Introducere
Prima fază a unui proiect de-cărbune-la-la scară largă pentru a-gazului natural din China cuprinde două 48.000 m³/hunități de separare a aerului, furnizând în primul rând oxigen calificat, azot și aer utilitar pentru întreaga instalație. Aceste unități au fost proiectate și fabricate de Hangzhou Oxygen, iar construcția și instalarea au fost finalizate de compania Sinopec No. 10. Unitățile utilizează un proces intern de compresie cu oxigen lichid, iar unitățile de compresor de aer cuprind un compresor de aer, turbină cu abur și booster. Pe 5 septembrie 2011, o serie de turbine cu abur au finalizat cu succes punerea în funcțiune individuală, iar pe 6 noiembrie, unitățile compresoare de aer au finalizat o punere în funcțiune combinată. După testarea la supratensiune, toți indicatorii de performanță au îndeplinit cerințele de proiectare. În timpul procesului de punere în funcțiune de trei-luni, au fost întâlnite numeroase probleme de proiectare și operaționale. Cu toate acestea, prin eforturile concertate ale întregului personal de punere în funcțiune, aceste probleme au fost rezolvate una câte una. Următorul este un rezumat al problemelor întâlnite în timpul procesului de punere în funcțiune pentru referință.
Sistemul principal de abur
Debitmetrul principal al liniei de abur afectează timpul de purjare
La elaborarea planului de purjare a conductei principale de abur, având în vedere ciclul lung de fabricație pentru dopul de purjare a supapei cu închidere rapidă-, a fost instalată o linie de purjare temporară la ultimul cot al conductei principale de abur, ocolind supapa de-închidere rapidă. Detaliile cheie ale planului au inclus: sudare cu arc cu argon pentru amorsare pentru a asigura o suprafață interioară netedă; decaparea și sablare a conductei de ridicare la aproximativ 3 metri de la ultimul cot până la supapa de-închidere rapidă; și tăierea la rece și curățarea manuală, precum și inspecția endoscopului, în timpul demontării liniei de purjare temporară pentru a asigura curățenia. Cu toate acestea, în timpul purjării propriu-zise, debitmetrul turbinei dintre supapa principală a aburului și supapa de închidere rapidă-nu sosise încă, așa că a fost luată decizia de a purja mai întâi această secțiune a conductei. După ce purjarea a fost completă, debitmetrul de abur va fi instalat și inspectat folosind metoda menționată mai sus. La o săptămână după ce conducta principală de abur a fost purjată, aceasta a trecut testul țintei la cald și la rece. La îndepărtarea conductei de purjare temporară pentru a instala debitmetrul, preocupările legate de contaminarea secundară a conductei i-au determinat pe experții străini să ofere două opțiuni: una a fost să instaleze numai conductele în amonte de supapa de închidere rapidă-fără instalarea debitmetrului, apoi să efectueze un test de funcționare a unității. După ce unitatea a fost predată complet, debitmetrul va fi instalat după cum este necesar. Celălalt a fost să instalați debitmetrul, dar să păstrați temporar conducta de purjare, să continuați purjarea și să scoateți conducta temporară de purjare după ce a trecut testul țintă, apoi să reinstalați conducta în amonte de supapa de-închidere rapidă. În cele din urmă, purjarea a fost continuată după instalarea debitmetrului, care a mărit timpul de purjare cu aproximativ o săptămână.
(2) Nepunerea în aplicare a măsurilor de izolare a aburului aproape a dus la un accident de vătămare legat de abur-
Sistemul de abur al companiei utilizează un sistem principal de conducte. După supapa de delimitare a aburului de înaltă presiune-putere este o conductă principală de-abur de înaltă presiune. Această țeavă principală este conectată în paralel la o țeavă principală de abur-de înaltă presiune de 8,5MPa pentru separarea, purificarea și metanarea aerului, precum și sistemele de desurîncălzire și reducerea presiunii cu abur de 5,0MPa, 2,0MPa și 0,8MPa. După ce conducta principală de abur a ASU a fost purjată, supapa de delimitare a aburului de{10}}înaltă presiune a fost închisă, iar ASU a început să reinstaleze conducta în amonte de supapa de-închidere rapidă. Pentru a preveni presiunea reziduală în conductă, supapele principale pentru abur din prima și a doua serie a ASU au fost deschise complet, iar scurgerile principale de abur de-a lungul conductei au fost complet deschise. Cu toate acestea, în timp ce experții străini verificau alinierea și spațiul liber dintre flanșa principală a conductei de abur și flanșa mare de abur a supapei-de închidere rapidă, apă și abur au ieșit brusc din flanșa de abur. Din fericire, nimeni nu a fost rănit. Investigațiile ulterioare au arătat că sistemul de gazeificare a fost supus unei purje cu abur de 5,0 MPa. Acest -accident apropiat servește ca un memento pentru a asigura coordonarea și comandă unificate în timpul pornirii inițiale pentru a evita accidentele de siguranță în timpul punerii în funcțiune încrucișată. În plus, atunci când se inspectează echipamentele și conductele care manipulează medii periculoase, cum ar fi medii de-înaltă temperatură, presiune înaltă-, inflamabile, explozive și toxice, este imperativ să se asigure izolarea sistemului și să se confirme plăcile oarbe pentru a elimina pericolele majore de siguranță la sursă.
