第一篇：淺析焦化廠初冷器的應用和改進3.26--XDZ--running man

湖北經濟學院本科畢業（設計）論文

淺析焦化廠初冷器的應用和改進

摘要

本文主要介紹了焦化廠初冷器的基本結構和簡單應用。并分別分析了橫管式初冷器和立管式初冷器的優缺點，提出相應的改進意見。并認為橫管初冷器因其結構更加成熟，操作相對簡單，傳熱效率高，成本較低等優點而具有非常廣泛的應用前景。

關鍵詞：初冷器；特點；改進措施

Abstract This article mainly introduced the basic structure and simple application of primary cooler in coking plant.And then we analyzedthe advantages and disadvantages ofthe horizontal and vertical primary cooler respectively.And put forward the corresponding improvements.Because of its structure is relatively simple operation, high heat transfer efficiency, low cost advantage and its more mature technology for horizontal primary cooler, we think it has a very broad application prospects.Keywords:primary cooler； character； improvement action

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目錄

1初冷器介紹..........................................................................................3 2管式煤氣初冷器的傳熱過程...............................................................3 2.1傳熱過程.....................................................................................3 2.2傳熱特點.....................................................................................3 3橫管式初冷器......................................................................................4 3.1橫管式初冷器基本結構..............................................................4 3.2橫管初冷器工作特點..................................................................6 3.3橫管初冷器優缺點......................................................................6 3.4橫管初冷器改進措施..................................................................7 4立管式初冷器和直接初冷器...............................................................8 4.1直接初冷器簡介..........................................................................8 4.2立管式初冷器基本結構及特點..................................................8 4.3立管式初冷器結構改進............................................................10 5結束語................................................................................................10 參考文獻...............................................................................................11

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1初冷器介紹

煉焦化學工業是煤炭化學工業的一個重要部分，其為我國的經濟發展做出了突出貢獻，但隨著環保觀念的逐漸深入，焦化廠對有毒有害氣體的吸收越來越受到外界的關注。初冷器是用來冷卻熱氣體的設備，是鼓風冷凝工段的主體設備，能夠有效的降低某些易冷卻氣體的排放，是煤氣公司或其它化工公司必備的輔助設備之一。而其冷卻效果的好壞，以及冷凝系統的安全穩定性，對整個煤氣凈化系統影響很大，甚至會對整個煉焦工業起決定性質作用[1-5]。

煤炭在焦化的過程中，煤氣管出來的煤氣主要有大量的煤焦油，水蒸氣和其他一些雜質，總體溫度為90攝氏度左右[6]，初冷器的使用能夠有效將焦妒的荒煤氣冷卻下來，減少氣體體積，降低氣體的排放量，節省煤氣輸送動力，從而有效保護環境。同時也為回收產品創造條件，使其他類化學品更容易提純，總之使用初冷器是化工生產中不可或缺的過程。

2管式煤氣初冷器的傳熱過程 2.1傳熱過程

為應對環境保護的時代要求，煤氣冷卻技術早已從直接混合冷卻發展到間接管式冷卻階段，其簡單可以描述為，煤氣和冷凝液體分別走不同的管道，從俄日使其到達冷卻煤氣的同時，也有利于各組分的回收[7-12]。但因煤氣中除含有氫氣，一氧化碳和氮氣等不凝氣體外，還含有一定的水蒸汽、焦油蒸汽等可凝性氣體，以及煤氣在冷卻過程中是需要一個過程的，并不會瞬間完成，使得煤氣的冷卻過程是相當復雜的。在這個過程中，存在著不凝氣體的冷卻、蒸汽的冷凝以及冷凝液的冷卻三個過程，一般來講，在最初的煤氣組成中，可凝性氣體重量為不可凝氣體的兩倍，而冷凝之后只有不可凝氣體的六分之一左右。整個過程不凝氣也具有一定的冷卻過程整個過程需要很多理論來支持，才能對整個生產過程做出積極的指導。

2.2傳熱特點

管式煤氣初冷器的傳熱過程在煤氣側的變化情況是，在煤氣剛開始冷卻時，煤氣與冷凝液的溫差最大，其給熱系數也最大，煤氣下降1℃產生的冷凝液量和放出熱量也最大。但隨著傳熱的不斷進行，煤氣溫度不斷降低，并逐漸接近冷凝液

湖北經濟學院本科畢業（設計）論文 的溫度，煤氣的濕含量也不斷降低。各個組成部分的平均溫差也逐漸縮小，致使整個設備的傳熱系數也不斷降低，至出口處達到最低值，氣入口和出口溫度冷卻水入口和出口溫度都可以根據生產條件和要求確定的，這樣就給生產帶來一定的理論指導。生活中我們知道冷卻一杯熱水的最快速方法應為不斷往杯壁上充涼水，使其快速與杯內熱水進行熱交換。而在實際化工生產中也應考慮到冷卻水的量及水的流速等問題。當然，平時的化學實驗我們知道水的流速越大，水的冷卻效果越好，其給熱系數相應的也會增大。在管式煤氣初冷器的傳熱過程，水速的大小取決于冷卻器的程數和各程的流通面積，水速還要受阻力與設備結構的制約，有時候也會受到實際的一些經濟因素的影響。一般的水流速限制在0.5米每秒就基本可以達到生產要求[8-11]。

3橫管式初冷器

3.1橫管式初冷器基本結構

煤氣自焦爐集氣管沿吸煤氣管道至化工生產車間，其穩定為 90度左右，不能滿足排放標準，經汽液分離器分離后的煤氣冷卻至80度左右，再用初冷器進一步冷卻至30度室溫。一般的初冷器結構為煤氣走殼程，冷卻水走管程，且較多采用的是兩段冷卻流程，高溫段冷卻水循環使用[12.13]。橫管式冷卻器是應用最廣泛的種冷卻器，目前也很少有焦化廠再使用豎管冷卻器了，其基本結構如圖1和圖2，該結構是在之前使用廣泛的結構之一。

