【正文】 延遲焦化裝置水力除焦程控系統(tǒng)及成套設(shè)備技術(shù)應(yīng)用介紹 Hydraulic Decoking ProgramControl System And a Complete Set of Equipment 中國(guó)航宇救生裝備公司襄樊石化環(huán)保設(shè)備有限公司（ 610所） China Aviation LifeSupport Research Institute 2022年 1月 中國(guó)航宇救生裝備公司 襄樊石化環(huán)保設(shè)備有限公司 簡(jiǎn) 介 ? 中國(guó)航宇救生裝備公司 (原中國(guó)航空工業(yè)總公司第六一零研究所 )，是我國(guó)唯一從事航空救生裝備的研究、設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)的軍工單位。我所技術(shù)和制造力量雄厚，具備先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段，擁有各種大型加工及精密測(cè)試的自動(dòng)化設(shè)備。 ? 襄樊石化環(huán)保設(shè)備有限公司是中國(guó)航宇救生裝備公司控股子公司，專門從事石化環(huán)保設(shè)備研制和開發(fā)。我公司具有一整套嚴(yán)密的質(zhì)量保證體系，已通過(guò)GB/T190012022(idt ISO9001)質(zhì)量體系認(rèn)證。具有一支高素質(zhì)的設(shè)計(jì)、制造與現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)隊(duì)伍。 ―八五”期間，我公司與中石化洛陽(yáng)石化工程建設(shè)公司、北京石化工程建設(shè)公司共同承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 —新型水力除焦程序控制系統(tǒng)及成套設(shè)備 技術(shù)開發(fā)，1992年先后在玉門煉油廠、克拉瑪依煉油廠投入工業(yè)化試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)四年的工業(yè)考核和改進(jìn)完善， 1996年在勝利煉油廠通過(guò)省部級(jí)鑒定及國(guó)家驗(yàn)收，該項(xiàng)目 獲中石化 97年度科技進(jìn)步一等獎(jiǎng) 。 2022年我公司與北京石化工程建設(shè)公司共同研制開發(fā)的 自動(dòng)頂蓋機(jī) 通過(guò) 中石化科技部技術(shù)鑒定 。 2022年來(lái)，在滄州、石家莊、高橋、金陵、廣州、濟(jì)南、武漢、長(zhǎng)嶺、勝利、蘇丹、吉化、遼化、錦西、錦州、遼河、撫順、茂名、大港、烏石化、獨(dú)山子、克拉瑪依、鎮(zhèn)海、塔化、蘭州、燕山、九江等多家煉油廠，以及山東、河北、東北、廣東等地方和民營(yíng)煉油廠廣泛使用。目前我公司已交付使用程控系統(tǒng) 50余套，除焦控制閥 50余臺(tái)，其它水力除焦設(shè)備近 800臺(tái) /套，使用性能良好，市場(chǎng)占有率 80%以上 ,產(chǎn)品技術(shù)成熟，服務(wù)及時(shí)，獲得了用戶廣泛的好評(píng)。 一、 延遲焦化裝置與水力除焦工藝設(shè)備 Delayed coking device and Hydraulic decoking system ? 自 1930年 8月世界上第一套延遲焦化裝置在美國(guó)懷亭煉廠投產(chǎn)以來(lái)，歷經(jīng) 70多年的發(fā)展。 ? 據(jù)美國(guó) SAF Pacific咨詢公司預(yù)測(cè)，今后十年世界延遲焦化裝置的總加工能力仍將按 30%的速度繼續(xù)增長(zhǎng)。 ? 國(guó)內(nèi)外延遲焦化裝置的工程設(shè)計(jì)趨向于一體化、大型化和智能化。目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單塔最大直徑為 9米 6（中海油 420萬(wàn)噸 /年）。 ? 延遲焦化裝置設(shè)備、機(jī)械等方面的大型化工程設(shè)計(jì)將節(jié)約投資、占地面積和操作費(fèi)用，提高煉油廠的綜合經(jīng)濟(jì)效益 ? 智能化設(shè)計(jì)使焦化裝置的 DCS實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)化控制（ APC），建立了一套優(yōu)化動(dòng)態(tài)過(guò)程模型， 延遲焦化裝置結(jié)構(gòu) 三爐六塔（撫順二廠） 一爐兩塔（滄州煉油廠） 1 有井架延遲焦化裝置 Delayed coking device with derrick 一爐兩塔（遼河石化煉油廠） 一爐兩塔（濟(jì)南煉油廠） 美國(guó)煉廠焦化裝置 Delayed coking device of USA 2 無(wú)井架焦化裝置 勝利煉油廠無(wú)井架裝置 長(zhǎng)嶺煉油廠 南京金陵煉油廠 Delayed coking device without derrick 除焦高壓水參數(shù) ? 高壓水壓力 ——據(jù)介紹，焦炭塔每米直徑，需要水壓~。 ? 高壓水流量 ——在給定的壓力下，沖擊力和流量成正比，根據(jù)美國(guó) Pacific公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，高壓水流量，在焦炭塔直徑 5~，約為 170m3/h。 ? 直徑更大的焦炭塔，切焦高壓水流量增加并不明顯，直徑 7~，為 180~190m3/h。 ? 目前國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)的大塔直徑為 , 除焦水壓力為 ,除焦流量為 280m3/h左右。 水力除焦主要工藝設(shè)備 Main decoking technological equipment ? 高壓水泵 (Jet pump) ? 泵出口閥 (Pump isolation valve ) ? 塔口閥 (Drum isolation valve ) ? 除焦控制閥 (Decoking valve) ? 高位水箱 (Water tank ) ? 除焦高壓膠管 (Highpressure rubber pipe ) ? 風(fēng)動(dòng)水龍頭 (Pneumatic water tap ) ? 水渦輪 (hydraulic turbine decelerator ) ? 鉆桿 (Drill stem ) ? 鉆機(jī)絞車（ Rig winch ） ? 切焦器 (Decoker) ? 底蓋裝卸機(jī) (Drum bottom cover loader ) 近年來(lái)延遲焦化裝置水力除焦 技術(shù)及設(shè)備發(fā)展 水力除焦系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)要求不斷 提高 提高工效 縮短切焦時(shí)間 保證除焦過(guò)程安全 自動(dòng)化程度高 降低除焦成本 滿足除焦工況要求 減少輔助人員 操作簡(jiǎn)單 安裝維修方便 環(huán)境清潔 水力除焦設(shè)備及其配置不斷完善 ? 水力除焦程控系統(tǒng)硬件、軟件全部采用國(guó)際最新技術(shù)平臺(tái)，系統(tǒng)可靠性、安全性大大提高，已完全取代進(jìn)口系統(tǒng)； ? 適用于高壓力大流量的國(guó)產(chǎn)高壓水泵、除焦控制閥、高壓隔斷閥設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)不斷改進(jìn)，在國(guó)內(nèi)新增裝置中廣泛應(yīng)用； ? 自動(dòng)切換切焦器技術(shù)完全成熟，已成為標(biāo)準(zhǔn)配置； ? 切焦鉆桿普遍采用 7”外徑，~19壁厚，G105/P110鋼級(jí)，內(nèi)接外焊整體鉆桿，剛強(qiáng)度大大提高； ? 風(fēng)動(dòng)水龍頭負(fù)荷能力、驅(qū)動(dòng)功率加大，雙鶴頸管平衡進(jìn)水結(jié)構(gòu)效果較好，填料密封結(jié)構(gòu)可靠性、壽命增加； ? 鉆機(jī)絞車采用變頻調(diào)速，雙抱閘剎車及張緊器聯(lián)鎖技術(shù)，切焦操作更加穩(wěn)定可靠； ? 新型水渦輪減速機(jī)等新設(shè)備的研制成功，是水力除焦技術(shù)的重大改進(jìn)，應(yīng)用日益廣泛； ? 其他多種類型的設(shè)備也被列入研發(fā)或預(yù)研課題，必將促進(jìn)水力除焦技術(shù)不斷發(fā)展。 水力除焦設(shè)備配套總成要求不斷提高 ? 水力除焦設(shè)備系統(tǒng)已從簡(jiǎn)單操作逐步發(fā)展到聯(lián)合控制，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備安裝、使用提出了新的要求； ? 隨著裝置大型化發(fā)展，水力除焦系統(tǒng)壓力、流量相應(yīng)大大提高，操作安全性和系統(tǒng)可靠性要求得到普遍重視； ? 裝置周期循環(huán)的特點(diǎn)，要求水力除焦系統(tǒng)設(shè)備故障處理和維護(hù)時(shí)間不斷縮短；售后服務(wù)集成化要求越來(lái)越高； ? 水力除焦設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化已逐步開展，水力除焦設(shè)備配套總成必須適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展要求。 水 力 除 焦 成 套 產(chǎn) 品 襄樊石化環(huán)保設(shè)備有限公司 SCK212SI型水力除焦控制系統(tǒng)布置 A 焦炭塔塔頂操作平臺(tái)A 漏焦槽攝像頭1 防爆操作臺(tái)B 鉆機(jī)絞車A 鉆機(jī)絞車塔頂操作室B 漏焦槽攝像頭A 塔上限開關(guān)A 塔復(fù)位開關(guān)A 塔進(jìn)塔開關(guān)A 塔下限開關(guān)B 塔上限開關(guān)B 塔復(fù)位開關(guān)B 塔進(jìn)塔開關(guān)B 塔下限開關(guān)B 焦炭塔A 塔頂隔斷閥 B 塔頂隔斷閥底蓋裝卸機(jī)操作平臺(tái)主控柜1 變頻柜1 聯(lián)絡(luò)柜低壓配電室B 泵泵組系A(chǔ) 泵泵組系除焦三位閥A 泵出口球閥 B 泵出口球閥A 泵入口 B 泵入口高壓水泵房高壓水泵房控制室上位機(jī)切焦水罐A 塔計(jì)數(shù)開關(guān)A 塔張緊器開關(guān)B 塔計(jì)數(shù)開關(guān)B 塔張緊器開關(guān)A 底蓋機(jī)操作柜B 底蓋機(jī)操作柜A 絞車攝像頭 B 絞車攝像頭焦 碳 塔鉆 桿 支 點(diǎn) 軸 承 、 塔 口 扶 正 器 軌 道[ 2 0 0 7 3 7 G B 7 0 7 8 8211 01 11 21 31 41 56941 63塔 口 平 臺(tái)塔 底 平 臺(tái)塔 架空 氣入口[250809型 號(hào)出廠 編號(hào) 出廠日 期操作壓 力額定 扭矩 額定轉(zhuǎn) 速風(fēng) 動(dòng)水龍頭航生石化 環(huán)保設(shè)備 有限公司3030N m 5～6轉(zhuǎn)/分FDS25 2MPa18 50177。