Sistem de ulei de lubrifiere
Răcitorul de ulei afectează curățarea uleiului
În timpul procesului de curățare a uleiului pentru unitatea compresorului de aer, se efectuează mai întâi circulația extracorporală. Aceasta implică scurt-circuitarea conductei superioare de ulei și a conductei de retur cu un furtun, adăugarea unui filtru la conexiunea superioară a conductei de ulei și pornirea pompei de ulei de lubrifiere să circule timp de 4-6 ore. Filtrul este apoi îndepărtat pentru inspecție. Cu toate acestea, la mai bine de o lună de la curățarea sistemului de ulei, filtrul a fost îndepărtat pentru inspecție și au fost descoperite particule negre și dure. Analiza a sugerat că răcitorul de ulei a fost pe amplasament-o perioadă îndelungată, provocând oxidare și rugină în interiorul carcasei schimbătorului de căldură, care a fost transportat în conducte de uleiul de lubrifiere. Dezasamblarea și inspecția răcitorului de ulei au evidențiat rugina semnificativă pe carcasă. Au fost luate măsuri, inclusiv spălare cu jet de apă la presiune înaltă, uscare cu aer și sablare a carcasei. După acest tratament, pompa de ulei a fost pornită, iar după 3-4 cicluri de spălare, calitatea uleiului s-a dovedit a fi acceptabilă.
Curățarea rezervorului de ulei de lubrifiere a cauzat contaminarea secundară a uleiului de lubrifiere.
După ce sistemul de ulei de lubrifiere a fost spălat, uleiul de lubrifiere a fost pompat și curățat. După verificarea de către departamentul de inginerie, firma de supraveghere și instalația de separare a aerului, uleiul de lubrifiere a fost reumplut. Cu toate acestea, eșantionarea și analiza după reumplere au arătat că conținutul de apă din uleiul de lubrifiere a crescut de la 78 × 10⁻⁶ înainte de curățare la 680 × 10⁻⁶, ceea ce nu a îndeplinit standardele de calitate a uleiului. Prin urmare, admisia filtrului de ulei de vid a fost conectată la supapa de scurgere din partea de jos a rezervorului de ulei, iar ieșirea a fost conectată la portul de umplere din partea de sus a rezervorului. Filtrul de ulei de vid a fost apoi pornit pentru a circula și a filtra uleiul de lubrifiere în rezervor. Eșantionarea și analiza trei zile mai târziu au arătat că conținutul de apă din uleiul de lubrifiere a revenit la standardul de mai puțin de 160 × 10⁻⁶. Analizele ulterioare au stabilit că cauza principală a contaminării secundare a fost apa de ploaie care pătrundea în butoaiele de ulei de lubrifiere în timp ce acestea erau depozitate în aer liber. Uleiul de lubrifiere a fost apoi pompat în tamburele-umplute cu apă, provocând o contaminare secundară.
