Схема нагрева мазута в печи П-401 ( приложение 5, 6, 7 , 8 )

Печь П-401 по конструкции – коробчатого типа, с двумя камерами конвекции, расположенными над камерой радиации, условно поделена на 2 секции, работает на природном газе и газах разложения вакуумной системы. Подача атмосферного воздуха в камеру сгорания печи производится воздуходувками В-401/1,2.

Общий расход мазута в П-401 регулируется прибором 4FIRCА-3366 с коррекцией по уровню в кубе колонны К-201 от 4LIRCA-4314. Предусмотрена предупредительная сигнализация минимального расхода.

Расход мазута на каждом потоке 30÷76м³/час. Для обеспечения равномерности расхода в каждом потоке печи предусмотрена система регулирования, которая корректирует расход мазута через распределитель потоков клапанами 4FV-3202А, 4FV-3203А, 4FV-3204А, 4FV-3205А,
4FV-3206А, 4FV-3207А, 4FV-3208А, 4FV-3209А контуров
4FIRCA‑3202А, 3203А, 3204А, 3205А, 3206А, 3207А, 3208А, 3209А соответственно в зависимости от регулятора общего расхода мазута в печь 4FIRCА-3366 и отклонения температуры продукта в заданном потоке на выходе из печи (от 4TIRСA-1206, 1208, 1210, 1212, 1219, 1221, 1223, 1225) от среднего значения по потокам.

Контроль температуры мазута на входе в печь П-401 ведется по показаниям прибора 4ТIR-1201.

Поддержание температуры мазута на каждом потоке  на выходе из секций печи П-401 ведется приборами 4ТIRСА-1206, 1208, 1210, 1212, 1219, 1221, 1223, 1225, по сигналу от данных приборов осуществляется коррекция расхода мазута в печь по потокам. Предусмотрена предупредительная сигнализация при значении температуры на выходе из печи выше 410^оС.

При совпадении двух факторов: снижении расхода мазута в змеевик одного из потоков до 24м³/час (по сигналу от 4FIRSА-3202В, 3203В, 3204В, 3205В, 3206В, 3207В, 3208В, 3209В) и повышении температуры мазута на выходе из этого змеевика до 415^оС (по сигналу от 4TIRSA-1207, 1209, 1211, 1213, 1220, 1222, 1224, 1226) прекращается подача природного газа ко всем  основным и пилотным горелкам печи П-401 (система защиты – IS-401-1,
см. ниже п. 3.5.7 раздела 3).

Регулирование температуры продукта на выходе из печи и дымовых газов на выходе из нагревательной секции радиантной камеры производится регулятором 4РIRCA-2217 c коррекцией по среднему значению температуры 4TIRСA-1214 (температура продукта), по 4TIRCA-1237 (температура дымовых газов) соответственно путем воздействия на клапан 4РV-2217, установленный на трубопроводе подачи природного газа к основным горелкам.

Контроль расхода природного газа в П-401 ведется по показаниям прибора 4FQIR-3210, контроль расхода газов разложения – по показаниям прибора 4FQIR-3211 (Приложение 8).

Печь П-401 оснащена 10 горелочными устройствами, каждая из которых автономно отсекается клапанами на трубопроводах природного газа: 4UV7211.1÷10 – к основным горелкам; 4UV7212.1÷10 – к пилотным горелкам. Для отсечения газов разложения, поступающих к горелочным устройствам, предусмотрены отсекатели  4UV7213.1÷10.

На каждом горелочном устройстве печи установлены сигнализаторы погасания пламени: 4BSA 5212.1÷10 – для основных горелок; 4BSA 5211.1÷10 – для пилотных горелок.

При погасании пилотной горелки происходит блокировка подачи топлива на данную пилотную горелку, либо запрет на розжиг соответствующей основной горелки в режиме розжига  (система защиты – IS-401-4, см. ниже п.3.5.7 раздела 3).

При погасании основной горелки происходит блокировка подачи топлива на соответствующую основную горелку и блокировка подачи газов разложения  на соответствующую основную горелку (система защиты – IS-401-3, см. ниже п.3.5.7 раздела 3). Пилотная горелка при этом остается в работе.

При погасании любых 5-и пилотных горелок или любых 3-х основных горелок прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-401 (система защиты – IS-401-1, см. ниже п.3.5.7 раздела 3).

Давление природного газа к основным горелкам печи регулируется приборами 4РIRСA-2217, с предупредительной сигнализацией максимального и минимального значений. При значении давления природного газа к основным горелкам менее 0,06МПа или более 0,28МПа при одновременном срабатывании приборов 4PIRSA-2218, 4PIRSA-2219 срабатывает система защиты IS-401 (блокировка подачи топлива в П-401, см. ниже п. 3.5.7 раздела 3).

