延遲焦化裝置密閉輸焦長周期運行改造

嚴 政，許 強，黃 敏，妥占海，任海峰

（中石油克拉瑪依石化有限責任公司煉油第四聯合車間，新疆克拉瑪依 834003）

0 引言

中石油克拉瑪依石化有限責任公司現有3套焦化裝置、共6個焦塔生產，年生產焦炭360000t。為解決環境污染問題，焦化裝置于2012年建成管狀帶式密閉輸送系統。但該系統投入使用后，破碎機故障頻發，維修頻率高，無法正常使用，該系統長期處于停用狀態，導致資產閑置。為了將該系統正常投入使用，對密閉輸焦系統不能正常運行的瓶頸問題進行梳理、攻關，提出改造要求并實施。

1 密閉輸焦系統現狀

（1）破碎機振動大。改造前破碎機破碎輥與驅動軸之間為法蘭盤連接方式，其驅動法蘭為懸臂結構。在使用中，驅動軸與法蘭盤之間的焊縫經常開裂斷焊，并且還出現了破碎輥整體飛出的事故，存在嚴重安全隱患。

（2）破碎機破碎能力差。改造前破碎機破碎能力較差：一是頻繁出現卡焦、堵焦、溢焦現象；二是破碎機行走驅動方式為鋼輪鋼軌摩擦驅動方式，運行驅動力較小，冬季鋼軌結冰或石油焦堆放偏高運行阻力稍大時，破碎機易打滑不能正常工作。

（3）抓焦難度大、效率低。密閉輸焦裝焦平臺過高，橋吊抓斗在通過篦子板給料倉裝料時，抓斗與篦子板間距小，操作難度大，抓斗碰撞篦子板的風險較高，因此抓焦效率較低。

2 技術改造方案

2.1 優化完善破碎機的功能設計，提高設備可靠性

2.1.1 破碎輥通軸設計

改造前破碎機破碎輥與驅動軸之間為法蘭盤連接方式，驅動法蘭為懸臂結構。在使用中，驅動軸與法蘭盤之間的焊縫經常開裂、斷焊，還出現過破碎輥整體飛出的事故，存在嚴重安全隱患。

改造措施：將破碎輥驅動方式改為2個軸承座支承雙邊鏈條的方式，破碎輥采用簡支梁結構，避免了法蘭盤連接出現的焊縫斷裂現象，杜絕了連接法蘭開裂、振動增大、破碎輥脫落行走等運行風險。

2.1.2 破碎齒可拆卸設計、螺旋分布

改造前破碎機破碎齒短，破碎和刨料清篦的效果差。破碎輥最大外徑800mm，破碎齒長100mm。

改造措施：破碎機破碎輥最大外徑1500mm，破碎齒長度350mm，破碎齒為多螺旋線大螺旋角對稱布置，瞬間破碎力集中在少數幾個破碎齒上，破碎效果強（圖1）。破碎齒采用可拆式結構，拆卸方便。

2.1.3 銷齒輪銷齒條強制驅動

改造前破碎機行走驅動方式為鋼輪鋼軌摩擦驅動方式，運行驅動力較小，冬季鋼軌結冰或石油焦堆放偏高運行阻力稍大時，清箅機容易打滑，不能正常工作。

改造措施：破碎機行走驅動方式改由銷齒輪銷齒條強制驅動，解決現有清箅機易打滑的問題。

圖1 改造前后的破碎機

2.1.4 軌道長度延長，擋料板傾斜安裝

改造前破碎機有效行走長度不夠，致使橋吊抓斗在給料倉裝料時只能將石油焦放在中間料倉位置，前后2個料倉物料較少，傳送帶輸送效率低。

改造措施：破碎機軌道長度前后分別加長500mm，并將前端的垂直型擋料板設計成傾斜式，以增大抓斗卸料時在長度方向的有效空間，保證3個料倉的物料均衡，解決中間料倉物料過多、兩端料倉物料過少的問題，提高輸送效率。

2.1.5 增加裝防抬裝置和清軌器

改造前破碎機本體沒有防抬裝置和清軌器，在破碎石油焦過程中經常出現爬坡脫軌和終端限位開關失靈而沖出軌道的現象，存在嚴重的安全隱患。

改造措施：破碎機加設防抬裝置和清軌器，防止破碎過程中或鋼軌上有物料時破碎機抬升脫軌，保證破碎機與終端限位開關準確接觸，解決了破碎機爬坡、脫軌和終端限位開關失靈而沖出軌道的問題。

2.1.6 電纜支架加高

改造前破碎機隨行拖纜支架高度過低，而且安裝方向存在問題，經常出現拖纜斷線現象。

改造措施：電纜支架從現有的 1.5m提高到2.0m，并將拖纜安裝在靠走臺一側（與原先位置反向安裝），拖纜不會刮碰到石油焦。根據2套焦化裝置超過4a的運行使用對比，2種油霧潤滑技術都能滿足焦化裝置機泵群的基本運行需求，而且故障率相對浸油潤滑都很低，可靠性不錯，軸承使用壽命都超過30000h。但就操作維護而言，噴射型油霧潤滑技術優于傳統油霧潤滑技術。