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圖1 橫管初冷器的基本工藝流程圖

圖2橫管初冷器結構

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首先從焦爐來的焦油氨水與煤氣的混合物進入企業分離器進行初步分離，之后進入初冷器的上段，用循環水將煤氣冷卻到45度，這時候是經過互不關聯的多臺初冷器掃吹的結果，冷卻后的煤氣并聯進入電捕焦油器，補集焦油霧滴后的煤氣至鼓風機進行加壓，加壓后煤氣運輸至脫硫等回收階段[14,15]。橫管初冷器在設計時都會采用煤氣和冷凝液由上往下同向流動的結構，這對于沉積萘處理有很大的有點，防止冷凝液再次蒸發的同時，對萘的沖洗起到積極作用。

3.2橫管初冷器工作特點

橫管初冷器是一個帶有換熱管水平布置的熱交換設備，殼管的垂直布置使其具有直立長方形的外殼，橫管式冷卻器的工作特點為其冷卻能力和效率很大，更有利于蒸汽的冷凝，蒸汽在化工生產中不僅量大，還具有一定的危險性。由于橫管式初冷器管道布置水平密集，且可以與煤氣錯流分布，其整體布置具有一定的理論指導，從而能產生強烈的流動，傳熱系數本身就優于豎立管初冷器，其煤氣可冷卻到出口溫度和循環水溫度相差2度[16]。冷卻效率和冷卻均勻程度都達到了理想效果。橫管初冷器結構較為復雜，拆卸也需要一定的空間才能完成，初冷器內掛萘嚴重，阻力較大，也是不可避免的問題。而對于水管結構等常見現象較難清洗，對水質的要求也相應較高，含萘低是其基本要求之一[17]。

3.3橫管初冷器優缺點

橫管初冷器最顯而易見的缺點莫過于其清洗的復雜性，其設備由于結垢原因清洗的次數也在非常頻繁，清洗時機器必須停止，再加上法蘭閥的拆卸困難，使其在一定程度上限制了橫管初冷器的使用效率。另一方面橫管初冷器本身占有的空間也許有一定的優勢，但其拆卸過程必須要留有足夠的空間才能順利進行，使其空間利用效率并不比立管式初冷器大。另外橫管初冷器管子短，鉆孔數量和管板面積較為集中，單位傳熱面積的耗鋼量高于立管式煤氣初冷器，這樣從剛的利用角度來看，恒管初冷器有一定的劣勢。最后橫管初冷器要求其在初始階段水流速度較高，對能源的消耗不容忽略[18-21]。

作為最廣泛使用的冷卻方法，橫管式冷卻器有點也很明顯。其結構特征決定了煤氣自上至下流動，起到沖洗、溶解萘和氨的作用，且與冷凝液并流，接觸面積和時間的加大，使其傳熱效率是立管式的三倍多，冷卻器中密集的 橫排冷卻

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水管迫使荒煤氣產生撞擊和湍動，并被均勻冷卻。而法蘭蓋密封的結構，操作方便，結構緊湊，可以有效的增加循環水的流速，同時水處于水平流動也不可能產生環流現象，冷卻水用量少，循環快，生產相對穩定[22]。對煤氣的冷卻凈化效果好，直立長方體結構，水箱在兩側，環境污染小，造價較低也是其突出的有點。

3.4橫管初冷器改進措施

橫管初冷器早已獲得廣泛應用，其在結構上面的改進并沒有太大進展，我們應盡量在使用時對其進行更多的維護，或提高初冷器預熱利用效率。比如講第一段冷卻水的預熱用于取暖，其技術要求不是很高，還能解決寒冷地區采暖要求水溫高而煤氣集合溫度要求低之間的矛盾[23-24]。初冷器運行多年后阻力增大，只要將新系統初冷水回水在舊系統冷卻塔上水管上接點，即可為新、舊兩個系統共用，操作簡單，也能很好的提高水的利用效率。為杜絕初冷器內掛萘嚴重而造成的煤氣分布不均衡，應對其進行定期除垢，并按照要求嚴格控制各段的溫度，以利于初冷器內噴灑的冷凝液更好的沖洗下初冷器橫管上所掛萘油，也能防止初冷器清掃時流出的萘油析出結塊，保持初冷器換熱的高效性和長效性。降低初冷器煤氣入口溫度，有利于減輕初冷器濕煤氣的冷卻負荷，可以在初冷前使用空氣冷卻設備，可以減少循環工藝水量，從而可降低建設費用和供水與水處理設施的經濟開支。另外增加煤氣二段直接初冷流程，這樣在冷卻煤氣的同時，還可將煤氣中所夾帶的部分萘除去，具有凈化煤氣的良好效果，對后面洗氨、洗苯過程及減少設備腐蝕，都是有好處的[25]。最后可以在初冷器布置斷塔盤裝置，其作用為由初冷器及時引出高萘混合液，對下段煤氣除萘操作起到一定積極作用。水蒸汽和焦油汽在管壁上冷凝下來后會沿著管壁向下流動，在一定很度上會降低傳熱效率，斷塔盤裝置可以有效將冷凝液排出初冷器，從而穩定了傳熱效率。初冷器腐蝕主要為電化學腐蝕和微生物腐蝕，因此可以針對性的采用先進的防腐涂料，有效地減輕了初冷器管束的腐蝕和穿孔。另外為防止某些螯合物沉積在金屬表面，也可加入高效的緩蝕劑抑制碳酸鈣等水垢的生成。為防止設備阻力過大帶來的能量損耗，可控制焦爐操作指標，盡可能地降低入爐煤的細度，降低爐頂空間溫度。要加強輕焦油補放系統的操作，確保設備負荷控制合理的溶液組分，加強清掃制度，定期采用熱氨水和熱煤氣清掃[26-30]。

