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1、目 录第一章、前言 -3 1.1 产品信息 -31.2 普通提示 -31.3 运输及装卸 -3第二章、设备工艺说明 -4 2.1 工作原理概述 -4 2.2 型号的组成及其代表意义 -4 2.3 工艺流程 -4 2.4 电气控制原理 -7 2.5 系列产品主要参数表 -9第三章、公用工程 -10 3.1 原料氨的要求 -103.2 冷却水的要求 -10 3.3 供电要求 -11 3.4 吹扫氮气要求 -11第四章、安装 -11 4.1 安装场所要求 -114.2 安装及维护设施 -11 4.3 管道安装 -11 4.4 电气安装 -14第五章、运行方法 -14 5.1 开机前的检查与测试 -1
2、4 5.2 开机方法 -17 5.3 停机方法 -19第六章、定期的检查及维护 - 19 6.1 日常检查 -19 6.2 每年的检查及维护 - 19第七章、故障排除及紧急情况应急处理 -19 7.1 氨气压力过高 -19 7.2 氨分解炉温度过高 -20 7.3 氨分解炉温度升不上去 -20 7.4 纯气出气温度过高 -20 7.5 纯气出口氨味大 -20 7.6 系统压降过大 -20 7.7 流量计浮子卡住 -21 7.8 紧急情况应急处理 -21第八章、设备维修 -21 8.1 零部件的使用周期 -21 8.2 电热丝的更换方法 -21 8.3 镍触媒的更换方法 -22 8.4 进氨管的
3、更换方法 -22 8.5 封头的更换方法 -22第九章、供氨系统及后处理相关设备介绍 -23 9.1 供氨系统介绍 -23 9.2 氨分解后处理等相关设备介绍 -24第十章、安全使用注意事项 -24第十一章、应用领域 -25附录1、氨分解装置操作规程 -26附录2、氨分解运行记录表 -28第一章、前言 非常感谢您选用“SINCE GAS 新思气体”公司产品，在我们不断改良产品性能及品质的同时，更希望能了解您在使用过程中是否有质量问题或不满的方面，请及时反馈我公司，若能提出更好的建议，我公司将会真诚地采纳并认真实行。1.1产品信息氨分解装置以液氨汽化后的氨气为原料，在氨分解炉内高温及触媒的作用下
4、分解成75%的氢气和25%的氮气。我公司有数十年的氨分解炉生产经验，并结合奥地利ebner公司先进技术，具有节能、可靠、使用寿命长等优点。我们在通过ISO9001、TS（压力管道元件）、CCS（中国船级社）认证同时，亦一如既往地在产品中使用新技术，以确保我们产品在生产时不存在任何缺陷。我们作为产品供货商，未能全面了解我们产品最终用途，也无法排除由于恶劣条件下及错误操作，导致机器及人生危险，所以必须采取特别安全措施。1.2 普通提示设备使用前，必须详细阅读使用说明书。操作者在机器使用之前，请先注意本资料中所提到的公用工程要求及开机前的准备条件，然后按照本说明书中的开关机方法运行，避免用户设置或使
5、用不当，导致设备不能够正常的运行。若机器出现故障或异常时，认真观察机器所出现的情况，仔细查找原因，如确不能解决，请与我们联系取得必要的服务。在操作、运行、维护、维修时未能达到安全程度，本公司不承担责任，即使这些安全条款为在本手册中严格强调。1.3 运输及装卸氨分解装置在运输及装卸过程中应注意以下几项：A. 为了使机组和零件避免损伤，在使用搬运期间请小心处理。严禁重摔、碰撞及严重的震动。B. 正规的搬运是吊车、行车（吊在筒体上的吊钩上）或叉车（叉车脚要插设备操作面相反面的叉车孔内），所选装卸设备起重能力要大于设备上铭牌的重量。无论如何不要强行拖动设备。C. 要保证竖直搬运设备，如果倾斜过大则可能
