空分裝置穩(wěn)定運(yùn)行問題分析及解決措施

張龍 朱致欣

摘 要：本文以四川天華股份有限公司空分裝置為研究對(duì)象，對(duì)該裝置中的問題進(jìn)行深入分析和研究，并且找出了問題產(chǎn)生的原因。對(duì)應(yīng)上述空分裝置的問題分別采取解決措施。結(jié)果表明：這些措施切實(shí)有效地解決了生產(chǎn)中的實(shí)際問題，達(dá)到了較好效果，使裝置保持長期穩(wěn)定的生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：空分裝置;問題;解決措施;穩(wěn)定生產(chǎn)

1 空分裝置工藝介紹

四川天華股份有限公司制氧量為15000Nm3/h的內(nèi)壓縮空分裝置由開封空分集團(tuán)設(shè)計(jì)制造，主要為下游乙炔裝置提供原料氧氣和向天華園區(qū)各裝置輸送氮?dú)狻⒖諝狻Ｔ摽辗盅b置采用一拖二空壓機(jī)、分子篩吸附、增壓透平膨脹機(jī)、全低壓精餾以及液氧泵內(nèi)壓縮工藝，全套設(shè)備包含空氣過濾系統(tǒng)、空氣壓縮系統(tǒng)、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、分餾塔系統(tǒng)、壓氧系統(tǒng)、壓氮系統(tǒng)和液體貯存等系統(tǒng)。

2 裝置穩(wěn)定運(yùn)行的問題分析及解決措施

2.1 空壓機(jī)軸位移不斷升高問題

空壓機(jī)開車后不久，發(fā)現(xiàn)齒輪箱軸位移在不斷緩慢上升，齒輪箱止推軸承溫度也隨同不斷上漲，說明止推瓦塊存在一定磨損。空壓機(jī)運(yùn)行數(shù)月，位移值就接近連鎖值，從而不得不停車檢修。

可能有以下幾個(gè)方面的因素引起機(jī)組軸位移升高：①軸位移檢測是否準(zhǔn)確;②安裝不當(dāng)、軸向間隙過大等;③機(jī)組設(shè)計(jì)不合理，軸向推力過大，止推軸承偏小，無法承載軸向推力;④局部有油垢導(dǎo)致潤滑不良或油路不暢通，使油膜難以形成，出現(xiàn)止推瓦磨損，產(chǎn)生軸位移升高;⑤停車檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)止推瓦塊出現(xiàn)了偏磨，經(jīng)過多次監(jiān)測和分析，才發(fā)現(xiàn)齒輪箱與水平面不垂直，齒輪箱主軸孔和端面不平度超差，導(dǎo)致止推瓦面與推力盤的平行度超過規(guī)定值而出現(xiàn)了偏磨現(xiàn)象。

處理措施：若要徹底解決問題，需要將齒輪箱拆除送外方加工處理，檢修時(shí)間長，對(duì)生產(chǎn)影響大。于是采取臨時(shí)檢修方案，以現(xiàn)用軸承配合推力盤傾斜度加工出推力瓦斜度，增加止推瓦塊巴氏合金厚度，增強(qiáng)了推力瓦端面的平行度和抗磨性;安裝聯(lián)軸器時(shí)，將軸承向透平端靠約0.3mm，以減輕位移增大影響。

通過處理后，空壓機(jī)運(yùn)行再也沒有出現(xiàn)位移高和止推瓦塊磨損問題，實(shí)現(xiàn)了空壓機(jī)長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 系統(tǒng)晃電造成空壓機(jī)連鎖停車問題

在夏季，由于雷雨天氣影響，經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)晃電或者電壓不穩(wěn)定情況，對(duì)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。解決措施：為了避免停車事故出現(xiàn)，我們將壓縮機(jī)潤滑油壓力低輔油泵自啟動(dòng)值由0.11MPa提高至0.13MPa，將潤滑油總管油壓低輔油泵自啟動(dòng)值由0.6MPa提高至0.9MPa，并增設(shè)運(yùn)行油泵斷電（故障）備用油泵立即啟動(dòng)的連鎖，該措施使晃電時(shí)油壓恢復(fù)時(shí)間大幅縮短，較好地克服了由于瞬間晃電而造成的停車問題，保證了空壓機(jī)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 分子篩充壓引起負(fù)荷波動(dòng)問題

2.3.1 分子篩充壓引起負(fù)荷波動(dòng)問題分析

分子篩充壓閥原設(shè)計(jì)是分4步開閥，充壓時(shí)第一步開至25%，然后分別開至50%、75%、100%，充壓時(shí)間15分鐘。開至25%時(shí)對(duì)系統(tǒng)影響較小，但開至50%時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓力較大幅度波動(dòng)，空壓機(jī)入口導(dǎo)葉設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)無法跟上，進(jìn)冷箱負(fù)荷瞬間降低3000Nm3/h，經(jīng)常引起分餾塔工況波動(dòng)和氧氣純度、壓力波動(dòng)。

2.3.2 優(yōu)化改進(jìn)

將充壓閥初始開度調(diào)整為30%，加大初期充壓量，然后第二步均勻開至45%，減少波動(dòng)，并延長第一步開啟時(shí)間到820秒，第二步開啟時(shí)間到1200秒，第三步開至60%，第三步結(jié)束時(shí)，壓力接近充平，然后開至100%。把整個(gè)充壓時(shí)間由15分鐘增加至25分鐘，基本上實(shí)現(xiàn)了均勻充壓，空壓機(jī)入口導(dǎo)葉設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)或者手動(dòng)調(diào)節(jié)很容易控制壓力穩(wěn)定，大大減少了充壓引起的波動(dòng)，使系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。

2.4 氧氣的穩(wěn)定供應(yīng)問題

下游乙炔裝置對(duì)氧氣的穩(wěn)定供應(yīng)要求非常高，要求波動(dòng)范圍小于3kPa。原設(shè)計(jì)氧氣送出為流量調(diào)節(jié)閥，即使安排專人負(fù)責(zé)也經(jīng)常滿足不了乙炔裝置對(duì)氧氣穩(wěn)定的要求，并且多次出現(xiàn)由于氧氣波動(dòng)引起乙炔裝置跳車的問題。

解決措施：把氧氣流量調(diào)節(jié)閥改成閥后壓力自動(dòng)控制的壓力調(diào)節(jié)閥，通過閥門自動(dòng)調(diào)節(jié)來保持閥后壓力的穩(wěn)定，該措施達(dá)到了較好效果。在乙炔裝置波動(dòng)時(shí)，我們派專人負(fù)責(zé)控制氧氣壓力，通過多次操作我們總結(jié)出了配合乙炔裝置開停車穩(wěn)定供氧的快速操作法，經(jīng)過精心操作，氧氣穩(wěn)定公用的問題得到解決，這為乙炔裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也提高了服務(wù)下游工序的質(zhì)量。

3 結(jié)束語

本文從四川天華股份有限公司空分裝置生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，對(duì)該裝置中的問題進(jìn)行深入研究和分析，找出了問題產(chǎn)生的原因，并采取多種措施，切實(shí)有效地解決了生產(chǎn)中得實(shí)際問題，達(dá)到了較好效果，促進(jìn)了裝置長周期穩(wěn)定生產(chǎn)。

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