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4立管式初冷器和直接初冷器 4.1直接初冷器簡介

直接初冷器結構和原理非常簡單，即將焦化產生的煤焦油氣和水蒸氣直接與冷凝水混合，從而達到冷卻的目的。這是最直接也是效果最好的一種冷卻方法。但其缺點也很明顯，比如不利于化學品的有效回收。混合的水具有一定量的化工產品，使其冷凝水不能有效的循環利用[31-33]。冷凝之后的混合液體也很難處理，難以達到環保要求，使其早已被淘汰出市場，只有在焦化產業剛剛興起之時才有少量廠家大量采用，但其設備簡單，冷凝效率最高也是不可磨滅的有點，為以后其他種類初冷器的改進奠定利潤一定基礎。

4.2立管式初冷器基本結構及特點

立管式初冷器是間接冷卻的另外一種形式，其是介于橫管式初冷器的一些缺點而逐漸發展起來，具有一定的使用范圍。橫管初冷器清掃水管時必須停產，過多的法蘭閥門的拆卸也很繁瑣，需要留有一定的空間才能完成相應的操作。橫管式煤氣初冷器單位傳熱面積的耗鋼量高于立管式煤氣初冷器[35]，再加上過多的占地面積和復雜的結構使其有時候并不能顯示足夠的優勢，為立管式初冷器的發展提供了契機。

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圖3 立管式初冷器的正視和俯視圖

圖4 立管式初冷器工藝流程

圖4中為立管式初冷器工藝流程，其基本的冷去原理及步驟與前文所述大致相同[35,27,13]，其中氣液分離器是實現煤氣與焦油和焦油渣等組分分離的裝置，電捕焦油器是用來除去初冷器出來的煤氣中絕大部分焦油霧裝置，機械化焦油氨水澄清槽是通過靜置澄清將氨水，焦油和焦油渣進行分層，這是利用各自密度不同而進行的分離裝置。我國最初使用的立管式初冷器是沿襲上世紀40年代蘇聯設計的，其最大問題就是水側各程流通面積分配不合理，使其資源利用效率非常低。之后我國工程師對其進行了一定的改進，因為煤氣流過初冷器時，煤氣側從入口至出口各程流通面積逐程縮小，溫度逐步降低，并冷凝出液體，其含水汽量也不斷減少，煤氣的體積流量逐漸減小[36]。為使煤氣在各流道中的流速保持大致溫度，及維持氣速恒定，從而使得沿冷卻水流向，各流道的橫斷面積依次遞增。但氣速的大小，對整個煤氣的給熱系數影響不大，所以在出口處又不希望加大氣速，以防增大霧沫夾帶，其沿煤氣流向，各流道的橫斷面積依次遞減。

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4.3立管式初冷器結構改進

圖2是一種改進之后的立管式初冷器工藝流程圖，增加了電捕油器，可以有效防止成霧狀焦油帶至下一工序，而之前由于使煤氣冷卻由控制水速而呈漸冷方式，只能依靠使用離心式鼓風機不能很好的達到效果，具有一定的缺陷。另外，由于最低速的水程正處于煤氣溫度最高、冷凝熱最大處，使其對之后的傳熱產生較大的影響，其傳熱系數和溫差的不斷縮小導致其無法與橫管式相比，故該處水的環流也最嚴重，這也是它的結構缺陷所至，但我們仍然可以對其進行一定量的改進，以充分發揮自身的優勢[37-40]。

鑒于其整個結構特征，我們應設法使水速的提高能夠最充分發揮其提高總的傳熱效果的作用，以改變煤氣側給熱系數，或者是使水速的高低隨著傳熱系數的大小而變化。簡單的實現方法為在煤氣入口處盡量提高冷凝水流速，在煤氣出口處冷凝水對整個冷卻系統影響較小，可以適當減小流速。具體的實現措施可以為在各流通面積相等時，盡可能的增加管長，并使煤氣上進下出，增加煤氣的通道數。相應的水速提高及管子加長會使水的阻力降提高，這也是我們應該注意的問題，其限制水速的和水管的無限增長。另外在保持流速不變的情況下調節水側各程通道的流通面積比，使煤氣側給熱系數高的位置也恰是水速高即水的給熱系數大的位置，這樣整個初冷器的傳熱系數就提高了，5結束語

煤氣在初冷器的冷卻是焦化生產中重要的過程之一，其過程非常復雜，包括水蒸氣和焦油氣的冷凝，冷凝液的冷卻等主要過程，其涉及到化工生產的諸多原理，是對流給熱和熱傳導的綜合傳熱過程。這個過程不僅有溫度的梯度變化，還伴隨著傳熱系數的梯度變化。而橫管式初冷器由于傳熱效率高，生產成本低，操作簡單等優點，一直是焦化生產中的主要初冷設備，但其在整個實際應用中也伴隨著一定的問題，如阻力增大，初冷器的腐蝕與防護，洗萘效率等。隨著科學技術的發展及節能減排觀念的逐步深入，相信在不久的將來橫管粗冷卻器會有新的發展。

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參考文獻

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致謝

在論文完成之際，我要特別感謝我的指導老師的熱情關懷和悉心指導。在我撰寫論文的過程中，老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了老師悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學識、深厚的學術素養、嚴謹的治學精神和一絲不茍的工作作風使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。在論文的寫作過程中，也得到了許多同學的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同事的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。感謝所有關心、支持、幫助過我的良師益友。最后，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心地感謝！

第二篇：初冷器換管施工方案

源通煤化集團焦化廠

初冷器換管

施 工 方 案

2016年9月22日

一、工程情況

分公司初冷器換管工程項目。本次維修項目工程量大、工期緊、施工全部屬于高空作業，為了保證施工順利、安全生產特制定本方案。

二、編制依據、原則

1.根據甲乙雙方簽訂的設備維修技術協議； 2.據停產及生產工藝條件的要求； 3.按一級防爆施工區域編制； 4.確保工程優質、按期完工； 5.確保安全、文明施工。

三、施工步驟

1、施工前的準備工作

（1）首先由甲方負責對初冷器進出口用盲板封堵，并進行蒸汽吹掃。經車間和安全環保科現場監督人員同時檢測確認無殘余可燃煤氣后，方可對初冷器內部換熱管進行施工動火。（2）施工前，對整體的終冷器隔離周圍所有安全隱患，現場準備3個滅火器。（3）清除初冷器周圍地面及基礎表面的可燃物，接通水源以便現場噴淋地面。塔內底部進行儲水（儲水高度與底部排放口平），已熄滅掉落的火花。同時下部人孔安置鼓風機進行排氣。