6、损坏设备或者在以后的运行中出现问题，所以严禁倾斜设备。D. 如果抬高设备请使用起重设备，不要用杠杆之类强制撬动。E. 运输过程中要防止颠簸，损坏设备内部构件。第二章、设备工艺说明 2.1 工作原理在催化剂和加热的条件下可以将氨气进行分解，获得75H2和25N2的氢氮混合气体，其反应式如下：催化剂 2NH3 3H2+N2-Q 氢气是一种良好的还原性保护气体，可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业、机械工业以及其它需要保护气氛的生产和科研部门中。利用液氨来制氢气，在现代工业上得到广泛的应用，这是因为：A.氨容易分解：氨在催化剂的作用下，常压加热至300以上即能分解，并且随着温度的升高，分解速度加快，
7、分解也就越完全。B.气体精制容易：作为原料的液氨纯度是很高的，其中挥发性杂质只有少量的惰性气体和水份，特别是含氧量极少。因此，氨分解后的混合气体只需通过简单的净化就可获得纯度很高的保护气体。C.原料液氨容易得到，价格低廉，原料消耗比较少（每公斤液氨可产生2.6 Nm3氮氢混合气体）。2.2 型号的组成及其代表的意义例如：ANH-100-0.5表示100Nm3/h氨分解装置，工作压力为0.5bar。2.3 工艺流程2.3.1氨分解装置进出气口技术特性：氨气进口技术特性分解气出口技术特性1.压力：0.2 MPa/0.05 MPa;2.氧含量：30 ppm;3.水含量：0.2 %；4.温度：常温。1
8、.压力：0.2 MPa/0.05 MPa;2.氧含量：5 ppm;3.残氨含量：1000 ppm；4.露点：-10 ；5.温度：常温。2.3.2氨分解装置工艺流程图工艺流程说明：氨气通过氨气进口阀进入氨分解装置，然后经套管式换热器与分解后的高温氨分解气换热后进入分解炉。分解炉是由炉胆、电热元件和保温材料等零部件组成，炉胆内装氨分解触媒，炉膛四周是电热丝，通电后使炉温均匀上升。分解炉温度控制在780830之间，氨气在高温下分解为75%的氢气和25%的氮气，分解后的高温氮氢混合气通过套管换热器与常温的氨气进行热交换，使温度降低，然后再经过列管式水冷却器后温度降至接近常温（若采用中间罐换热气化，可以
9、不配置冷却器），从氨分解气出口阀供出氮氢混合气。如用户对氮氢混合气的纯度和露点要求较高，则可在氨分解装置后配纯化装置。4080Nm3/h氨分解装置工艺流程工艺特点： a.单区控温（上部监控，下部温控）b.上部进氨90120Nm3/h氨分解装置工艺流程工艺特点：a.单区控温（上部温控，下部监控）b.下部进氨140250Nm3/h氨分解装置工艺流程工艺特点：a.上、下区控温b.下部进氨HE-01/套管换热器 WC-01/冷却器 ARF-01/氨分解炉 V01/氨气进口阀V02/压力表阀 V03/氮气进口阀 V04/冷却器排污阀 V05/换热器排污阀V06/取样阀 V07/取样流量调节阀 V08/氨
10、分解气出口阀 V09/放空阀PI-01/氨气压力表 FI-01/流量计 TICA-01/02/03/04温控仪、热电偶 2.3.3主要零部件功能说明：a.套管换热器:使热量能够充分利用，达到预热氨气，和冷却氨分解气的效果，实物见图1.b.冷却器：冷却氨分解气接近常温，实物见图2.c.炉胆（分解炉体内）：内装触媒，在高温下炉胆内完成氨气分解，实物见图3.d.电热丝（分解炉体内）：加热炉胆，供应氨分解吸热，保证分解温度。e.流量计：氨气流量指示，氨气流量:分解气流量=1:2。f.压力表：管道中气体压力显示。 图1 图2 图32.4 电气控制原理控制原理说明：通过热电偶测得的炉体内的温度反馈给温控仪
11、，温控的温控仪控制可控硅调功器调节电热丝的加热功率，从而调节炉体内的温度。监控的温控仪用来控制炉体内的温度不要超温，当超过设定温度时控制接触器断开主电路，从而停止加热。40120 Nm3/h氨分解装置电气原理图（单区控温）140250 Nm3/h氨分解装置电气原理图（上、下区控温）QF -空气开关 TA-交流互感器 PA-电流表 VD-可控硅调功器EH-电热丝 SA-转换开关 BT-热电偶 PT-温控仪KM-接触器 FU-熔断器2.5 系列产品主要参数表序号气量电源功率外形界限尺寸重量氨气进口分解气出口放空口排污口进出水口对应汽化器功率水耗Nm3/hV/HzkWmmmmmmtDNDNDNGGk
