斯國際鍋爐公司制造，是采用三回程技術的單爐膽/煙管鍋爐，帶后回煙室。型號：UNIVERSAL UL-S 17000。最大允許壓力13barg，最大允許溫度195℃，額定蒸汽量20000kg/h。其輸送煙氣的管道浸沒在鍋爐的水中，在輻射和對流加熱的共同作用下，形成迅速的水循環并使蒸汽泡加速移向蒸汽區，平穩通暢的熱交換確保了通過燃料產生的熱迅速轉變成蒸汽，能夠持續提供高質量的蒸汽。

BOSCH蒸汽鍋爐的控制通過G300勞斯鍋爐控制系統(LBC)實現，它是專為BOSCH蒸汽鍋爐開發的一套基于SPC自動控制技術的鍋爐控制系統，能夠實現鍋爐蒸發量、水位、除鹽與排污以及節能器控制。所有顯示和操作均可通過現場控制柜上的彩色觸摸面板進行控制。在主界面上可以實現控制開關、運行狀態顯示、手/自動切換、信息查看、參數顯示、趨勢記錄、系統設置等功能。通過觸摸界面的不同區域可以相應的進入第二界面和第三界面。當有錯誤存在的時候，則主界面上會出現一個錯誤信息提示。

2 蒸汽鍋爐的操作與維護

蒸汽鍋爐屬于特種設備，操作人員應熟悉鍋爐的結構、性能和操作步驟，并能夠在出現故障時及時采取正確的應對措施。

(1)在鍋爐點火前，操作人員應對鍋爐本體及相關附件進行檢查。確認閥門、流程、液位計、給水泵、現場儀表、電氣回路和各種安全裝置無異常及泄漏，才允許啟動。

(2)鍋爐啟動后，操作人員對液位計、壓力開關、安全閥和各項監控參數進行檢查。

(3)鍋爐運行期間，應定期排污，定期檢查水位計，按照巡回檢查記錄按時巡檢。

(4)當遇到一般缺水時，應立即進行“叫水”檢查；如缺水嚴重應立即停爐、停止進水；如缺水不嚴重，可緩慢、少量進水，并隨時監控鍋爐的各項參數。

(5)凡有下列情況之一時應立即停爐處理：

(a)汽壓上升超過限定值，安全閥放空，雖進行補水作業但壓力持續上升的；

(b)嚴重缺水；

(c)水位下降迅速，通過補水無法滿足液位要求；

(d)液位計、壓力表、安全閥等儀表故障，無法正確指示參數；

(e)爐墻損壞，大量冒煙；

(f)給水設備故障；

(g)爐體出現漏水，鋼板出現變形、發泡或裂紋；

(h)鍋爐滿水，雖關閉給水閥門并經放水，液位仍不下降；

(i)鍋爐內突然發生嚴重的汽水共騰或爐體劇烈振動。

(6)BOSCH蒸汽鍋爐啟動步驟。

BOSCH蒸汽鍋爐啟動流程見圖1。

3 蒸汽鍋爐故障分析

3.1 鍋爐故障

3.1．1 缺水

產生原因：(1)吸入側及壓力管路上的截止閥未開啟；(2)鍋爐產生蒸汽過量；(3)給水泵給水量偏小或無給水；(4)除鹽量過高；(5)給水泵未開啟；(6)給水調節閥非正常運轉；(7)給水容器與鍋爐入口之間的過濾器處于封閉狀態。

就像晏小斌所言：“單從財務報表來講，我們賣給同一個客戶的價錢越高，我們的利潤也就越高。但我們從不這樣去做。當客戶咨詢時，我們不會問他需要哪款產品，而是問他的產品結構是什么。因為我們只有了解了其產品結構、投資方向，才能提供最合適的產品或解決方案。”

解決措施：(1)打開吸入管線和壓力管線上的所有截止閥；(2)調節蒸汽截止閥；(3)對離心泵進行檢查；(4)檢查除鹽水及凝結水，檢查除鹽控制閥的限制開關位置；(5)檢查液位控制點和空轉保護裝置；(6)檢查給水調節閥，監測液位及限制開關；(7)清潔過濾器閥門。

3.1．2 鍋爐水位偏高

產生原因：(1)給水泵或快速截止閥未關閉；(2)凝結水入水流量未受控制；(3)鍋爐輸出蒸汽過多；(4)鍋爐水從冷態(或較低壓)被加熱時出現膨脹。

解決措施：(1)檢查液位控制點；(2)檢查檢查凝結水的進水情況；(3)調節蒸汽調節閥；(4)排出鍋爐水。

圖1 BOSCH蒸汽鍋爐啟動流程

3.1．3 液位連續波動

產生原因：(1)液位控制點設置不正確；(2)液位傳感器結垢；(3)液位傳感器故障；解決措施：(1)檢查相關參數；(2)清潔液位傳感器，重置；(3)更換液位傳感器。

3.1．4 壓力限制器或壓力安全閥觸發

解決措施：(1)檢查壓力限制器；(2)降低PM平均工作壓力；(3)降低平均工作壓力設定點。

3.1．5 燃燒器頻繁開關

產生原因：燃燒器開/關壓力差過小；解決措施：提高壓差。

3.1．6 燃燒器只能在低中負荷時運行

產生原因：(1)輸出控制只在低/中負荷時有效；(2)PM2被選定，作為PM平均工作壓力；解決措施：(1)開啟控制頁面的輸出控制；(2)設置PM1為PM平均工作壓力；

