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低温碳化炉设备操作方案
低温碳化炉设备结构及操作
控制范围:低温碳化预热器:设计最高温度300℃,实际操作温度100-200℃由DCS直接控制加热。
低温碳化炉:设计最高温度为1000℃,有效温区内温差△T≤8℃。
控制目标:炉内为微正压(压差计5mmH2O)
相关参数:操作炉温:300-900℃,驱动速度120m/hr,低温炉升温耗时:≦2.5hr。
一、设备介绍
低温炉是碳化过程的主要设备之一,预氧丝的耐热梯形结构在这里进一步环化、交联,热解脱除许多小分子副产物,非碳元素O、N、H逐步驱除。
低温炉含入口热氮气预热器一套,炉入口热氮气气封装置一套,炉出口冷氮气气封装置一套,炉出口空气冷却器一套。炉端设排气罩一套;炉两侧有四个废气排放口,四个清渣口,废气排放管设防凝装置,废气排风风机一套,设有低温炉电加热器的接线箱冷却水系统,炉内压力传感器一台。炉内电加热器6套、分6个加热区,炉温控制点12个(上下各6个)电热器异常超温保护控制点12个,测温点12 个,电热器材质是陶瓷管。
低温炉预热器:一个加热区,一个温度控制点,一个超温保护控制点。预热器主要是在预氧丝进入炉子之前对其进行干燥.,驱除预氧丝的含湿量。因为预氧化后的预氧丝含氧量在6%-8%左右,且有大量的含氧亲水基团存在,如羧基、酚羟基、酯基、酰胺基和亚氨基等。丝暴露在空气中会吸收空气中的水分,预氧丝所带水分在炭化炉的高温区发生氧化反应,会导致碳纤维的拉伸强度下降。所以需要在氧化炉与碳化炉之间加干燥装置。
二、低温炉开车操作
、确认低温炉具备开车条件
1.初始状态确认:
1.1机械状态确认
(P)-各风机盘车灵活P)-所有盲板均拆除P)-设备和管线保温完好循环水系统的状态P)-环水流程打通,循环水投用P)-氮气系统开车,高纯氮气引至炉前
1.4焚烧炉系统状态
(P)-焚烧炉系统系统开启,炉内瓦斯、火焰燃烧正常(火苗蓝色)
(P)-保温循环风机C204的运转正常
1.5仪表、电气系统
(P)- 各仪表校验合格
(I)- 与DCS系统相联接仪表联校完好
(I/P)-自保联锁系统试验合格
(P)- 电气设备送电
(P)-开机前的常规检查
(P)- 确认的周围整洁
(P)- 确认所有通道均能通行
(P)- 确认现场作业结束
(P)- 确认现场消防设施完备
(P)- 确认通讯器材齐全好用
[ P]-FC204-1的轴封冷却水送上
[ P]-DCS
2.3废气排风系统
[ P]-[ I ]-DCS[ I ]-DCSP)-确认废气排风机、局部排风风机运转正常
(P)-废气排风机启动后观察焚烧炉火焰燃烧情况
2.4氮气系统
[ P]-[ P]-P)-确认氮气加热器入口流量0.2 MPa( 0.05MPa)
、低温炉开车
a 启动氮气预热系统
[ I ]-DCSP)-确认加热器加热正常
b 启动加热系统
[ P]-1ppm
[ I ]-DCS[ P]-DCS
[ P]-[ I ]-DCS[ I ]-DCS[ P]-DCS通知),适当调节低温炉炉端冷却风出口蝶阀,适当调节阀的开度是温度平稳
[ I ]-DCS控温至工艺温度
c启动后的确认
I/P)-低温炉各区温度正常
(P)-风冷循环系统正常
(P)-氮气流量符合工艺指标
(P)-冷却水系统正常,炉壁温度55℃
(I)-自保联锁系统投用正常
需要确认项目:
低温炉 状态 1 盘内所有电源及仪表状态良好 2 排风机,氮气加热器,废气排放管防凝风机,冷却段热交换系统的DCS控制良好 3 炉体表面平均温度:<55℃ 4 加热正常,操作炉温应满足:300-900℃,升温耗时:≦2.5Hr(应满足依据建议低斜率自动升温,升温速度应满足120-150℃/hr); 5 低温炉预热器好用 6 氮气压力与加热器相互连锁,当氮气压力低下时,加热器应满足无法加热,请明确此加热器为什么加热器,为氮气预热加热器还是炉体加热器 7 电热器异常超温保护控制良好 8 升温时先确认炉内含氧浓度并使用分阶段升温方式 9 炉内压差传感器良好且提供DCS接续 10 测温点安装符合协议之要求 11 氮气预热装置电热器异常超温保护控制良好,氮气分配调节系统(含减压阀、流量计)好用 12 低温碳化炉有效温区内均温性能(任意时刻左、中、右三点间或固定点不同时刻间):低温炉各区温度应满足要求,△T≦8℃ 13 炉出口空气冷却装置空气加热器好用 14 低温炉出入口的氮气气封应当满足工艺要求,确保炉体的氧含量满足要求 15 低温炉的废气防凝管通畅,废气防凝温度符合设计要求 16 低温炉加热器冷却水路通畅 17 有毒有害气体报警系统好用 焚烧炉的操作
控制范围:设计最高温度1000
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