Схема нагрева нефти в печи П-400 ( приложение 2, 3, 4)

Печь П-400, по конструкции – коробчатого типа, с камерой конвекции, расположенной над камерой радиации, условно поделена на три секции, работает на природном газе с принудительной подачей атмосферного воздуха в камеру сгорания воздуходувками В-400/1,2.

Общий расход отбензиненной нефти в П-400 не менее 336 м³/час, регулируется прибором 4FIRCА-3101, с предупредительной сигнализацией минимального расхода.

Для обеспечения равномерности расхода в каждом потоке печи предусмотрена система регулирования, которая корректирует расход отбензиненной нефти через распределитель потоков клапанами 4FV-3102,
4FV-3103, 4FV-3104, 4FV-3105, 4FV-3106, 4FV-3107 контуров 4FIRCA‑3102А, 3103А, 3104А, 3105А, 3106А, 3107А соответственно в зависимости от регулятора общего расхода отбензиненной нефти в печь 4FIRCА-3101 и отклонения температуры продукта в заданном потоке на выходе из печи (от 4TIRСA-1104, 1106, 1111, 1113, 1117, 1119) от среднего значения по потокам.

 Контроль температуры нефти на входе в печь П-400 ведется по показаниям прибора 4ТIR-1101.

Контроль температуры отбензиненной нефти на каждом потоке на выходе из секций печи П-400 осуществляется приборами 4ТIRСА-1104, 1106, 1111, 1113, 1117, 1119, по сигналу от данных приборов осуществляется коррекция расхода отбензиненной нефти в печь по потокам. Предусмотрена предупредительная сигнализация при температуре нефти на выходе из печи выше 380^оС.

При совпадении двух факторов: снижении расхода отбензиненной нефти в змеевик одного из потоков  до 63,3м³/час (по сигналу от 4FIRSА-3102В, 3103В, 3104В, 3105В, 3106В, 3107В) и повышении температуры отбензиненной нефти на выходе из этого змеевика до 395^оС (по сигналу от 4ТIRSА-1105, 1107, 1112, 1114, 1118, 1120) прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-400 (система защиты – IS-400-1, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3).

Регулирование температуры на общем потоке отбензиненной нефти на выходе из печи (на линии подачи в колонну К-201) и дымовых газов на выходе из нагревательной секции радиантной камеры производится регулятором 4РIRCA-2141 c коррекцией по 4TIRCA-1108 (температура отбензиненной нефти на линии подачи в колонну К-201), по 4TIRCA-1175 (температура дымовых газов) соответственно путем воздействия на клапан 4РV-2141, установленный на трубопроводе подачи природного газа к основным горелкам (Приложение 8).

Печь П-400 оснащена 24 горелочными устройствами, каждая из которых автономно отсекается клапанами  на трубопроводах природного газа: 4UV7151.1÷24 – к основным горелкам; 4UV7152.1÷24 – к пилотным горелкам.

На каждом горелочном устройстве печи установлены сигнализаторы погасания пламени: 4BSA 5151.1÷24 – для основных горелок; 4BSA 5152.1÷24 – для пилотных горелок.

При погасании пилотной горелки происходит блокировка подачи топлива на данную пилотную горелку, в режиме розжига – запрет на розжиг соответствующей основной горелки (система защиты – IS-400-4, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3).

При погасании основной горелки происходит блокировка подачи топлива на соответствующую основную горелку (система защиты – IS-400-3, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3). Пилотная горелка при этом остается в работе.

При погасании любых 12 пилотных горелок или любых 8 основных горелок прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-400 (система защиты – IS-400-1, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3).

Давление природного газа к основным горелкам печи регулируется приборами 4РIRСA-2141, с предупредительной сигнализацией максимального и минимального значений. При одновременном срабатывании приборов  4PIRSA-2142, 4PIRSA-2143 при давлении природного газа ниже 0,06МПа или выше 0,28МПа прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-400 (система защиты – IS-400-1, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3).

Давление природного газа к пилотным горелкам печи регулируется приборами 4РIRСA-2145, с предупредительной сигнализацией максимального и минимального значений. При падении давления природного газа к пилотным горелкам ниже 0,05 МПа или повышении более 0,25 МПа при одновременном срабатывании приборов 4PIRSA-2146, 4PIRSA-2147 прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-400 (система защиты – IS-400-1, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3).

Для контроля расхода природного газа в П-400 установлен массовый расходомер 4FQIR-3141.