12、Wt/h140380/50361800180025001.52540251/21/260.4250380/50441800180025001.62540251/21/27.50.4360380/50521800180025001.72540251/21/27.50.4470380/50581800180025001.82540251/21/210.50.4580380/50641800180025001.92540251/21/210.50.4690380/50832000220025002.34050401/21/2150.67100380/50832000220025002.4405040
13、1/21/2150.68110380/50962000220025002.54050401/21/2210.69120380/50962000220025002.64050401/21/2210.610140380/501112100230031002.74050401/23/4210.811150380/501282100230031002.84050401/23/4300.812160380/501282100230031002.94050401/23/4300.813180380/501432300260031003.65065501/23/430114200380/5015723002
14、60031003.85065501/23/430115250380/501962500280031004.55065501/23/4421说明：1.由于氨分解炉是圆柱状，氨分解装置的其它部件分布在筒壁上，表格中的外形尺寸为外形界限尺寸。 2.氨分解上氨气进口法兰标准为HG20594-2009凹凸面法兰25bar、分解气出口、放空口接口法兰标准为JB/T81-94突面法兰16bar。第三章、公用工程 3.1 原料氨的要求为了保证设备能够正常的运行，要求必须使用符合标准GB536-88液体无水氨中一等品及以上品质的氨，建议使用优等品的氨。GB536-88液体无水氨中不同指标氨的品质要求：指标名称指
15、标优等品一等品合格品氨含量，%残留物含量，%水分，%油含量，mg/kg铁含量，mg/kg99.90.1（重量法）0.15（重量法）2（红外光普法）199.80.299.60.43.2冷却水的要求要求使用工业软化水或经过虑后的工业自来水，具体水质指标要求满足：PH值：68悬浮物：10mg/l最大出水率时的最小表压：0.2MPa最小出水率时的最大表压：0.35MPa入口出最高温度：30 3.3供电要求供电电压：380V，7%供电频率：50Hz，0.5%3.4吹扫氮气的要求瞬时流速：2050m/s纯度：98%压力：0.40.6MPa露点：-20第四章、安装 4.1安装场所要求安装前首先应注意场所是否
16、恰当，然后考虑对机器运转的影响及维护方便，再考虑安装的方便性、美观性等。具体要求如下：a. 安装的地方应清洁、干燥，为维护方便，四周应留出足够的空间，机器应避免风雨的侵袭，环境温度应为1035为宜。b. 为确保机器正常运行，机器四周应有良好的通风，注意保证空气流通，房顶最好开有栅栏或通气窗。c.安装的位置应考虑接管、接线方便。d.叉车等就位装备容易到达，且安装后维护方便。e.考虑到设备的维修，厂房的起吊高度应满足下表：设备额定流量40120 Nm3/h140250 Nm3/h起吊高度4.5m5.5mf.安装场所符合国家和地方的相应法兰条文、标准和规定。4.2安装及维护设施考虑到炉膛内炉胆、电热