（4）提前辦理好施工作業票及動火證等。

（5）搭設臨時腳手架；提前按規范安置好卷揚機、空壓機、電焊 機等設備。

（6）準備工作做好后，經甲乙雙方共同檢查確認后方可施工。

2、施工步驟

（1）施工人員穿戴好勞保用品，系好安全帶在搭設的腳手架上用 氣動扳手拆卸螺絲。

（2）首先拆除換熱管箱板吊至地面，按照編號存放定地點、擺放 整齊，以保證不影響甲方生產及乙方施工。

（3）進入容器內施工前，人應站在外面先用氣割或電焊在容器內進行操作實驗，并由外至里逐步探測。在確認安全情況下，人員方可進入容器內進行換熱管拆除，并把換熱管吊至地面堆放好。

（4）管子全部拆除完畢后，清掃因拆除換熱管時余留的廢渣。（5）將管板孔清掃干凈，依次裝入新換熱管。（6）換熱管與管板采用機械脹接或焊接。

（7）換熱管脹接或焊接完畢，按照圖紙要求對殼程進行氣密性試驗，試驗壓力為0.03Mpa，并用肥皂水檢查泄露情況，保壓30分鐘，無泄漏無降壓為合格。

（8）氣密性試驗合格后，安裝管箱蓋，并用螺栓緊固好。

（9）對管程進行水壓試驗，試驗壓力為0.55Mpa，設備無滲漏為合格。（10）兩次壓力試驗均由雙方派出檢驗人員共同驗收簽字確認。（11）施工結束，乙方負責清理施工現場。

四、安全措施及人員管理

1、人員素質的管理

1.1施工人員必須符合國家“勞動法”要求。身體健康，能勝任承包工程工作的要求。嚴禁童工、老、弱、病者入廠。

1.2參加施工的特殊工種必須具有資質部門發放的有效證件，持證上崗，不得冒名頂替，一經發現按違約論處。

1.3施工人員必須到有關部門辦理入廠手續。遵守泰鋼焦化公司規章制度。

2、施工機具（含登高用具）安全管理

2.1 應自帶施工用具，需有關部門的安全檢查、檢驗合格證件。施工用大型電動、氣動工具、壓力容器、其中挖掘等設備必須向甲方安監部門登記備案。

2.2 乙方確實需要向甲方借用的施工用具，必須向有關部門辦理借用手續，使用完畢歸還時，應交代該工具的完整、安全性，并對此負責，屬于損壞的應有乙方按實際價值進行賠償。

2.3 乙方要求甲方配合的工作（如起吊設備等），在雙方確認的安全措施中，必須明確各方的安全職責。

2.4 施工現場所搭腳手架，實行掛牌制度，使用腳手架作業時，作業者應遵守相關規定，安全責任自負。

2.5 乙方自帶施工機具由乙方負責維護和保管。

3、作業環境安全管理

3.1 甲方有責任向乙方提供安全的作業環境。如工作現場附近存在帶電、轉動、移動設備或有毒、有害物質等，甲方應做好技術安全交底，并通知乙方一起做好隔離工作。

3.2乙方必須做好乙方施工人員的勞動安全保護工作，包括勞動技能培訓教育，勞動保護用具的發放及正確使用，作業環境的安全交底，確保施工過程中的人身安全。

3.3乙方人員必須按照甲方規定的檢修區域和通道進行施工和通行，不得進入甲方其他設備運行區域，若因工作需要必須得到甲方當值班長的同意。

4、機動車輛的安全管理

4.1進入甲方廠區施工的乙方的機動車輛必須登記，辦理入廠手續，執行機動車輛出、入廠管理制度。

4.2進入甲方廠區的乙方的機動車輛必須保持安全性能完好，禁止車輛帶病作業。

4.3進入甲方廠區的乙方的機動車輛駕駛人員必須持證駕駛，不得借證、冒名頂替。違反規定者，甲方安監人員有權進行處理和處罰，直接清除出廠。

5、有毒、有害、易燃、易爆物品安全管理

5.1甲方有責任向乙方人員講明甲方施工現場有毒、有害、易燃、易爆危險品的存放及禁令，并在“危險區”相應部位懸掛明顯標志。

5.2乙方人員必須在甲方人員允許和帶領下方能進入“危險區”作業，不得隨意動用危險品，作業前雙方共同做好安全措施。

5.3乙方人員帶入現場的危險品必須登記，并按甲方有關規定妥善保管。在現場使用危險品，必須得到甲方有關部門的同意，并做好安全措施。

5.4在禁火區動火作業，必須辦理“動火工作票”，并做好安全措施。工作完畢必須檢查火種隱患，防止發生火災。

6、公用設施的安全

6.1乙方人員必須愛護甲方的公用設施、道路、綠化、建筑物等，遵守廠的文明施工規定，不得損壞和污染公用設施。

6.2乙方人員使用甲方電源、水源、氣源、建筑物等，必須在合同中或相應的協議中規定使用范圍、地點、數量，并在甲方人員的指導下使用。禁止乙方未經允許使用甲方現場電源、水源、氣源等。一經發現甲方有權制止并按規定予以處罰。

6.3乙方人員不能隨意改動、移動、破壞甲方公用設施。因妨礙施工需要變動原有設施時，須經甲方有關部門同意。

7、設備及作業安全管理

7.1乙方人員應愛護甲方的設備和附屬建筑物，不得損壞和移動，施工中應注意保護設施完好。開挖溝槽時應注意保護好埋入地下的電纜、管道、建筑物，并在開工前得到甲方有關人員的批準。起重、搬動中應注意不得碰壞電線、設備、建筑物等。