3.1．7 燃氣運行時，安全截止閥失控

產生原因：(1)燃燒器在負載階段切斷；(2)蒸汽管網中的快速關閉裝置關閉；

解決措施：(1)檢查設定參數和設定點；(2)一定時間延滯后，關閉快速關閉裝置。

3.1．8 鍋爐電導率過高

產生原因：(1)鍋爐水質與操作說明不符；(2)除鹽截止閥關閉；(3)切換點設置不正確；(4)冷凝系統中存在異物；(5)除鹽控制閥的限制開關位置設置帶有一過小開口；解決措施：(1)調整鍋爐水質或清空鍋爐，加入已處理給水；(2)打開除鹽截止閥；(3)檢查相關參數；(4)檢查冷凝系統；(5)檢查除鹽控制閥限制開關。

3.2 燃氣調節組件故障

3.2．1 啟動調節組件振動

產生原因：(1)氣體調節組件固定不牢；(2)閥門失效；(3)壓力調節器失效，瓣膜或閥門生銹。

解決措施：(1)檢查固定支撐，必要時加固支撐；(2)更換閥門；(3)更換瓣膜或更換閥門。

3.2．2 燃料氣壓力調節器振動

產生原因：(1)壓力調節器的噴嘴較大，因而能產生較高的氣流壓力。在氣流較小時，噴嘴的閥門盤只能輕微抬起，因此運行時不夠穩定；(2)壓力調節器的觸發時間太短，導致氣流正常時調節器發生振動。

解決措施：(1)更換彈簧；(2)減少脈動面來節流脈動線。

3.2．3 燃料氣輸入時，安全閥異常關閉

產生原因：(1)燃燒室切換的負載水平大于低負荷；(2)蒸汽管網快速截至閥異常關閉。解決措施：(1)檢查調節器和切換點；(2)延時關閉快速截止開關。

3.2．4 燃燒器未啟動

產生原因：(1)燃燒器開關在OFF位置；(2)出現燃燒器故障；(3)出現鍋爐故障；(4)煙氣擋板未開啟(5)自動空氣入口擋板未開啟。

解決措施：(1)啟動燃燒器；(2)修復燃燒器故障，開啟燃燒器/鍋爐控制面板上的解鎖裝置；(3)修復鍋爐故障，開啟鍋爐控制面板上的解鎖裝置；(4)打開煙氣擋板；(5)檢查空氣入口擋板性能。

3.3 蒸汽鍋爐水側調節的節能器故障

3.3．1 煙氣腐蝕

產生原因：(1)沒有足夠預熱下頻繁開啟；(2)給水溫度<60℃長時間運行；(3)頻繁開啟燃燒機；(4)空燃比不正確；(5)燃料氣未預熱，導致輸送管中溫度低于露點差。解決措施：(1)增加給水溫度(2)增加給水溫度(3)檢查燃燒機性能(4)合理調整燃料氣和空氣的注入量(5)增加煙氣溫度并控制燃料中硫含量。

3.3．2 水腐蝕

產生原因：(1)沒有足夠預熱下頻繁開啟；(2)沒有足夠給水的情況下長時間工作；(3)所添加的化學藥劑不夠或無效；

解決措施：(1)增加化學藥劑量，嚴格遵守操作規程；(2)定期檢查鍋爐水水質，特別是含氧量和PH值。使用除鹽水時檢測PH值低于10，應增加磷酸三鈉或蘇打水；(3)檢查化學藥品質量并調整化學藥品注入量。

3.3．3 節能器后煙氣溫度過高

產生原因：(1)節能器鈣化；(2)節能器堵塞；

解決措施：(1)清潔節能器水側。選用專用鍋爐水處理劑，每進行一次水溝清潔后做好清洗記錄；(2)清潔節能器煙側。每年進行一次煙側檢查，使用壓縮空氣和真空吸塵器進行清潔，若燃氣溫度超過正常范圍，也應對加熱管道進行清潔。

4 結束語

BOSCH蒸汽鍋爐系統作為天然氣脫硫裝置的重要設備，若鍋爐長時間無法正常投用，將造成液硫因無法滿足正常的保溫溫度而凝固，處理時間長，嚴重時甚至會造成管道及設備堵塞、損壞。因此，掌握蒸汽鍋爐的日常故障的判斷及處理，能有效的提高鍋爐的運行周期，對避免事故發生具有重要意義。

(本文文獻格式：許 峰，張耀華，李樂樂，等.淺析BOSCH蒸汽鍋爐在脫酸裝置的應用及故障處理[J].山東化工，2017，46(10)：126-128.)

2017-03-23

許 峰(1975—)，山東昌邑人，1999年畢業于西安工業學院(現西安工業大學)應用電子技術專業，獲學士學位，現就職于中原油田分公司天然氣處理廠，從事天然氣處理裝置自動化控制工作，任高級工程師。

TH45

B

1008-021X(2017)10-0126-03