17、丝等零部件的维修，氨分解上方应有吊葫芦或行车，起吊的重量应该满足下表格：设备额定流量4080 Nm3/h90200 Nm3/h250 Nm3/h起吊重量0.5t1t1.5t4.3管道安装设备就位合格后可以进行管道安装。4.3.1氨分解装置的管道安装包括：a. 进氨管路的安装b. 氮气吹扫管路的安装c. 进出水管路的安装d. 出气管路的安装e. 放空管引至室外高于房顶2m并加装阻火器（有多台设备是可以合并统一引至室外放空）。4.3.2管道安装注意事项：a.属于压力管道（公称通径大于DN25，且设计压力大于等于0.1MPa的管道）的安装，应按国家相关标准和规范进行报建、安装、检验。b.为保证管道的
18、安装牢靠，管道一定采用管道支架固定。c.气体管道应采用无缝钢管。d.冷却循环水管道应采用水暖管道及管件。e.为了防止杂物进入管道，焊接前要去毛刺.尽量采用氩弧焊打底焊。4.3.3.管道安装完成后，应对安装的管道进行吹扫。设备前后级管道安装完毕之后，必需进行吹扫，以免杂物进入设备，导致设备故障！吹扫介质：氮气或空气吹扫原则：管道系统吹扫按主管道、支管道、疏排管的次序，分段进行。由于设备内部的管路在出厂前已经做过吹扫，吹扫时对于设备的进出口需挡板堵一下，小直径管口可以采用错开的方式，如下图。 吹扫注意事项：a.吹扫的过程中敲击管路，使管路中的杂物可以吹出管道。b.吹扫压力不得超过管道的设计压力。c
19、.吹扫流速不宜小于20m/s。d.如系统工程的压缩空怄气或氮气达不到要求时，如系统中有压缩机和储气罐，可以利用。具体方案咨询新思气体。4.3.3.安装完毕后，系统作气压试验。试验压力为设计压力的1.15倍。试验时，应缓慢升压，当压力升至试验压力的50%时，如未发现异状或泄漏，应继续按试验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，直至试验压力。应在试验压力下稳压10min，再将压力降至设计压力，采用发泡剂检验无泄漏为合格。4.4电气安装电气安装应在管道安装的同时进行，但要注意在安装过程中保护好电缆。电缆敷设可以根据现场情况采用电缆沟、桥架、穿线管等方式。4.4.1电气安装内容：a.电气控制柜的总进
20、线安装b.氨分解炉到电气控制柜之间的动力线c.氨分解炉到电气柜之间的温度补偿线d.氨分解炉及电气控制柜的接地连接4.4.2电气安装注意事项b.接线时要对应每个项目的电气原理图和接线图a.炉体的绝缘电阻应不小于0.5M,合格后方可使用c.按照国家相关标准和规范接线。第五章、运行方法 5.1开机前的检查与测试5.1.1通电前的检查5.1.1.1.对照设备工艺流程图对设备进行检查。检查内容包括：a.检查工艺流程图上的每个零部件都能够对应到设备上，无缺少。b.流量计的量程和介质与工艺流程图上一致。c.压力表是否为氨压力表且量程与工艺流程图上一致。d.设备的每个进出口都已连接且连接正确。5.1.1.2检
21、查设备的连接的管道是否做过吹扫和气压试验，若没有按照第四章4.3.3和4.3.4做。5.1.1.3电气接线检查a.在可控硅输出端测量三相电阻是否平衡。三相电阻偏差不超过2%。b.测量设备外壳的接地电阻不大于10欧姆。c.测量主回路和二次回路的的绝缘电阻一般不应低于0.5兆欧。测量氨分解炉壳体和铜排之间电阻；控制内任意接点和柜体之间电阻。5.1.1.4设备上进出口阀门都调到关闭状态，空开搬到断开状态。5.1.1.5公辅条件供应正常a.供电正常b.供氨正常c.吹扫氮气供应正常d.冷却水供应正常5.1.2通电检查与测试温控仪-工作温度指示、设置、输出控制温度信号、输出温度报警信号控制旋钮/按钮/指示
22、灯-设备电源开/关-运行指示-报警复位触摸式工控机-工作状态显示-报警故障显示声光报警器-设备异常时报警电流表-系统总电流指示-氨分解电流指示图5.1 电气柜控制面板图将控制系统总空开及控制回路空开拨至接通位，通断空开如图5.2和5.3；将电气控制面板上的氨分解电源拨到“开”位，如图5.4。 图5.2 断开空开 图5.3 接通空开 图5.4 5.1.2.2热电偶与温控仪的对应测试。温控仪的参数设置参照温控仪使用说明书。不同额定气量氨分解装置的热电偶设置如图5.5、图5.6和图5.7。a.若温控仪接热电偶的“+”、“-”极接反时，温控仪显示“L L”。b.若温控仪与热电偶之间接线有脱落时，温控仪