7.2乙方人員不得隨意開啟、關閉甲方運行設備，不得隨意接駁電源、氣源、水源等。乙方臨時使用時，必須經甲方有關人員批準，辦理手續，明確正常及事故情況下操作范圍。

7.3乙方施工中動火作業應按甲方規定，辦理動火工作票，并做好防火措施。7.4乙方從事甲方的設備檢修、技術改進、試驗等工作，必須執行甲方的工作票制度、設備操作規程、動火工作管理制度，不得以“習慣做法”為由，違反甲方的管理規定。

7.5甲方有權糾正和制止乙方違反的電業安全規定及相關的法規的行為和現象，必要時可以暫時停止乙方施工作業并以罰款等處理。

7.6乙方在開工前，必須提出作業安全措施，經甲方審核同意后，由乙方組織施工，并負責安全。

7.7乙方人員的作業安全由乙方負責，工作負責人即安全負責人。乙方進入甲方施工人員30人以上應設專職安全員。乙方開工前必須自上而下向作業人員進行技術安全交底，全體施工人員必須掌握承包工程特點及施工安全措施。作業人員應學習與工作相關的《安全工作規程》等有關部分，并進行考試。甲方安監

部門有權檢查和監督一方的施工安全，有權糾正違章冒險作業，對不安全行為進行罰款、停止作業、辭退等處理。

8、安全保衛管理

8.1乙方進入甲方的施工人員必須經甲方保安消防部門登記，發放通行證件。在通行證件有效期內使用，不得轉借他用，離廠時交回證件。

8.2乙方施工人員應經甲方保衛部門教育，了解甲方的安全保衛要求，不得在甲方廠區及臨時生活區做違法、違紀、擾亂社會治安的活動，對違反規定者，甲方保衛部門有權制止，并按規定進行處罰。

9、事故處理

9.1乙方人員發生人身事故或危及生產運行的不安全情況，必須立即報告甲方項目負責人和安監部門。

9.2施工現場發生人身傷亡事故，人員中毒事故，設備損壞事故，雙方有責任保護事故現場，除國家另有規定的以外，由甲乙雙方共同按照有關規定進行調查，查明事故原因。分清事故責任，落實防范措施。由事故責任方負責。對肇事單位和個人，甲方有權進行經濟處罰、清退，直至追究刑事責任。

9.3發生人身傷亡事故，火災事故，雙方應通力協作，防止事故擴大，并按政府勞動、公安部門的規定及時統計上報。

10、根據管理需要，乙方須填寫以下表格，作為安全協議附件，登記備案。10.1施工人員登記表。10.2施工機具登記表。

10.3特殊工種作業人員登記表。

10.4作業人員安全教育、考核登記表。

第十二條 本安全協議作為承包工程合同的組成部分，與合同有同等效力，經雙方簽字后生效。

第十三條 本安全協議共兩份，甲方安監部門保存一份，乙方保存一份。乙方必須對進入甲方生產現場所有人員傳達本安全協議內容。

第三篇：橫管式初冷器積萘的改進措施（推薦）

橫管式初冷器積萘的改進措施

申報工種：氣體凈化工單 位：唐山首鋼京唐西山焦化有限責任公司姓 名：王占盈日 期：

2013年08月07日

橫管式初冷器積萘的改進措施

摘要:本文分析了焦爐煤氣鼓風冷凝工段橫管式初冷器在運行中存在的問題，提出了相應的改進措施和日常管理控制措施，改進后運行效果良好，保證了后續工序正常生產。

關鍵詞：橫管式初冷器 ；積萘；阻力；溫度 ；清洗 一 前言

首鋼京唐鋼鐵聯合有限公司焦化一期工程煤氣凈化車間負責凈化兩套2*70孔7.63m復熱式焦爐。每套焦爐產生的12.5萬立/小時荒煤氣，并回收各種化學產品。鼓風冷凝作業區有8臺并聯冷卻面積為9000平方米的橫管式初冷器對煤氣進行冷卻。2008年投產，兩年以后初冷器總阻力增長快，煤氣出口溫度超標，阻力最高可達到4000Pa溫度最高達到28度，初冷器后煤氣管道內部和電捕焦油器內部積萘和焦油雜質嚴重阻力大，最后導致停工用氨水、蒸汽清洗整個工藝。下文對煤氣初冷器存在的問題及原因進行了分析，對煤氣初冷器的適宜運行方式進行了探討，并提出了一些改進的建議。

二 工藝簡介

來自焦爐的荒煤氣與焦油氨水混合物進過氣液分離器分離后，82度荒煤氣由上部出來，進入并聯操作的橫管式初冷器，分別用65度余熱水、33度循環水、16度低溫水、將煤氣冷卻至20-23度。由橫管初冷器下部排出的煤氣，進入并聯操作的電捕焦油器，除去煤氣中夾帶的焦油，在由煤氣風機壓送至硫胺、粗苯、脫硫、進入煤氣管網。為了保證初冷器冷卻效果，在其頂部用熱氨水不定期沖洗，以清除管壁

上的焦油、萘的雜質。65度余熱水用余熱水泵經橫管初冷器上段換熱到75度送到脫硫作業區循環使用。初冷器帶有斷塔盤，將初冷器分為上下兩段。上段排出的冷凝液經水封槽流入上段冷凝液槽，用上段冷凝液泵將一部分送到初冷器上段噴灑，多余部分送到焦油渣預分離器。下段排出的冷凝液經水封流入下段冷凝液槽，用下段冷凝液泵送到初冷器下段噴灑，多余的部分經交通管滿流到上段冷凝液槽。在焦油氨水分離槽的焦油氨水分界面處取出焦油氨水混合物，其中還有約30-50%的焦油自流到上下段冷凝液泵入口，工藝流程如圖一。