Insulă de răcire cu aer și sistem de condens
Unitatea de separare a aerului constă în principal din șase ventilatoare cu frecvență variabilă-, două pompe de condens, două pompe de scurgere, un puț fierbinte, un rezervor flash, un rezervor de condens și conducte de conectare. Fluxul procesului este următorul: aburul evacuat de la turbină intră în fascicul de tuburi din aval răcit cu aer-prin galeria de evacuare pentru schimbul de căldură. Condensul este colectat în colectorul inferior și apoi este condus la rezervorul de condens. Gazul ne-condensabil este trimis la pompa de evacuare prin conducta de aer din partea superioară a fasciculului de tuburi în contracurent. După presurizare, condensul schimbă căldură cu aburul din răcitorul de evacuare din răcitorul de evacuare. Apoi este împărțit în două căi: o cale se întoarce la rezervorul de condens prin supapa de retur a condensului (LV814) pentru a menține un nivel stabil al lichidului, iar cealaltă cale este trimisă la rețeaua de condens prin supapa de evacuare a condensului (LV815). Aburul de evacuare al turbinei și condensul din galeria de evacuare sunt colectate în puțul fierbinte și returnate în rezervorul de condens prin pompa de scurgere-variabilă.
Curentul motorului pompei de condens depășește curentul nominal
În timpul procesului de punere în funcțiune a pompei de condens, LV815 a fost complet închis și LV814 complet deschis pentru a porni pompa de condens. Supapa de evacuare a fost apoi deschisă încet. Când supapa de evacuare a fost deschisă cu aproximativ patru ture, curentul motorului pompei de condens a ajuns la 200 A (curent nominal 210 A). Testele repetate nu au reușit să rezolve problema curentului nominal care depășește curentul motorului. După analiză, la selectarea pompei, rezistența conductei periferice a fost considerată a fi de 110 mH₂O și a fost selectată pompa 200NB-110 (curba de performanță a acesteia este prezentată în Figura 1). Adică, atunci când rezistența după pompă atinge 110 mH₂O, debitul pompei atinge valoarea de proiectare (linia punctată verticală din Figura 1). Când rezistența după pompă este mai mică de 110 mH₂O, debitul pompei va crește și puterea acesteia va crește în consecință. Când debitul atinge 215t/h, rezistența după pompă este de 103mH₂O și puterea motorului este de 110kW. Când rezistența după pompă este redusă și mai mult, pe măsură ce debitul crește, puterea motorului va depăși valoarea de proiectare și motorul pompei va fi supraîncărcat. Prin urmare, a fost adăugat un orificiu de reglare între conducta de retur a pompei de condens și admisia rezervorului de condens. Orificiul are o suprafață de curgere de 0,00255 m², un diametru al orificiului de reglare de 57 mm și o grosime de 10 mm. Debitul calculat este de 80 t/h. După modificarea conductei de condens, pompa de condens a fost pornită. Când supapa de evacuare a fost deschisă la 50%, curentul motorului pompei de condens a fost de 90A. Când supapa de evacuare a fost complet deschisă, curentul motorului pompei de condens era de numai 130A.
Extractorul principal cu vid nu a reușit să mențină vidul în timpul funcționării în prima și a doua etapă.
În timpul testului de blocare a compresorului, după inversarea extractorului principal de vid (folosind prima și a doua etapă), s-a descoperit că vidul nu poate fi menținut.
Presiunea de vid (presiunea absolută, aceeași mai jos) a crescut de la 13 kPa la 20 kPa. Presiunea de vid a continuat să crească la 30 kPa și a dat semne că va continua să crească după inversarea extractorului principal cu vid. Pentru a asigura funcționarea în siguranță a unității, extractorul de vid de pornire-a fost re-activat, iar presiunea de vid a scăzut rapid la 13 kPa. După testul de funcționare, filtrele de admisie și duzele celor două extractoare principale cu vid au fost deschise și inspectate. Nu au fost găsite resturi, ceea ce indică faptul că extractoarele principale cu vid nu erau înfundate și funcționau normal. Analiza a arătat că funcționarea extractorului de vid-de pornire a fost legată de presiunea aburului de lucru. Deoarece aburul de lucru al extractorului de vid-pornit nu se condensează, nu a fost legat de temperatura de supraîncălzire a aburului. Presiunea de lucru a aburului îndeplinește în prezent cerințele de proiectare, iar extractorul cu vid de pornire-poate fi utilizat în mod normal. Când sistemul stabilește vid, aburul evacuat de la turbină intră în condensator pentru condensare. Odată ce sistemul de condens este operațional, sunt de obicei instalate extractoare de vid primare și secundare. O diferență semnificativă între extractoarele