23、上显示“H H”。若出现以上两种情况，先检查和调整接线线路。接线正常时，温控仪上显示热电偶的测量温度。温控仪可以显示温度时，可以测试热电偶与温控仪的对应。采用的方法是：将氨分解路上热电偶的接线断掉，看对应控制面板上的温控仪是否显示“H H”。若不是，调整接线。温控热电偶监控热电偶温控热电偶监控热电偶 图5.5 4080 Nm3/h 图5.6 90120 Nm3/h 上区热电偶下区热电偶上区热电偶下区热电偶图5.7 140250 Nm3/h（单个区监控和温控热电偶不分左右位置）5.1.2.3测时温控仪是否能够正常控制分解炉的加热。第一步：将控制系统总空开及控制回路空开拨至接通位，将电气控制面板上
24、的氨分解电源拨到“开”位。第二步：测量温控的温控仪与可控硅调功器的对应正常。调整温控的温控仪设定温度调整到当前温度以下，这时温控仪控制输出的指示灯应该亮，然后将接到可控硅调功器的4-20mA的信号线一端拆掉，将万用表串在电路中测电流应该在4-20mA范围内。第三步：测量监控温控仪与接触器对应正常。调整监控的温控仪温度调整到当前温度以下，看对应接触器的应该吸合。然后，调整监控的温控仪到当前温度以上，接触器应断开。菜单键报警输出灯控制输出设定温度设定温度的调节键+、-当前温度指示 图5.8 温控仪5.1.2.4报警测试及设置a. 报警测试按照温控仪使用说明书，将氨分解温控的温控仪的报警下限值设置在
25、当前温度以下，此时温控仪表面板上的“AL1”指示灯亮，同时系统报警器灯亮，表示低温报警输出正常；将氨分解监控的温控仪的报警上限值设置在当前温度以上，此时温控仪表面板上的“AL1”指示灯亮，同时系统报警器灯亮，表示高温报警输出正常。b. 报警测试正常后需对报警参数进行设置，如下表：额定流量40120Nm3/h（单区控温）140250Nm3/h（上、下区控温）报警项上限报警下限报警上限报警下限报警报警温控仪监控温控上区监控下区温控报警温度850750850750开机前必须完成5.1列出的检查与测试，以免造成设备损坏或安全事故。5.2开机操作第一步：打开循环冷却供排水阀。第二步：接通主回路及控制回路
26、电源。将电气控制柜内的总空开、氨分解加热开关和控制回路空开推至接通位，控制柜面板上的氨分解电源开关拨到运行位，温控仪指示灯亮。 1压力表 2氨分解气出口阀 3放空阀 4氨气进口阀 5氮气进口阀 6取样口 7流量计 8分解炉体 9套管换热器 10冷却器 11套管换热器外罩 第三步 ：氨分解炉升温操作。打开氮气吹扫阀及放空阀，吹扫分解炉和气体管路，以置换系统中的空气。同时设置温控仪温度对氨分解炉进行升温。升温时段控制及进氨流量控制按照表5.1。进氨前，必须关闭氮气吹扫阀。进氨阀必须缓缓轻开，否则将有冲爆流量计的可能。设备吹扫及正常的运行中，绝对不能超过设备的设计压力。表5.1升温时段控制及进氨流量
27、控制(初次开机或距上次开机超过1个月时，需采用活化开机的方式)： 炉膛温度变化区间（）升温及保温时间（h）温控温控仪设置（）进氨流量（%额定流量）氮气吹扫阀活化开机非活化开机活化开机非活化开机常温2001连续升温200工作温控设定0开20050015000开50060026000开60070027001020关70075017502050关750工作温度1工作温控设定50100关说明：1.设备额定气量工作下，指标合格时，工作温控设定在780以上越低越好（通常设定在780830）； 2.监控温控仪为工作温控设定+20； 3.由于1m3的氨可以分解出2m3的氨分解气（氢气75%+氮气25%），所以进氨流量是出气量的1/2； 4.流量计算公式：（读数压力单位为MPa）。 5.氨分解炉在升温的过程中，镍触媒中吸收的水分会被蒸发，大部分水蒸汽会在套管换热器和冷却器中冷凝下来，注意打开排污阀排水。严格控制温度对氨气的充分分解是必不可少的条件，所以必须注意控温仪是否正常工作，若控温仪失灵或热电偶接触不良，易造成指示温度与实际温度的不一致