Давление природного газа к пилотным горелкам печи поддерживается регулятором 4РIRСA-2221, с предупредительной сигнализацией максимального и минимального значений. При одновременном срабатывании приборов 4PIRSA-2222, 4PIRSA-2223 при значении давления ниже 0,05МПа или выше 0,25МПа срабатывает система защиты IS-401-1 (блокировка подачи топлива в П-401, см. ниже п. 3.5.7 раздела 3).

Атмосферный воздух через воздухозаборную трубу поступает в калорифер Кп-401, где нагревается за счет тепла водяного пара до температуры не менее 30°С для предотвращения конденсации влаги на внутренней поверхности труб воздухоподогревателя ВП-401.

Для предотвращения замерзания калорифера Кп-401 в зимнее время предусмотрено регулирование температуры воздуха в воздухозаборной трубе перед калорифером прибором 4ТIRСA-1230 за счет рециркуляции нагретого воздуха через шибер с пневмоприводом П-14. При снижении температуры в воздухозаборной трубе до минус 12^оС срабатывает предупредительная сигнализация.

Температура воздуха на выходе из калорифера Кп-401 регулируется прибором 4TIRCA-1231 с воздействием выходного сигнала на клапан
4TV-1231, установленный на трубопроводе водяного пара в Кп-401.

Воздух из Кп-401 одним из вентиляторов В-401/1,2 подается в воздухоподогреватель ВП-401, где нагревается за счет тепла дымовых газов из печи П-401 и далее направляется к горелкам печи П-401.

Предусмотрен контроль давления воздуха на выкиде вентиляторов
В-401/1 (В-401/2) по приборам 4PIRSA-2229, 2247 (4PIRSA 2230, 2246). Предусмотрена сигнализация при минимально (1,9кПа) или максимально
(2,3кПа) допустимом значении давления. При снижении давления до 1,7кПа и одновременном срабатывании двух датчиков 4PIRSA-2229,2247
(4PIRSA-2230, 2246) происходит переход на резервный вентилятор (система защиты – IS-401-5, см. ниже п. 3.5.7 раздела 3).

Часть воздуха (через шибер П-13) направляется по байпасу воздухоподогревателя ВП-401 к горелкам печи, часть через шибер П-14 с пневмоприводом поступает в воздухозаборную трубу.

На выходе из воздухоподогревателя ВП-401 осуществляется контроль температуры и давления воздуха приборами 4TIR-1233, 4PIRSA-2232, 2233 с предупредительной сигнализацией минимального значения 0,1кПа. При снижении давления воздуха ниже 0,05кПа при одновременном срабатывании 4PIRSA-2232, 2233 предусмотрена система защиты IS-401-1 (блокировка подачи топлива в печь П-401), IS-401-7 (запрет подачи топлива в П-401 в режиме розжига) (см. ниже п. 3.5.7 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 из печи дымососом Д-401 проходят через воздухоподогреватель ВП-401, где охлаждаются до температуры не более 200^оС (4ТIRA-1235) за счет теплообмена с воздухом, подаваемым для горения. Охлажденные дымовые газы сбрасываются в дымовую трубу после шибера П-6.

Горячие газоходы оборудованы шибером 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 (4QIRСA-5229А, 4QIRA-5230А) c сигнализацией содержания СО выше допустимого значения (0,01%). Поддержание содержания оксида углерода в дымовых газах на перевале печи в заданных пределах осуществляется автоматическим регулированием производительности В-401/1, В-401/2 или автоматическим регулированием положения шиберов П-7, П-8 при неработающем частотном преобразователе вентилятора;

- по содержанию кислорода (приборы 4QIRSA-5231, 5232) на выходе дымовых газов из конвекционной секции печи П-401 c предупредительной сигнализацией низкого (1%) и высокого (5%) значений содержания О₂.

Контроль содержания оксидов азота в дымовых газах на «перевале» печи ведется по показаниям приборов 4QIRA-5229В, 4QIRA-5230В. При повышении содержания оксидов азота выше 100ppm срабатывает предупредительная сигнализация на АРМ оператора.

На каждом потоке мазута на входе в печь ведется контроль давления (4PIRSA-2201, 2203, 2205, 2207, 2209, 2211, 2213, 2215) с предупредительной и аварийной сигнализацией при давлении выше или ниже установленного значения.