de vid primare și secundare și extractoarele de vid de pornire este că aburul de antrenare nu este evacuat direct, ci recuperat prin condensare. Eficiența lor de extracție este direct legată de performanța de condensare a răcitorului de extracție. Trei factori influențează performanța de condensare a răcitorului de extracție: temperatura de intrare a apei de răcire; temperatura aburului de lucru; și debitul de gaz ne-condensabil (scăpare de vid din partea turbinei). Parametrii de proiectare pentru ejectorul de abur din acest proiect sunt următorii: presiunea aburului de funcționare de 1,5 MPa, temperatură de 201 grade (ușor supraîncălzit); temperatura de intrare a apei de racire de 69,1 grade, temperatura de iesire de 70,5 grade, debit de 118 t/h; și contrapresiune de 28 kPa. Să discutăm mai întâi despre impactul temperaturii apei de răcire. În timpul-punerea în funcțiune la fața locului, sistemele periferice ale sistemului de condens nu fuseseră încă stabilite. Debitul pompei ajunsese deja la peste 180 t/h, dar doar o parte din această apă (zeci de tone) a fost evacuată. Cea mai mare parte a apei a trecut prin conducta de retur în rezervorul de condens, unde a intrat apoi în răcitorul de evacuare. Apa de răcire folosită pentru răcirea aburului circula în principal într-un circuit închis. Când răcitoarele de evacuare primare și secundare erau operaționale, temperatura apei de răcire a crescut după trecerea prin răcitorul de evacuare, iar temperatura a crescut și mai mult după trecerea prin circuitul închis. Pe măsură ce timpul de funcționare a crescut, temperatura apei de răcire a continuat să crească, iar contrapresiunea sistemului a crescut, de asemenea, treptat. Să luăm în considerare impactul temperaturii aburului de funcționare. Răcitorul de evacuare funcționează absorbind mai întâi căldura sensibilă a aburului supraîncălzit și apoi absorbind căldura latentă a aburului pentru a-l condensa. În prezent, deoarece aburul de etanșare cu presiune intermediară-a turbinei și aburul de lucru sunt extrași din aceeași conductă, aburul de etanșare-presiunea intermediară a turbinei necesită o supraîncălzire de 30K, ceea ce face ca temperatura aburului de lucru să atingă 270 de grade, o supraîncălzire severă. Cea mai mare parte a zonei de schimb de căldură a răcitorului de extracție este utilizată pentru a absorbi căldura sensibilă a aburului, afectând grav eficiența de condensare a acestuia și, în consecință, reducându-i capacitatea de extracție. Datele colectate din mai multe teste arată că atunci când temperatura aburului de lucru este relativ scăzută (210 grade, ușor supraîncălzit), aspiratoarele primare și secundare pot funcționa normal și pot menține contrapresiunea sistemului. Cu toate acestea, atunci când supraîncălzirea este excesivă, acestea nu pot funcționa normal. Prin urmare, pentru a asigura funcționarea corectă a extractorului de abur cu jet, temperatura aburului de lucru trebuie scăzută la aproximativ valoarea de proiectare.
Înfundarea frecventă a filtrului de admisie a pompei de scurgere
În timpul testului combinat al unității compresorului de aer, când debitul de abur al turbinei a atins aproximativ 70 t/h, pompa de scurgere a început să funcționeze defectuos, ceea ce a făcut ca nivelul lichidului fierbinte din puț să continue să crească. După trecerea la funcționarea de așteptare, nivelul lichidului a scăzut pentru scurt timp înainte de a continua să crească. La dezasamblarea sităi de admisie a pompei pentru inspecție, s-a descoperit că era înfundată cu o cantitate mare de rugină și nămol. Pentru a menține funcționarea unității, personalul a fost desemnat să inverseze frecvent pompa pentru a curăța continuu sita. Cu toate acestea, nici după punerea în funcțiune a unității, conducta principală de evacuare nu fusese curățată, iar sita a rămas înfundată. Dezasamblarea conductei principale de evacuare a scos la iveală o cantitate mare de rugină și nămol în partea inferioară a conductei principale și a puțului fierbinte. Analiza a arătat că rugina și nămolul provin în principal din conducta principală de evacuare. Acest lucru s-a datorat-insula de răcire a aerului care nu a fost curățată fierbinte- în timpul punerii în funcțiune. Rugina, zgura de sudură și praful care aderă la peretele interior al țevii principale de evacuare au fost spălate de aburul de evacuare din turbină și colectate în puțul fierbinte cu condens. Această rugină, nămol și rugină au fost apoi transportate în mod continuu la admisia pompei de către pompa de scurgere, înfundând filtrul și provocând funcționarea defectuoasă a pompei de scurgere.