2.2 優化抓焦高度，提升傳送效率

2.2.1 抓斗的“扁平化”改造

密閉輸焦裝焦平臺過高，橋吊抓斗在通過篦子板給料倉裝料時，抓斗與篦子板間距小，操作難度大，抓斗碰撞篦子板的風險較高。同時，由于抓斗提升高度增加，抓斗發生沖頂事故的風險增大。為降低改造成本，本次改造不涉及原破碎平臺土建基礎，破碎機、篦子板及軌道根據原料倉大小、破碎平臺尺寸進行設計改造，改造后破碎機軌道高度較原來高出30cm左右，進一步壓縮抓焦空間，因此提出了抓斗“扁平化”改造。車間對原有抓斗尺寸進行實際測量，與專業生產廠家進行交流溝通，與生產廠家簽訂技術協議，在保證抓斗容積的前提下，降低抓斗的垂直高度約40cm。

2.2.2 高度指示儀的應用

起重機抓斗起升限位原來由機械限位裝置控制，在使用密閉輸焦系統時，由于抓焦平臺設計較高，抓斗提升高度已接近高限，加之除焦期間蒸氣煙霧遮擋視線，出現多次抓斗沖頂事故。本次改造在每臺起重機上都加裝了高度指示儀。高度指示儀由車間提出構想，將傳統機械限位裝置與編碼器、顯示屏相結合，數字化顯示抓斗距上限位的數值，為操作人員提供直觀判斷依據。機械限位的設定高度比高度指示儀的高出20cm，當高度指示儀故障失效時，機械限位仍能保證抓斗停止上升，雙重保護，可有效避免抓斗沖頂事故。該構想由科騰公司設計完成，實際使用效果良好，改變了憑借人工經驗判斷提升高度的歷史。

2.3 優化輸焦系統操作，提升輸焦能力

2.3.1 對給料機給料量的調整

主要植物學性狀詳見表2。由表2可知，株高多寶最高為26.4 cm，大綠黃迷你最低為24.0 cm，小寶居中為25.6 cm。開張度小寶最大為33.9 cm，大綠黃迷你最小為27.6 cm，多寶居中為33.6 cm。縱徑多寶最長為23.0 cm，小寶次之為22.8 cm，大綠黃迷你最短為21.0 cm。橫徑小寶最長為13.0 cm，其次是多寶為12.4 cm，大綠黃迷你最短為11.5 cm。球葉色大綠黃迷你為金黃色，多寶為深黃色，小寶為淡黃色。緊實度以多寶、小寶最好，表現為緊實，大綠黃迷你為較緊。風味以大綠黃迷你為佳，多寶、小寶品種為較佳。形狀均為合抱圓筒形。

在以往的操作中，通過緩沖料倉下料口的閘板開度調整每臺給料機的給料量，給料量過大時關小閘板開度，反之開大閘板開度。該項操作在實際使用中存在以下3個問題。

（1）閘板開度難以精確控制。

（2）頻繁操作該閘板容易造成控制電動推桿行程的行程開關損壞，當行程開關損壞后，電動推桿達到最大行程后，通過自帶的過載保護停止動作，容易造成電機損壞。

（3）給料機處于半空位置，作業空間小，修復難度大。

改造完成后，調整了給料機的給料量控制法：將每個破碎站的3個緩沖料倉下料閘板控制在全開狀態，調整給料機給料槽體傾斜度，最終使3個給料機全部正常下料時，管帶機負荷處于接近滿載狀態，料倉下料口閘板保持全開，無需操作，降低了操作難度。

2.3.2 破碎機的遠程遙控設備更換

2.3.3 優化焦炭輸送時間及順序

根據除焦周期合理安排3個焦池焦炭的拉運，班組根據每天不同的工作量，合理、靈活安排橋吊崗位人員數量。同時，為傳送帶崗位和橋吊崗位人員配備對講機，對講機帶有銷售車間頻道，方便與焦廠人員溝通，提高了作業效率。目前，密閉輸焦系統基本能夠滿足3套裝置焦炭的密閉輸送需求，節省了汽車拉運及拉焦道路清掃費用，拉焦道路及周邊環境保持清潔，改善焦化裝置附近的廠容廠貌。

2.3.4 加強設備管理、完善巡檢制度

密閉輸焦系統改造完成后，車間還修訂了破碎機及管帶機的操作卡，培訓操作人員，同時建立密閉輸焦系統巡檢制度，在關鍵部位放置巡檢記錄本，操作人員2h巡檢1次，檢測各個測溫、測振點，并按要求填寫記錄。

3 結束語

（1）密閉輸焦系統項目總投資約3000萬人民幣，項目建造完成后不能正常使用，長期處于停用狀態，造成嚴重資產閑置。2016年改造完成后，該系統正常投入使用，整體運行穩定，基本滿足3套焦化裝置焦炭的密閉輸送要求，盤活了公司的大額閑置資產。

（2）通過密閉輸送焦炭，拉焦道路及周邊環境保持了清潔，改善焦化裝置附近的廠容廠貌。

（3）密閉輸焦系統投用以后，每年節約拉焦車及道路清理費用約200多萬元人民幣。