Предусмотрен контроль прогара труб змеевика, который характеризуется:

- снижением давления в сырьевых змеевиках до 0,02МПа (4РIRSA-2201, 2203, 2205, 2207, 2209, 2211, 2213, 2215);

- повышением температуры дымовых газов на «перевале» печи П-401 до 1000^оС (4ТIRSA-1236, 1239, 4ТIRСA-1237) или повышением температуры дымовых газов после камеры конвекции печи до 600^оС (4ТIRSA-1240, 1241);

- снижением содержания кислорода в дымовых газах на выходе из печи до 0,3% и менее (4QIRSA-5231, 5232).

При одновременном совпадении трех указанных факторов срабатывает система защиты IS-401-2, см. ниже п. 3.5.7 раздела 3.

Контроль разрежения в секциях печи П-401 осуществляется:

- у пода П-401 – приборами 4PIR-2237, 2238;

- на «перевале» П-401 – приборами 4PIRSA-2239, 2242,  4PIRА-2240, 4PIRА-2241;

- на выходе дымовых газов из конвекционной камеры – приборами 4PIR-2243, 2244;

- у основания дымовой трубы – прибором 4PIR-2245.

Регулирование разрежения на перевале печи осуществляется прибором 4PIС-2240 по вычислению среднего значения показаний приборов 4PIRА-2240, 4PIRА-2241 вычисляющий, при принудительном дымоудалении – регулированием  числа оборотов электродвигателя дымососа Д‑401, при естественной тяге в печи – путем изменения положения шиберов П-3, П-4.

При снижении разрежения (при одновременном срабатывании
4PIRSA-2239, 2242) на «перевале» (перед камерой конвекции) П-401 до минус 10 Па срабатывает предупредительная сигнализация; при снижении разрежения до 5Па в течении 15 секунд – перевод П-401 на естественную тягу (система защиты – IS-401-6, см. ниже п.3.5.7 раздела 3); при снижении давления дымовых газов на «перевале» до 5 Па в течении 45 секунд прекращается подача природного газа ко всем основным и пилотным горелкам печи П-401 (система защиты – IS-401-1, см. ниже п. 3.5.7 раздела 3).

Для перегрева водяного пара среднего давления в печи П-401 с целью его использования для отпарки легких углеводородов в колонне К-300, в конвективной камере установлен пароперегреватель.

Водяной пар среднего давления двумя параллельными потоками направляется в змеевики – пароперегреватели, где нагревается за счет тепла отходящих дымовых газов. Контроль температуры на выходе из пароперегревателя осуществляется по показаниям 4TIR-1592, 1594, 1595.

Часть водяного пара через клапан 4TV-1591 проходит по байпасу змеевиков – пароперегревателей П-401 и соединяется с перегретым паром из П-401.

Температура пара на выходе из узла перегрева поддерживается в пределах 390÷410^оС, контроль и регулирование температуры пара ведется прибором 4ТIRСA-1591 путем изменения расхода пара, проходящего через байпас, клапаном 4TV-1591.

Давление пара на выходе из узла перегрева – 0,9÷1,1МПа, контроль и регулирование давления по показаниям прибора 4РIRСA-2591.

При значении температуры (давления) пара ниже или выше установленных предусмотрена предупредительная сигнализация на АРМ оператора.

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 в каждый змеевик на входе в конвекционную камеру печи П-401 через клапан-отсекатель 4UV-7250, установленный на общем потоке пара в змеевики. При продувке паром содержимое змеевиков печи вытесняется в колонну К-300.

Для внутреннего пожаротушения П-401 предусмотрена подача пара среднего давления через клапан 4UV-7251 в камеру сгорания печи П-401.

Подача пара для паровой завесы печи П-401 осуществляется через отсечные клапана 4UV-7253, UV-7252.

Основные блокировки, применяемые при противоаварийной защите оборудования печи П-401:

- IS-401-1 (блокировка подачи топлива в П-401) – закрытие клапанов
4UV- 7202, 4РV-2217 на трубопроводе природного газа к основным горелкам; закрытие клапанов 4UV-7205, 4РV-2221 на трубопроводе природного газа к пилотным горелкам; закрытие клапанов 4UV-7208, 4UV-7210 на трубопроводе газов разложения к основным горелкам; открытие клапанов 4UV-7203,
4UV-7206, 4UV -7209 на линии сброса природного газа и газов разложения на свечу;