1(1 90)57型 號(hào)出廠編 號(hào) 出廠日期滑輪直 徑 鋼絲繩直徑中國(guó)航空 救生研 究所航 生石化環(huán) 保設(shè)備有 限公司最大配重鋼絲 繩張緊器φ 4504 03 0D N 1 0 0 P N 4 2 G B 9 1 1 5 . 3 6 8 8工 藝 管 線 法 蘭高 壓 水 膠 管 法 蘭D N 1 0 0 P N 4 2 G B 9 1 1 5 . 3 6 8 88除焦控制閥 高壓膠管 塔底蓋裝卸機(jī) 風(fēng)動(dòng)水龍頭 鉆桿 外循環(huán)水渦輪減速機(jī) 自動(dòng)切換切焦器 鋼絲繩張緊器 水力除焦程序控制系統(tǒng) 導(dǎo)向滑輪 鉆機(jī)絞車 塔口扶正系統(tǒng) 固定滑輪組（天車） 游動(dòng)滑輪組 檢修小車 ?除焦設(shè)備布置圖 除焦控制閥 decoking control valve 國(guó)外各類除焦控制閥 我公司研制的各類除焦控制閥 設(shè)計(jì)壓力 2542MPa 強(qiáng)度試驗(yàn)壓力 3763MPa 密封試驗(yàn)壓力 2542MPa 工作流量： 150300m3/h 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) Characteristics of design ? 該閥由氣缸驅(qū)動(dòng)，閥體包括由 15級(jí)孔板組成的旁通回路及 9級(jí)孔板組成的予充回路。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制采用閥位開關(guān)與電磁閥組合或閥門定位器 420mA控制 設(shè)計(jì)特點(diǎn) ? 核心部件采用耐酸堿不銹鋼并采用鍍鉻、噴瓷等表面處理技術(shù)，使用壽命長(zhǎng)； ? 氣缸及閥芯采用耐水解組合密封，提高了密封性能； ? 閥芯和套筒之間采用變縫隙節(jié)流與迷宮密封技術(shù)，管路壓力、流量改變不會(huì)采用水沖擊波，避免管線震動(dòng)，完全適用于高壓力、大流量水力除焦系統(tǒng)。 ? 在孔板的計(jì)算上對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了修正，采用 Fluent計(jì)算降壓孔板流量和壓力，經(jīng)驗(yàn)證完全可保證高壓水泵在正常工作區(qū)間運(yùn)行，延長(zhǎng)高壓泵組使用壽命。 殼體采取整體鍛件（鑲嵌不銹鋼套） 提高了整體強(qiáng)度； 新型除焦控制閥 除焦控制閥業(yè)績(jī) 序號(hào) 用 戶 名 稱 規(guī) 格 設(shè)計(jì)條件 數(shù)量 (臺(tái) ) 合同簽訂日期 交貨時(shí)間 1 中石化廣州分公司 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 2022116 2022330 2 中石化長(zhǎng)嶺分公司 PN32 DN150 2泵、 1閥 1 2022813 2022130 3 中石化濟(jì)南分公司 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 2022928 2022430 4 中石化武漢分公司 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 20221116 2022410 5 中石油錦西分公司 PN32 DN150 2泵、 1閥 1 202242 202262 6 吉林石化公司 PN32 DN150 2泵、 1閥 1 2022927 2022230 7 中石油玉門油田分公司 PN32 DN150 2泵、 1閥 1 20221010 20221120 8 遼陽(yáng)化纖公司煉油廠 PN25 DN150 進(jìn)口閥檢修 1 20221011 20221120 9 烏魯木齊石化總廠 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 2022314 2022615 10 勝利稠油廠 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 202236 2022515 11 撫順石化公司 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 2022913 20221018 12 中石油錦州分公司 PN32 DN150 2泵、 1閥 2 20221225 202241 13 淄博金城石化有限公司 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 202224 2022530 14 蘇丹喀土穆煉油廠 PN32 DN150 1泵、 1閥 2 2022510 2022930 15 遼河石化分公司 PN32 DN150 2泵、 1閥 2 202262 20221031 16 中石化荊門分公司 PN25 DN150 2泵、 1閥 1 2022810 20221130 17 中石油大港分公司 PN32 DN150 2泵、 1閥 2 2022322 202263