圖一：改造前初冷器工藝流程圖

三 原工藝中存在的問題

1.噴灑液流量低，噴灑液管堵塞。

橫管煤氣初冷器不僅肩負煤氣冷卻，還有循環液洗萘、除萘的功

能，對于橫管初冷器煤氣與噴灑液并流，隨著煤氣溫度的降低，冷凝噴灑液的溫度也隨之降低，萘在噴灑液中的溶解度隨溫度的降低不斷的增加，因而，初冷器噴灑液與煤氣并流冷卻的過程中，對煤氣中的萘始終有較高的吸收推動力。據資料介紹，50度以上時萘幾乎不從煤氣中析出，當低于50時將會有大量析出，橫管初冷器分三段，下段用16度低溫水冷卻，在下段有大量的萘析出。這需要大量的焦油氨水混合物沖刷溶解吸收，設備噴淋量小，將會達不到沖刷吸收的效果，易造成初冷器下段的堵塞。原設計為3開1備單臺上段噴灑液流量為30-50m3/h,下段噴灑液流量為130-150m3/h。但在實際生產的情況下驗證其噴灑量遠小于此設定值，下段水封冷凝液流出量很小，上下段各有7根直徑50mm的噴灑液管經常有堵塞，流量也無變化不能及時發現進行處理。造成了噴灑盲區，也降低了噴灑液洗滌的效果。

2.噴灑液品質差造成初冷器阻力大溫度高，經常倒用清洗。原設計橫管初冷器下段排出的冷凝液經水封槽流入下段冷凝液槽，并在對入一定量的焦油氨水分離槽相界面的焦油氨水混合物，再用下段冷凝液泵送至初冷器下段噴灑，多余部分經交通管滿流到上段冷凝液槽。但是，由于密度的不同在循環噴灑的過程中密度較大的焦油溶解萘后逐漸在下段冷凝液槽的下部沉積，通過交通管滿流入上段冷凝液槽的主要是密度小的氨水和輕質油類。所以下段冷凝液含輕質焦油少，造成了下段冷凝液含萘高，冷凝液黏度大，噴灑時掛在初冷器下段冷卻水管上，導致初冷器煤氣阻力增大，換熱效果差煤氣出口溫度增高，需要3天左右就要清洗初冷器，清洗時發現初冷器阻力明

顯增大，要四臺初冷器逐個清洗。因為下段蒸汽吹掃下來的的焦油和萘是滿流到上段冷凝液槽的沒有及時排出，又被下段冷凝液泵送到其它運轉的初冷器噴灑。初冷器后煤氣溫度高、含萘增加造成惡性循環非常不利于后續工藝生產。

3.初冷器設計方面

煤氣經循環水冷卻后經斷塔盤進入下段低溫水段無煤氣溫度監測，無法有效的控制煤氣溫度。萘大部分都在下段析出。下段也無氨水沖洗只有蒸汽吹掃清理手段，當冷卻水管上有大量積萘、焦油焦粉等雜質粘附時，蒸汽吹掃使油垢變硬變粘，在一定程度上不利于油垢的徹底清除。

4.初冷器出口管道

初冷器阻力高或煤氣出口溫度高，用熱煤氣清洗初冷器或用熱氨水蒸汽清洗初冷器時，洗下的焦油萘等雜質進入了噴灑液，導致初冷器洗萘效果差，從而初冷器煤氣出口管道內嚴重積萘、焦油的雜質。用錘子敲擊該管道聲音異常。但因無備用管道無法停產進行清除，需要在線處理。

四 初冷器改造措施

1．改造初冷器上下段噴灑液管，增加噴灑孔截面積。將原來的直徑為6mm的孔擴大到直徑為10-12mm的孔，上下段噴灑液泵入口加裝上直徑為6mm的過濾網。確保噴灑液內的雜質不堵塞噴灑液管，在根據下段水封槽冷凝液流出量調節下段噴灑液量，使噴灑液達到最大化，更好的去除下段煤氣中的萘。

2．在下段冷凝液槽底部增設兩臺冷凝液外排泵。將下段冷凝液槽低部沉積下來的重質焦油、萘雜質等物連續抽到焦油氨水分離槽。依靠泵的出口截門控制排出量，如下段水封槽回液較粘稠含萘高，可加大冷凝液外排泵排出量曾加焦油氨水分離槽過來的焦油氨水混合物。焦油氨水分離槽是由上中下三點送出的焦油氨水混合物，可以及時調節焦油、氨水的比例，更好的控制冷凝液中含焦油量在30%-50%。

3.初冷器斷塔盤處加裝了煤氣溫度監測計，及時調節循環水將進入下段的煤氣溫度控制在35度以上。使煤氣中的萘在初冷器各段均勻析出，防止嚴重堵塞一段噴灑液無法及時洗下。在初冷器下段噴灑液管入口處加裝了熱氨水管，使下段清洗時能用氨水沖洗，更好的去除下段冷卻水管上的焦油、萘、焦粉的材質。避免了蒸汽吹掃時油垢變硬變粘，不易排出的問題。

4.初冷器在下段冷凝液排出口加了一個清洗排液槽和一臺清洗排出泵。在初冷器氨水清洗時把清洗下來的下段液改進清洗排出槽直接打到焦油氨水分離槽，不在進入下段冷凝液槽，使下段噴灑液不在惡性循環。這樣就不用四臺初冷器逐個停下清洗了，只清洗阻力高的初冷器即可。減輕了員工的勞動強度，也有利于后續工藝的生產。

5.初冷器煤氣出口管道內嚴重積萘、焦油等雜質。在出口煤氣管道頂部加裝了3個熱氨水沖洗口，用熱氨水將底部焦油、萘等雜質融化流入初冷器內，跟下段冷凝液一起排入下段冷凝液槽。又在煤氣管道上加裝保溫，使冬季煤氣管道內的焦油、萘能夠排出，保障了煤氣管道暢通。

