一段轉化爐的平穩運行淺析

趙男　馬瑞

[摘要]經過2011年3月的檢修后，一段轉化爐目前正處在高負荷生產狀態，面臨的問題也較多。本文對一段轉化爐現階段的問題進行了分析并提出了相應的解決方法。

[關鍵詞]一段爐；拱頂溫度；熱負荷

一、一段爐的控制指標

一段爐在運行過程中有較高的控制要求，其溫度控制主要有以下5個參數控制：T1280A、TI 280B、TI280C、TI7241、T1242、T1112。其中TI112為一段爐的出口氣溫度，TI7241、TI 242為一段爐內部的拱頂溫度，T1280A、B、C均為拱頂溫度。在運行中，其中5個拱頂溫度均要求不超過1000℃，而T1112要求在675～690℃之間。如果長期發生超溫的現象，則會大大減少一段爐的使用壽命，并且嚴重時會損壞轉化管和對流段的6組盤管和轉化管內的催化劑，造成催化劑的結焦。一旦發生上述的任一問題，都會造成整個合成氨裝置的主停車，并需要一段較長時間的停車檢修，其損失非常嚴重。

一段爐的另一個主要控制指標為出口氣的甲烷含量，即A1105，出口氣的甲烷含量直接影響二段爐的反應狀況以及后續工段的反應情況。A1105的設計值為29.44%，廠控指標為小于35%。

一段的燃料氣主要是天然氣和廢氣，一旦兩股燃料氣的調節不均衡，很容易造成一段爐的熱負荷不穩定。

二、超負荷的一段爐

在很長一段時間內，為了滿足后續工段的生產，保證一段爐轉化管內有較好的反應條件和后續工段的熱負荷以及裝置滿負荷生產，一段轉化爐自開工起就一直處于滿負荷甚至超負荷運行狀態。由于一段轉化爐一直處于一種滿負荷或者超負荷運行狀態，燃燒工況不佳，燃燒背壓過高，在燃燒控制不良時，火焰易發飄，可能添噬轉化管，而且會在過渡段產生尾燃，給過渡段的蒸汽盤管造成很大損害。另外，長期滿負荷或者超負荷運行對一段爐燃燒室和對流段的損害也很大，造成陶纖襯里剝落、燒嘴箱超溫、火盆磚斷裂、爐壁板燒裂、支梁變形等一系列問題出現，危及加熱爐安全運行。其間雖經過一些小的檢修，但始終未能解決根本問題。

在2010年年末的一次停車檢修中發現一段爐的過熱蒸汽盤管出現滲漏現象，但是由于冬季氣溫較低，難以進行有效的處理。在2011年的檢修過程中，發現一段爐拱頂的折疊快部分下沉、一堵拱墻損壞、爐膛內立柱澆注料松動以及過熱蒸汽盤管漏。雖然經過一段時間的檢修，對一些問題進行了處理，但是由于多方面的問題，還留存下來一些隱患。譬如，過熱蒸汽盤管的問題，由于無法短期內修復，只能對以前包的卡子進行了加固處理，但是畢竟是加固處理，一旦再出現問題，就會造成盤管的泄漏，危及一段爐的安全生產，造成較嚴重的問題。

三、一段爐運行問題及解決方法

下面，我們運用從事QC活動的方法，簡單的從人、機2個方面對一段爐的出現的故障進行分析。

（一）從人的方面來講

二合成車間是一個擁有深厚文化底蘊的車間，曾經創下了同行業最高的連續運行627天的全國紀錄。正是這樣的一個積極向上的車間，創造了同行業最快的裝置開工紀錄。正是由于這樣的一個車間，擁有了許多經驗豐富的裝置操作人員。這是好事，但也有了另一面不好的方面。根據多年的操作經驗，一個成熟的操作工往往在操作時找到一個令裝置平穩的穩態，這樣，在監屏的時候就能比較輕松的進行操作。但是，根據目前的裝置生產狀況來看，要想產生穩定的高壓蒸汽，一段爐的熱負荷就需要盡可能的高，往往需要靠上限運行。某一些老操作人員在對一段爐的熱負荷進行調整時，往往把熱負荷加的過高，由此來產生高壓蒸汽。這樣做雖然暫時的維持了一個穩態，但是一段爐就需要在超負荷下運轉，熱負荷的提升造成拱頂局部出現超溫現象。

溫度的超標對一段爐的運行是非常不利的，雖然短期內可以平穩的進行生產，但是一旦發生問題則會導致整個個裝置出現大面積的停車事故。因此，我們不能因為操作時候的舒服而任由超溫的現象發生，這是對整個裝置負責，也是對自己負責。

車間也應該做出的相應的操作規程，并對員工進行風險意識培訓，使員工對一段爐的操作有一個明確的認識，這樣就可以在操作行為上有一個規范，有利于裝置的長周期生產。

（二）從設備的方面來講

由于裝置的長周期運行，在檢修的時候發現了許多的問題，這跟一段爐平時的檢查不足是分不開的。在日常生產中，很少能對爐體進行全面的檢查。我們在檢查時，往往只是看看爐體外部是否有裂紋、超溫的地方，爐膛內也只能通過觀火孔進行觀察。即使是專門負責該設備的師傅，也只能在停工檢修的時候才能全面的對一段爐進行體檢，從而找出存在的問題。這跟一段爐的結構有很大的關系，不是我們所能改變的。因此，我們要從我們檢查的方法上來實現對一段爐的監控。

首先，我們在巡檢的時候對一段爐進行檢查。觀火的時候仔細辨別爐膛內火焰的燃燒情況，對燒嘴的燃燒情況有準確的判斷。還要觀察輻射段的地面，判斷是否有不明物體（爐磚、保溫折疊塊）脫落。一旦出現問題及時匯報車間，做停車處理準備。

其次，在對一段爐進行檢查是檢查一段爐的附屬設備、管線就行檢查。觀察一段爐的設備、管線是否有異常。譬如，一段爐引風機的排煙情況，一旦出現黑煙，則說明爐膛內的燃燒情況發生變化，應該及時做好相關的處理。

四、結論

（一）在一段爐運行期間，班組轉化工段的操作人員應該秉著認真負責的心態對一段爐的熱負荷進行調整，不可因自己的方便而任由設備的超溫。

（二）車間對員工進行技術培訓，使員工清晰的認識到一段爐的重要作用，從而精益求精的操作。

（三）在每小時的巡檢中，員工應認真的檢查一段爐的運行狀況，保證一段爐能有效、長期、穩定的運行。