- IS-401-2 (возгорание сырья в объеме печи П-401) – закрытие клапанов
4FV-3202÷4FV-3209 на трубопроводах сырья в змеевики печи; закрытие клапанов 4UV- 7202, 4РV-2217 на трубопроводе природного газа к основным горелкам; закрытие клапанов 4UV-7205, 4РV-2221 на трубопроводе природного газа к пилотным горелкам; закрытие клапанов 4UV-7208, 4UV-7210 на трубопроводе газов разложения к основным горелкам; открытие клапанов 4UV-7203, 4UV-7206, 4UV-7209 на линии сброса природного газа и газов разложения на свечу; открытие клапана 4UV-7250 на трубопроводе водяного пара в змеевики печи; открытие 4UV-7251 на трубопроводе водяного пара в камеру сгорания печи; остановка вентилятора В-401/1,2, дымососа Д-401; закрытие всех шиберов печи П-401;

- IS-401-3 (погасание основной горелки) – закрытие клапана
4UV-7211.1÷7211.10 на трубопроводе природного газа к соответствующей основной горелке; закрытие клапана 4UV-7213.1÷7213.10 на трубопроводе газов разложения к соответствующей основной горелке;

- IS-401-4 (погасание пилотной горелки) – закрытие клапана
4UV-7212.1÷7212.10 на трубопроводе природного газа к соответствующей пилотной горелке; в режиме розжига запрет на открытие клапана
4UV-7211.1÷7211.10 на трубопроводе природного газа к соответствующей основной горелке; в режиме розжига запрет на открытие клапана
4UV-7213.1÷7213.10 на трубопроводе газов разложения к соответствующей горелке;

- IS-401-5 АВР В-401/1,2 (понижение напора воздуха на выкиде
В-401/1(В-401/2) до 1,7кПа, при одновременном срабатывании 2 из 2-х датчиков) – открытие шибера П-8 (П-7) на входе вентилятора В-401/2 (В-401/1), включение вентилятора В-401/2 (В-401/1); (повышение напора воздуха на выкиде В-401/2(В-401/1) до 2,3кПа при одновременном срабатывании 2 из 2-х датчиков) – открытие шибера П-10 (П-9) на выкиде вентилятора В-401/2
(В-401/1), отключение вентилятора В-401/1 (В-401/2); закрытие шиберов П-7, П-9, (П-8, П-10);

- IS-401-6 (перевод П-401 на естественную тягу) – открытие шибера П-13 на байпасе воздухоподогревателя ВП-401; закрытие шибера П-1, П-2 на входе дымовых газов в воздухоподогреватель ВП-401; закрытие шибера П-5 на входе дымососа Д-401, закрытие шибера П-6 на выходе дымососа Д-401; закрытие шибера П-11 на входе воздуха в воздухоподогреватель ВП-401, закрытие шибера П-12 на выходе воздуха из воздухоподогревателя ВП-401; закрытие шибера П-14 на линии рециркуляции воздуха; переключение на регулирование разрежения дымовых газов на «перевале» шиберами П-3, П-4; остановка дымососа Д-401.

- IS-401-7 (запрет подачи топлива в П-401) – при напоре воздуха перед горелками менее 50 Па (при одновременном срабатывании 2 из 2-х датчиков) – запрет открытия клапана 4UV-7202 на трубопроводе природного газа к основным горелкам печи, запрет открытия клапана 4UV-7205 на трубопроводе природного газа к пилотным горелкам печи, запрет открытия клапана
 4UV-7208 на трубопроводе газов разложения к основным горелкам печи;

- IS-401-8 (запрет пуска основной горелки) – при отсутствии факела на пилотной горелке – запрет открытия клапана 4UV-7211.1÷7211.10 на трубопроводе природного газа к соответствующей основной горелке; запрет открытия клапана 4UV-7213.1÷7213.10 на трубопроводе газов разложения к соответствующей основной горелке.

- IS-401-9 (паровая завеса П-401) – при одновременном срабатывании не менее 3-х из 6-и газоанализаторов НКПР в районе П-401 (поз. 4QT-5004,
 4QT-5005, 4QT-5006, 4QT-5007, 4QT-5031, 4QT-5032) или аварии на наружных установках по сигналу АСУ предприятия: срабатывает звуковая местная сигнализация; через 30 сек – открытие 4UV-7253; через 30 сек – открытие
4UV-7252 на трубопроводе водяного пара на паровую завесу печи П-401;

- IS-401-10 (остановка В-401/1,2) – при повышении температуры подшипников элекродвигателя «АВВ» В-401/1,2 до 110°С: остановка вентилятора В-401/1,2;

- IS-401-11 (остановка Д-401) – при повышении температуры подшипников элекродвигателя «АВВ» Д-401 до 110^оС: остановка дымососа
Д-401.