壳牌煤气化装置在全厂停电事故时的应对措施和问题

2022-12-05

前言

河南煤业化工集团中原大化公司甲醇装置是年产50万吨的甲醇项目, 其煤气化装置采用壳牌煤粉气化技术。该装置于2008年5月开始试车投产, 至今已6年, 最长运行周期为159天。

中原大化50万吨甲醇项目用电, 外电网为116kv单回路供电, 内电网6kv双回路供电。在遇到雷电大风恶略天气, 极易造成外电网晃电, 6kv供电极有可能跳闸, 造成全厂停电。为应对突发性停电事故, 迅速有序地组织和恢复生产, 确保人生安全和减少设备财产损失, 特对气化装置发生停电事故后如何安全停车进行分析, 并提出了应对措施。

发生全厂停电时, 则空分装置、动力厂、甲醇装置及供排水装置均会停车, 气化装置运转所需锅炉水、仪表风、高低压氮气、高低压蒸汽乃至循环水均会停止供应。DCS控制系统在停电后, 采用UPS供电, 此种供电模式下止咳保证DCS系统正常工作约30min, 超过30min后, 如果供电未恢复, 则DCS系统停止工作。所以处置过程必须迅速、有序。

一、煤粉制备输送岗位

如全厂停电, 磨煤单元设备全部停运。此时需立刻关闭热风炉天然气切停阀及现场截止阀, 防止天然气仍进入系统。磨煤系统停运之后, 氧含量将会急剧上升, 但因全厂停电, 空分将不能供应低压氮气, 如高压氮气允许的话, 可将高压高压氮气通过30PV-0004A减压至低压氮气管网。与此同时, 要对磨煤系统的所有伴热切除, 防止煤粉高温引发自燃。需注意的是此时仪表风已停止供应, 必须尽快将各个阀门维持在安全状态, 相关危险物料如天然气等应尽快现场关闭截止阀。

停电后, V-1204A/B冲压阀在事故状态下为关, V-1204A/B放空阀为事故锁定, 为防止设备超压或设备内煤粉倒入氮气系统中, 此时应立即将V-1204A/B主控及现场氮气充压阀门关闭。V1205的充压和泄压阀门均处于“FC”状态, V1205处于保压状态, 并将现场截止阀关闭。

二、气化及湿洗岗位

如发生停电, 气化装置连锁停车, 煤管线及氧管线上各个切停阀均由仪表空气缓冲罐供应, 可维持阀门正常开关。煤管线及氧管线执行顺控程序做停车处理, 煤管线处于煤循环状态, 13XV0X10处于“FC”.氧管线放空阀处于“FO”13XV0X20处于“FC”。氧管线及煤管线吹扫氮气阀门均为“FO”, 事故状态下打开吹扫氮气, 给气化炉降温置换。

全厂停电时, 水汽系统是处理重点, 迅速将汽包连续排污阀13H V0040全关, 13FV0046、13H V0046、13LV0040切手动全关, 13PV0040A/B切手动控制在保证安全阀不起跳的前提下, 尽可能控制较高的压力减少水的蒸发量, 防止汽包干锅。

16单元补水和排放16FV0014/16XV0017/16FV0016将处于“FC”状态, 上塔洗涤水和文丘里洗涤水处于“FO”状态, 此时P-1601A/B停止运行, 湿洗塔维持当前液位。气化炉系统压力控制阀16XV0002处于“FC”, 16PV008B处于“FC”, 该阀的动力是电机, 如遇停电事故, 该阀将不能实现远程控制, 此时应立刻进入现场, 切为手轮控制, 与主控保持联系, 立即打开一定开度, 保证气化炉不超压, 同时必须留守至少一人, 手动控制气化炉泄压速率。此时P-1601A/B已停止运行, 合成气将无法进行降温, 所以泄压速率不可过快, 以防止出口温度过高, 损坏设备及管道。

三、灰渣岗位

V1403下料阀门14XV0009/10/15/16处于“FL”, V1403低压上水14XV00017/18, P1402的入口14XV0011/12以及其循环管线14XV0002都处于“FC”高压补充水14XV0017/18/13/14也处于“FC”, 充压和泄压14PV0013A/B也处于“FC”, 泄压阀门14XV0006/8/19/21也处于“FC”, 14XV0003/4/5处于“FC”。立即停V-1403的充泄压操作, 维持系统当前状态。此时渣系统无任何补水, 由于气化炉已停车, 热量及炉渣排放大幅减少, 应尽可能保证V-1401的液位即可, 不需过多调整。

全厂停电状态下, S-1501陶瓷过滤器保护尤为重要, 停电后, 空分将无任何氮气供应, V-3052很难维持S-1501反吹氮气的要求, 此时气化炉泄压速率不可过快, 监控好S-1501压差。V1502和S1501的连通阀15XV0002/3以及平衡管线阀门15XV0008/9, V1502的下料阀15XV0006/50/51, 均处于“FL”充压和泄压阀门15XV004/13/11/12处“FC”, V1504的气提氮气也处于“FC”, V1504的下料阀和V1505的下料阀15XV0015/0115/1005/1006处于“FL, 所以15单元不用做过多干预。

四、公用工程岗位岗位

停电状态下, 公用工程主要以氮气系统的处理作为重点。停电后, 氮气压缩机及二氧化碳压缩机均停止运行, 压缩机的三段和四段出口两位阀30XV0304/5/6/7都处于”FC”状态, 放空阀30PV0303/4/5/6处于“FO”状态, 不需过多干预。V3051入口30XV0001处于“FC”V3054入口30XV0101, V3052入口30XV009都处于“FC”, 此时应检查各个单元大量使用氮气阀门是否关闭, 减少氮气用量, 尽量维持氮气缓冲罐内的压力, 以保证气化炉吹扫氮气的供应。