Атмосферный воздух через воздухозаборную трубу поступает в калорифер Кп-400, где нагревается за счет тепла водяного пара до температуры не менее 20°С для предотвращения конденсации влаги на внутренней поверхности труб воздухоподогревателя ВП-400.

Для предотвращения замерзания калорифера Кп-400 в зимнее время предусмотрено регулирование температуры воздуха в воздухозаборной трубе перед калорифером прибором 4ТIRСA-1162 за счет рециркуляции нагретого воздуха через шибер с пневмоприводом П-14. При снижении температуры в воздухозаборной трубе до минус 8 ^оС срабатывает предупредительная сигнализация.

Температура воздуха на выходе из калорифера Кп-400 регулируется клапаном 4TV‑1163, установленным на трубопроводе подачи водяного пара в Кп-400 с коррекцией по 4TIRCA-1163.

Воздух из Кп-400 одним из вентиляторов В-400/1,2 подается в воздухоподогреватель ВП-400, где нагревается за счет тепла дымовых газов из печи П-400 и далее направляется к горелкам печи П-400.

Предусмотрен контроль давления воздуха на выкиде вентиляторов
В-400/1 (В-400/2) приборами 4PIRSA-2180, 2161, (4PIRSA-2181,2162). При одновременном срабатывании двух датчиков 4PIRSA-2180,2161
(4PIRSA-2181, 2162) при давлении менее 0,8 кПа происходит переход на резервный вентилятор (система защиты – IS-400-5, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3).

Часть воздуха направляется по байпасу воздухоподогревателя ВП-400 к горелкам печи, часть через шибер П-14 с пневмоприводом поступает в воздухозаборную трубу для поддержания температуры в воздухозаборной трубе.

На выходе из ВП-400 осуществляется контроль температуры и давления воздуха приборами 4TIR-1167, 4PIRSA-2164,2165. При давлении воздуха менее 0,35 кПа при одновременном срабатывании 4PIRSA-2164, 2165 прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-400 (система защиты – IS-400-1, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3), (система защиты –
IS-400-10, запрет подачи топлива в П-400, см. ниже п. 3.5.5
раздела 3).

Продукты сгорания (дымовые газы) на выходе из камеры конвекции поступают в дымовую трубу, оборудованную шиберами П-3, П-4 (полностью закрыты при работе печи на принудительной тяге). Дымовые газы из дымовой трубы дымососом Д-400 подаются в воздухоподогреватель ВП-400, где охлаждаются до температуры  не более 180^оС (4ТIRA-1169) за счет теплообмена с  воздухом, подаваемым для горения.  Охлажденные дымовые газы сбрасываются в дымовую трубу после шибера П-6.

Горячие газоходы оборудованы шиберами П-1, П-2, холодный газоход – шибером П-6, которые полностью открыты при работе печи на принудительной тяге.

Полнота сгорания топлива в печи контролируется:

- по содержанию оксида углерода в дымовых газах на «перевале» печи (прибор 4QIRСA-5161А) c сигнализацией содержания СО выше допустимого значения (0,01% об.). Поддержание содержания оксида углерода в дымовых газах на перевале печи в заданных пределах осуществляется автоматическим регулированием  производительности вентиляторов В-400/1, В-400/2 соответственно или автоматическим регулированием положения шиберов П-7, П-8 при неработающем частотном преобразователе вентилятора;

- по содержанию кислорода (прибор 4QIRSA-5162) на выходе дымовых газов из конвекционной секции печи П-400 c сигнализацией низкого (1% об.) и высокого (5% об.) значений содержания О₂.

Контроль содержания оксидов азота  в дымовых газах на «перевале» печи ведется по показаниям прибора 4QIRA-5161В. При повышении содержания оксидов азота выше 100мг/нм³ срабатывает предупредительная сигнализация на АРМ оператора.

Контроль разрежения в секциях печи П-400 осуществляется:

- у пода П-400 – приборами 4PIR-2169, 2170, 2171;

- в горячих газоходах П-400 – приборами 4PIR-2172, 2173, 2174;

- на «перевале» П-400 – приборами 4PIRSA-2175, 4PIRSA-2183, 4PIRСA-2176;

- на выходе дымовых газов из конвекционной камеры – приборами 4PIR-2177, 2178;

- у основания дымовой трубы – прибором 4PIR-2179.

Регулирование разрежения на перевале печи осуществляется прибором 4PIRСA-2176, при принудительном  дымоудалении – регулированием  частоты вращения электродвигателя дымососа Д-400, при естественной тяге в печи – путем изменения положения шиберов П-3, П-4.