改造后的流程如圖二所示。

圖二：改造后初冷器流程圖

五 初冷器的日常管理操作措施

1.每班要對下段冷凝液水封回液進行檢查，在確保水封暢通等情況下，使噴灑液達到最大化。根據回液中焦油、氨水含量多少，及時調節冷凝液外排泵排出量和焦油氨水分離槽送入下段的焦油氨水混合液量。確保下段冷凝液含焦油在30%-50%內。下段噴灑液槽溫度控制在35-40度，夏季溫度降低到30-35度。

2.初冷器上段循環水上水溫度控制在30-33度，回水不高于45度。將初冷器上段經斷塔盤進入下段煤氣溫度控制在35度。

3.將初冷器總阻力控制在小于1000Pa,各初冷器煤氣出口溫度控制在20-23度。發現總初冷器阻力超標或出口煤氣溫度高于23度時開

低溫水仍不達標，及時關閉阻力高或溫度高的出口截門用熱氨水沖洗4-6小時后開啟。在沖洗前一定要把所沖洗初冷器下段排液管倒到進沖洗液排出槽。

4.每班要檢查上下段噴灑液管，發現過夜不暢及時用蒸汽吹掃。保證噴灑液管暢通消除噴灑盲區，提高噴淋密度。

5.每月定期用熱氨水沖洗一次煤氣出口管道內沉積的焦油、萘等雜質，沖洗時間為1小時。一步有四臺初冷器每周一停用一臺初冷器用熱氨水沖洗4-6小時開啟。

六 結論

初冷器在長期運行中由于噴灑液量小、質量差或工藝控制不當造成阻力增加，煤氣出口溫度超標，操作效果惡化。本次改造增加了噴灑液流量，清洗氨水和清洗液排出系統，還有下段冷凝液排出泵，改善了噴灑液質量和噴灑液效果，使噴灑液不在惡性循環，降低了初冷器的沖洗頻率，有效的降低了后續煤氣中的焦油萘含量，優化了整個煤氣系統，給焦爐穩定生產和煤氣后續回收工藝提供了有力保障。

第四篇：焦化廠化產回收出初冷工藝

焦化廠化產回收——初冷工藝

焦爐煤氣從炭化室經上升管逸出時的溫度為650－750℃，此時煤氣中含有焦油氣、苯族烴、水汽、氨、硫化氫、氰化氫、萘及其他化合物，為回收和處理這些化合物，首先應將煤氣冷卻。

煤氣的初步冷卻分兩步進行[8]：

第一步：在集氣管及橋管中用大量循環氨水噴灑，使煤氣冷卻到80~90℃； 第二步：在煤氣初冷器中冷卻。在初冷器將煤氣冷卻到何種程度，隨化學產品回收與煤氣凈化選用的工藝方法而異，經技術經濟比較確定，例如若以硫酸或磷酸作為吸收劑，用化學吸收法除去煤氣中的氨，初冷器后煤氣溫度可以高一些，一般為25~35℃；若以水作吸收劑，用物理吸收法除去煤氣中的氨初冷后煤氣溫度要低些，一般為25℃以下。

2.2.1 煤氣在集氣管內的冷卻

煤氣在集氣管內冷卻的機理是，煤氣在橋管和集氣管內冷卻，是用表壓為150~200kPa的循環氨水通過噴頭強烈噴灑進行的，煤氣溫度由650~750℃降至80~85℃，同時有60％左右的焦油氣冷凝下來，含在煤氣中的粉塵也被沖洗下來，有焦油渣產生。在集氣管冷卻煤氣主要是靠氨水蒸發吸收需要的相變熱使煤氣顯熱減少溫度降低，所以煤氣溫度可冷卻至高于其最后達到的露點溫度1~3℃。煤氣的露點溫度就是煤氣被水汽飽和的溫度，是煤氣在集氣管中冷卻的極限[9]。

在一般生產條件下，煤料水分每降低1％，露點溫度可降低0.6 ~0.7℃。顯然，降低煤料水分，對煤氣的冷卻很重要。

2.2.2 煤氣在初冷器的冷卻

煤氣冷卻和焦油蒸汽、水蒸汽的冷凝，可以采用不同形式的冷卻器。被冷卻的煤氣與冷卻介質直接接觸的冷卻器，稱為直接混合式冷卻器，簡稱為直接冷卻器或直接冷卻；被冷卻的煤氣與冷卻介質分別從固體壁面的兩側流過，煤氣將熱量傳給壁面，再由壁面傳給冷卻介質的冷卻器，稱為間壁式冷卻器，簡稱為間接冷卻器或間接冷卻。由于冷卻器的形式不同，煤氣冷卻所采取的流程也不同。

煤氣冷卻的流程可分為間接冷卻、直接冷卻和間直混合冷卻三種。

1、煤氣的間接初冷工藝流程[10]

經氣液分離后的煤氣進入數臺并聯立管式間接冷卻器，用水間接冷卻，煤氣走管間，冷卻水走管內。從各臺初冷器出來的煤氣溫度是有差別的，匯集在一起后的煤氣溫度稱為集合溫度，這個溫度依生產工藝的不同而有不同的要求：在生產硫銨系統中，要求集合溫度低于35℃，在濃氨水生產系統中，則要求集合溫度低于25℃。隨著煤氣的冷卻，煤氣中絕大部分焦油氣、大部分水汽和萘在初冷器中被冷凝下來，萘溶解于焦油中。煤氣中一定數量的氨、二氧化碳、硫化氫、氰化氫和其他組分溶解于冷凝水中，形成了冷凝氨水。

生產硫銨只要求集合溫度低于35℃，間接初冷工藝流程如圖2.4所示：

圖2.4 硫銨生產的煤氣間接初冷工藝流程

2、煤氣的直接初冷工藝流程

煤氣的直接初步冷卻，是在直接冷卻塔內由煤氣和冷卻水直接接觸傳熱完成的。如圖2.5所示，吸氣主管來的80～85℃的煤氣，經過氣液分離器進入并聯的直接式初冷塔，用氨水噴灑冷卻到25～28℃，然后由鼓風機送至捕焦油器，捕除焦油霧后，將煤氣送往回收氨工段。

