一段转化炉的平稳运行浅析

赵男　马瑞

[摘要]经过2011年3月的检修后，一段转化炉目前正处在高负荷生产状态，面临的问题也较多。本文对一段转化炉现阶段的问题进行了分析并提出了相应的解决方法。

[关键词]一段炉；拱顶温度；热负荷

一、一段炉的控制指标

一段炉在运行过程中有较高的控制要求，其温度控制主要有以下5个参数控制：T1280A、TI 280B、TI280C、TI7241、T1242、T1112。其中TI112为一段炉的出口气温度，TI7241、TI 242为一段炉内部的拱顶温度，T1280A、B、C均为拱顶温度。在运行中，其中5个拱顶温度均要求不超过1000℃，而T1112要求在675～690℃之间。如果长期发生超温的现象，则会大大减少一段炉的使用寿命，并且严重时会损坏转化管和对流段的6组盘管和转化管内的催化剂，造成催化剂的结焦。一旦发生上述的任一问题，都会造成整个合成氨装置的主停车，并需要一段较长时间的停车检修，其损失非常严重。

一段炉的另一个主要控制指标为出口气的甲烷含量，即A1105，出口气的甲烷含量直接影响二段炉的反应状况以及后续工段的反应情况。A1105的设计值为29.44%，厂控指标为小于35%。

一段的燃料气主要是天然气和废气，一旦两股燃料气的调节不均衡，很容易造成一段炉的热负荷不稳定。

二、超负荷的一段炉

在很长一段时间内，为了满足后续工段的生产，保证一段炉转化管内有较好的反应条件和后续工段的热负荷以及装置满负荷生产，一段转化炉自开工起就一直处于满负荷甚至超负荷运行状态。由于一段转化炉一直处于一种满负荷或者超负荷运行状态，燃烧工况不佳，燃烧背压过高，在燃烧控制不良时，火焰易发飘，可能添噬转化管，而且会在过渡段产生尾燃，给过渡段的蒸汽盘管造成很大损害。另外，长期满负荷或者超负荷运行对一段炉燃烧室和对流段的损害也很大，造成陶纤衬里剥落、烧嘴箱超温、火盆砖断裂、炉壁板烧裂、支梁变形等一系列问题出现，危及加热炉安全运行。其间虽经过一些小的检修，但始终未能解决根本问题。

在2010年年末的一次停车检修中发现一段炉的过热蒸汽盘管出现渗漏现象，但是由于冬季气温较低，难以进行有效的处理。在2011年的检修过程中，发现一段炉拱顶的折叠快部分下沉、一堵拱墙损坏、炉膛内立柱浇注料松动以及过热蒸汽盘管漏。虽然经过一段时间的检修，对一些问题进行了处理，但是由于多方面的问题，还留存下来一些隐患。譬如，过热蒸汽盘管的问题，由于无法短期内修复，只能对以前包的卡子进行了加固处理，但是毕竟是加固处理，一旦再出现问题，就会造成盘管的泄漏，危及一段炉的安全生产，造成较严重的问题。

三、一段炉运行问题及解决方法

下面，我们运用从事QC活动的方法，简单的从人、机2个方面对一段炉的出现的故障进行分析。

（一）从人的方面来讲

二合成车间是一个拥有深厚文化底蕴的车间，曾经创下了同行业最高的连续运行627天的全国纪录。正是这样的一个积极向上的车间，创造了同行业最快的装置开工纪录。正是由于这样的一个车间，拥有了许多经验丰富的装置操作人员。这是好事，但也有了另一面不好的方面。根据多年的操作经验，一个成熟的操作工往往在操作时找到一个令装置平稳的稳态，这样，在监屏的时候就能比较轻松的进行操作。但是，根据目前的装置生产状况来看，要想产生稳定的高压蒸汽，一段炉的热负荷就需要尽可能的高，往往需要靠上限运行。某一些老操作人员在对一段炉的热负荷进行调整时，往往把热负荷加的过高，由此来产生高压蒸汽。这样做虽然暂时的维持了一个稳态，但是一段炉就需要在超负荷下运转，热负荷的提升造成拱顶局部出现超温现象。

温度的超标对一段炉的运行是非常不利的，虽然短期内可以平稳的进行生产，但是一旦发生问题则会导致整个个装置出现大面积的停車事故。因此，我们不能因为操作时候的舒服而任由超温的现象发生，这是对整个装置负责，也是对自己负责。

车间也应该做出的相应的操作规程，并对员工进行风险意识培训，使员工对一段炉的操作有一个明确的认识，这样就可以在操作行为上有一个规范，有利于装置的长周期生产。

（二）从设备的方面来讲

由于装置的长周期运行，在检修的时候发现了许多的问题，这跟一段炉平时的检查不足是分不开的。在日常生产中，很少能对炉体进行全面的检查。我们在检查时，往往只是看看炉体外部是否有裂纹、超温的地方，炉膛内也只能通过观火孔进行观察。即使是专门负责该设备的师傅，也只能在停工检修的时候才能全面的对一段炉进行体检，从而找出存在的问题。这跟一段炉的结构有很大的关系，不是我们所能改变的。因此，我们要从我们检查的方法上来实现对一段炉的监控。

首先，我们在巡检的时候对一段炉进行检查。观火的时候仔细辨别炉膛内火焰的燃烧情况，对烧嘴的燃烧情况有准确的判断。还要观察辐射段的地面，判断是否有不明物体（炉砖、保温折叠块）脱落。一旦出现问题及时汇报车间，做停车处理准备。

其次，在对一段炉进行检查是检查一段炉的附属设备、管线就行检查。观察一段炉的设备、管线是否有异常。譬如，一段炉引风机的排烟情况，一旦出现黑烟，则说明炉膛内的燃烧情况发生变化，应该及时做好相关的处理。

四、结论

（一）在一段炉运行期间，班组转化工段的操作人员应该秉着认真负责的心态对一段炉的热负荷进行调整，不可因自己的方便而任由设备的超温。

（二）车间对员工进行技术培训，使员工清晰的认识到一段炉的重要作用，从而精益求精的操作。

（三）在每小时的巡检中，员工应认真的检查一段炉的运行状况，保证一段炉能有效、长期、稳定的运行。