При снижении давления (при одновременном срабатывании
4PIRSA-2175, 2183) на «перевале» (перед камерой конвекции) П-400 до минус 10 Па срабатывает предупредительная сигнализация. При повышении давления до 5Па в течении 15 секунд – перевод П-400 на естественную тягу (система защиты – IS-400-6, см. ниже п.3.5.5 раздела 3); при снижении давления дымовых газов на «перевале» до 5Па в течении 45 секунд прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-400 (система защиты – IS-400-1, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3).

На каждом потоке отбензиненной нефти на входе в печь контролируется давление (4PIRA-2101, 2103, 2107, 2109, 2113, 2115) с предупредительной сигнализацией повышения давления выше установленного значения (1,9МПа). Контроль давления отбензиненной нефти на каждом потоке на выходе из печи П-400 ведется по показаниям приборов 4PIRSА-2105, 2106, 2111, 2112, 2117, 2118, при достижении значения давления минимально допустимых значений (0,12МПа) предусмотрена сигнализация.

Предусмотрен контроль прогара труб змеевика, который  характеризуется:

- снижением давления в сырьевых змеевиках до 0,1МПа (4РIRSA-2105, 2106, 2111, 2112, 2117, 2118);

- повышением температуры дымовых газов на «перевале» печи П-400 до 1000^оС (4ТIRSA-1174, 1184, 4ТIRСA-1175) или повышением температуры дымовых газов после камеры конвекции печи П-400 до 550^оС (4ТIRSA-1176, 1177);

- снижением содержания кислорода в дымовых газах на выходе из печи до 0,3% (4QIRСA-5162).

При одновременном совпадении трех указанных факторов срабатывает система защиты IS-400-2, см. ниже п. 3.5.5 раздела 3.

Для получения перегретого пара с целью использования его в качестве отпаривающего агента в колоннах К-201, К-202, К-203, К-204 водяной пар среднего давления направляется двумя параллельными потоками в змеевики пароперегревателя печи П-400. Контроль температуры на каждом потоке ведется по приборам 4TIR 1484, 1485

Часть водяного пара среднего давления через клапан 4TV-1481 проходит по байпасу змеевиков – пароперегревателей П-400 и соединяется с перегретым паром из П-400. Температура перегретого пара на выходе из узла перегрева 390-410^оС, контроль и регулирование температуры пара ведется по  показаниям прибора 4ТIRСA-1481 путем изменения расхода пара, проходящего через байпас, клапаном  4TV-1481.

Давление пара на выходе из узла перегрева – 0,9÷1,1МПа, контроль и регулирование давления осуществляется прибором 4РIRСA-2481. При значении температуры (давления) пара ниже или выше установленных норм предусмотрена предупредительная сигнализация.

Для защиты трубопроводов пара от превышения давления предусмотрены предохранительные клапана с Руст.=1,2МПа на пароперегревателе со сбросом пара на свечу.

Для аварийного освобождения змеевиков печи от нагреваемого продукта предусмотрена подача пара среднего давления для вытеснения в каждый змеевик на входе в конвекционную камеру печи П-400 через клапан-отсекатель 4UV-7191, установленный на общем потоке пара в змеевики. При этом содержимое змеевиков печи вытесняется в колонну К-201. Подача пара в змеевики печи возможна как дистанционно оператором с АРМ, так и при инициировании системы защиты IS-400-2 (возгорание сырья в объеме печи
П-400).

Для внутреннего пожаротушения П-400 предусмотрена подача пара среднего давления через клапан-отсекатель 4UV-7192 в камеру сгорания печи П-400.

Для обеспечения паровой защиты печи П-400 предусмотрена подача пара среднего давления через отсечные клапана 4UV-7194, UV-7193, как дистанционно, оператором с АРМ, так при активации системы защиты IS-400-8 (паровая завеса П-400 при одновременном срабатывании не менее трех датчиков загазованности, расположенных возле печи) (см. ниже п.3.5.5
раздела 3).

На печи П-400 предусмотрены 20 взрывных окон для защиты корпуса от разрушения при взрыве.