煤氣直接初冷，不但冷卻了煤氣，而且具有凈化煤氣的良好效果。某廠實測生產數據表明，在直接初冷塔內，可以洗去90％以上的焦油，80％左右的氨，60%以上的萘，以及約50%的硫化氫和氰化氫。這對后面洗氨洗苯過程及減少設備腐蝕都有好處。

同煤氣間接初冷相比，直接初冷還具有冷卻效率較高，煤氣壓力損失小，基建投資較少等優點。但也具有工藝流程較復雜。動力消耗較大，循環氨水冷卻器易腐蝕易堵塞，各澄清池污染嚴重，大氣環境惡劣等缺點。

圖2.5 直接初冷工藝流程

3、間冷直冷結合的煤氣初冷工藝流程

如前所述煤氣的直接初冷，是在直接冷卻塔內，由煤氣和冷卻水(經冷卻后的氨水焦油混合液)直接觸傳熱而完成的。此法不僅冷卻了煤氣，且具有凈化煤氣效果良好、設備結構簡單造價低及煤氣阻力小等優點。間冷直冷結合的煤氣初冷工藝即是將二者優點結合的方法，在國內外大型焦化已得到采用。如圖2.6所示：

圖2.6 間冷直冷結合的煤氣初冷工藝流程

第五篇：電捕焦油器氧分析儀和焦爐煤氣氧分析儀在焦化廠惡劣環境中的應用現狀

電捕焦油器氧分析儀和焦爐煤氣氧分析儀在焦化廠惡劣環境中的應用現狀

生產實踐表明，當電捕焦油器的操作電壓為3O～32kV、操作電流為85～95mA時，除焦油效率可高達98～99。

一、安裝調試的注意事項

(1)確保電捕焦油器的密封性。由于電捕焦油器是在負壓下運行，所以胴體的密封極為重要。設備到廠后對胴體進行0．05MPa的氣壓試驗，用肥皂水檢漏。同時對絕緣箱加熱和焦油加熱系統進行0．6MPa的水壓試驗，以確保胴體良好的密封性磚’

(2)檢查調整電暈絲、加強懸桿與電暈極的固定。不銹鋼電暈絲調整的好壞直接影響捕焦油效率。在安裝前必須仔細檢查每根電暈絲，使其投有或基本投有硬彎頭，在安裝中仔細調整電暈絲并反復測量，將每根電暈絲保持在沉淀極板中心，其偏差應小于士5ram。在調試中，為解決因懸桿與電暈極連接不牢固引起電暈極晃動而產生閃爍放電的現象，我們在懸桿下面增加了M30的螺母和墊片，較好地解決了上述問題

(3)調整絕緣箱溫度。適宜的絕緣箱溫度可保護承受高溫高壓的瓷瓶，以防止因上下溫差而使瓷瓶產生裂紋，導致高壓擊穿，適宜的絕緣箱溫度應保持在95～I10℃。由于蒸汽壓力的變化和手動大閥門較難控制蒸汽流量，因此使絕緣箱內的溫度變化較大。為此，我們采用了儀表限位報警跳閘裝置，同時用小閥門調節蒸汽量，較好地控制了絕緣箱內的溫度。

(4)采用干式電纜通常，電捕焦油器油箱內的電纜油使用2～3個月就需更換，不僅勞動強度較大，而且費用也較高。為此，我們進行了不加電纜油的試驗，安裝了尺寸較大的瓷瓶，采用冷膠劑固定，以確保其絕緣性能。另外，使用了絕緣性能好的塑料干式電纜，有效保證了電捕焦油器的正常運行

(5)嚴格執行置換操作，確保煤氣含氧不超標。為確保電捕焦油器在負壓下的操作安全，必須將煤氣含氧量控制在0．3以下。為此，在開工前必須嚴格進行氣體置換操作，一般需待煤氣在嗣體內通過1Stain后再開車。

(6)堅持先空載后帶負荷的調試原則。調試時，先按下“自檢”鈕，當情況正常時再按下“高壓”鈕，當高壓指示燈亮后，再按下98ru燃鈍‰三997年3月“電流選擇”鈕；從小到大分四檔逐一操作，在前檔位合上并讓電壓穩定15S后再開下一檔；一般情況下，加到四檔時電壓、電流值即可達到32kV、90mA。

二、電捕焦油器的操作與維護電捕焦油器的作業率及除焦油效率不僅與安裝調試過程密切相關，更重要的是必須加強操作維護，我廠在設備維護中特別注意了以下幾個方面的問題，取得了較理想的效果。(1)由于電捕焦油器在負壓下操作，因此必須隨時注意煤氣含氧量，我們在兩小時一次的人工含氧量分析的基礎上，安裝了氣體氧含量分析儀，以自動顯示煤氣的氧含量。當含氧量超過0．6時，儀表報警，便及時查找原因，排除故障；當含氧量超過0．8時，儀表再次報警并自動跳閘。

(2)為嚴格控制絕緣箱內溫度，保溫用蒸汽夾套必須連續供汽，正常時應將溫度控制在95～11O'U范圍內，一旦超過上述范圍，儀表立即報警，以便及時進行人工調節。

(3)注意集氣管壓力及水封排液的暢通。集氣管壓力必須嚴格保持在98～147Pa范圍內，／超出此范圍時必須立即進行調整，同時，電捕焦油器前的水封及電捕焦油器的排液必須保持暢通。

(4)定時記錄電壓、電流值。正常運行時，兩小時記錄一次電捕焦油器的電壓和電流值。正常值應為電壓30~35kV、電流80~95mA；若操作電壓出現較大波動時，應檢查胴體是否有放電現象，并立即關機查找原因。若因污物沉積在電暈絲上而造成電壓波動時，可用熱氨水沖洗法排除。另外，電氣控制箱內部和變壓器外部應每半個月清掃一次。高壓電纜和瓷瓶的聯接要牢固，并外加保護層。電捕焦油器的操作柜出現聯鎖報警時，應首先檢查是否跳閘。