Основные блокировки, применяемые при противоаварийной защите оборудования печи П-400:

- IS-400-1 (блокировка подачи топлива в П-400) – закрытие 4UV-7141,
4РV-2141 на трубопроводе природного газа к основным горелкам;
закрытие 4UV-7144, 4РV-2145 на трубопроводе природного газа к пилотным горелкам; открытие клапанов 4UV- 7142, 4UV-7145 на линии сброса природного газа на свечу;

- IS-400-2 - (прогар змеевика печи П-400) – закрытие 4FV-3102÷4FV-3107 на трубопроводах сырья в змеевики печи; закрытие 4UV-7141, 4РV-2141 на трубопроводе природного газа к основным горелкам; закрытие 4UV-7144,
4РV-2145 на трубопроводе природного газа к пилотным горелкам; открытие
4UV-7142, 4UV-7145 на трубопроводе сброса природного газа на свечу; открытие 4UV-7191 на трубопроводе водяного пара на вытеснение продукта из змеевиков; открытие 4UV-7192 на трубопроводе водяного пара в камеру сгорания печи; остановка вентилятора В-400/1,2, дымососа Д-400; закрытие всех шиберов печи П-400;

- IS-400-3 (погасание основной горелки) – закрытие 4UV 7151.1÷7151.24 на линии природного газа к соответствующей основной горелке;

- IS-400-4 (погасание пилотной горелки) – закрытие 4UV 7152.1÷7152.24 на линии природного газа к соответствующей пилотной горелке; в режиме розжига – запрет на открытие соответствующего клапана  на линии топлива к основной горелке 7151.1÷7151.24;

- IS-400-5 АВР В-400/1,2 понижение напора воздуха на выкиде
В-400/1 (В-400/2) до 0,8кПа (при одновременном срабатывании 2 из 2-х датчиков) – открытие шибера П-8 (П-7) на всасе вентилятора, включение вентилятора В-400/2 (В-400/1); повышение напора воздуха на выкиде
В-400/2 (В-400/1) до 5,0кПа – открытие шибера П-10 (П-9) на выкиде вентилятора, отключение вентилятора В-400/1 (В-400/2); закрытие шибера П-7, П-9 (П-8, П-10) на всасе и выкиде вентилятора В-400/1 (В-400/2);

- IS-400-6 (перевод П-400 на естественную тягу) – открытие шибера П-13 на байпасе воздухоподогревателя ВП-400; закрытие шибера П-1, П-2 на входе дымовых газов в воздухоподогреватель ВП-400; закрытие шибера П-5 на входе дымососа Д-400, закрытие шибера П-6 на выходе дымососа Д-400; закрытие шибера П-11 на входе воздуха в воздухоподогреватель ВП-400, закрытие шибера П-12 на выходе воздуха из воздухоподогревателя ВП-400; закрытие шибера П-14 на линии рециркуляции воздуха; переключение на регулирование разрежения дымовых газов на «перевале» шиберами П-3, П-4; остановка дымососа Д-400.

- IS-400-7 (остановка дымососа Д-400) – остановка дымососа Д-400 при повышении температуры подшипников ходовой части  или подшипников электродвигателя «АВВ» Д-400 до 110 ^оС;

- IS-400-8 (паровая завеса П-400) – при одновременном срабатывании не менее 3-х из 6-и газоанализаторов НКПР в районе П-400 (поз. 4QT-5001,
4QT-5002, 4QT-5003, 4QT-5004, 4QT-5005, 4QT-5006) или аварии на наружных установках по сигналу АСУ: срабатывает звуковая местная  сигнализация; через 30 сек – открытие 4UV-7194  на линии байпаса 4UV-7193; через 30 сек – открытие 4UV-7193 на трубопроводе водяного пара на паровую завесу печи
П-400;

- IS-400-9 (остановка вентилятора В-400/1,2) – остановка вентилятора
В-400/1,2 при повышении температуры подшипников ходовой части или подшипников электродвигателя «АВВ» В-400/1,2 до 110 ^оС;

- IS-400-10 (запрет подачи топлива в П-400) – запрет открытия 4UV-7141 на трубопроводе природного газа к основным горелкам печи, запрет открытия 4UV-7144 на трубопроводе природного газа к пилотным горелкам печи при при напоре воздуха перед горелками меньше 0,3 кПа (при одновременном срабатывании 2 из 2-х датчиков);

 IS-400-11 (запрет пуска основной горелки) – запрещение открытия соответствующего клапана на ее основной горелке при отсутствии факела на пилотной горелке;

- IS-С-400-1 (разгерметизация блока 4) – закрытие 4UV-7605 на трубопроводе природного газа на входе в С-400; закрытие 4LV-4493 на трубопроводе углеводородного конденсата на входе в Е-532; открытие
4UV-7493 на трубопроводе природного газа на факел (байпас пред. клапана); закрытие 4РV-2351А на трубопроводе природного газа на входе в Е-201; закрытие 4UV-7626 на трубопроводе природного газа на границе установки; остановка печи П-400 согласно схеме блокировок; остановка печи П-401 согласно схеме блокировок.