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(zé)任公司煉油第四聯(lián)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(zé)任公司現(xiàn)有3套焦化裝置、共6個焦塔生產(chǎn)，年生產(chǎn)焦炭360 000 t。為解決環(huán)境污染問題，焦化裝置于2012年建成管狀帶式密閉輸送系統(tǒng)。但該系統(tǒng)投入使用后，破碎機故障頻發(fā)，維修頻率高，無法正常使用，該系統(tǒng)長期處于停用狀態(tài)，導(dǎo)致資產(chǎn)閑置。為了將該系統(tǒng)正常投入使用，對密閉輸焦系統(tǒng)不能正常運行的瓶頸問題進行梳理、攻關(guān)，提出改造要求并實施。

1 密閉輸焦系統(tǒng)現(xiàn)狀

（1）破碎機振動大。改造前破碎機破碎輥與驅(qū)動軸之間為法蘭盤連接方式，其驅(qū)動法蘭為懸臂結(jié)構(gòu)。在使用中，驅(qū)動軸與法蘭盤之間的焊縫經(jīng)常開裂斷焊，并且還出現(xiàn)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(xiàn)卡焦、堵焦、溢焦現(xiàn)象；二是破碎機行走驅(qū)動方式為鋼輪鋼軌摩擦驅(qū)動方式，運行驅(qū)動力較小，冬季鋼軌結(jié)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(fēng)險較高，因此抓焦效率較低。

2 技術(shù)改造方案

2.1 優(yōu)化完善破碎機的功能設(shè)計，提高設(shè)備可靠性

2.1.1 破碎輥通軸設(shè)計

改造前破碎機破碎輥與驅(qū)動軸之間為法蘭盤連接方式，驅(qū)動法蘭為懸臂結(jié)構(gòu)。在使用中，驅(qū)動軸與法蘭盤之間的焊縫經(jīng)常開裂、斷焊，還出現(xiàn)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(qū)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(jié)構(gòu)，避免了法蘭盤連接出現(xiàn)的焊縫斷裂現(xiàn)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(fēng)險。

2.1.2 破碎齒可拆卸設(shè)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800 mm，破碎齒長100 mm。

改造措施：破碎機破碎輥最大外徑1500 mm，破碎齒長度350 mm，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(shù)幾個破碎齒上，破碎效果強（圖1）。破碎齒采用可拆式結(jié)構(gòu)，拆卸方便。

2.1.3 銷齒輪銷齒條強制驅(qū)動

改造前破碎機行走驅(qū)動方式為鋼輪鋼軌摩擦驅(qū)動方式，運行驅(qū)動力較小，冬季鋼軌結(jié)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。

圖1 改造前后的破碎機

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

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500 mm，并將前端的垂直型擋料板設(shè)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(jīng)常出現(xiàn)爬坡脫軌和終端限位開關(guān)失靈而沖出軌道的現(xiàn)象，存在嚴重的安全隱患。

改造措施：破碎機加設(shè)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(guān)準(zhǔn)確接觸，解決了破碎機爬坡、脫軌和終端限位開關(guān)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(jīng)常出現(xiàn)拖纜斷線現(xiàn)象。

改造措施：電纜支架從現(xiàn)有的 1.5 m提高到2.0 m，并將拖纜安裝在靠走臺一側(cè)（與原先位置反向安裝），拖纜不會刮碰到石油焦。根據(jù)2套焦化裝置超過4 a的運行使用對比，2種油霧潤滑技術(shù)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30 000 h。但就操作維護而言，噴射型油霧潤滑技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)油霧潤滑技術(shù)。

2.2 優(yōu)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(fēng)險較高。同時，由于抓斗提升高度增加，抓斗發(fā)生沖頂事故的風(fēng)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(chǔ)，破碎機、篦子板及軌道根據(jù)原料倉大小、破碎平臺尺寸進行設(shè)計改造，改造后破碎機軌道高度較原來高出30 cm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(yè)生產(chǎn)廠家進行交流溝通，與生產(chǎn)廠家簽訂技術(shù)協(xié)議，在保證抓斗容積的前提下，降低抓斗的垂直高度約40 cm。

2.2.2 高度指示儀的應(yīng)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(tǒng)時，由于抓焦平臺設(shè)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(xiàn)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(gòu)想，將傳統(tǒng)機械限位裝置與編碼器、顯示屏相結(jié)合，數(shù)字化顯示抓斗距上限位的數(shù)值，為操作人員提供直觀判斷依據(jù)。機械限位的設(shè)定高度比高度指示儀的高出20 cm，當(dāng)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(gòu)想由科騰公司設(shè)計完成，實際使用效果良好，改變了憑借人工經(jīng)驗判斷提升高度的歷史。

2.3 優(yōu)化輸焦系統(tǒng)操作，提升輸焦能力

2.3.1 對給料機給料量的調(diào)整

在以往的操作中，通過緩沖料倉下料口的閘板開度調(diào)整每臺給料機的給料量，給料量過大時關(guān)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(guān)損壞，當(dāng)行程開關(guān)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(yè)空間小，修復(fù)難度大。

改造完成后，調(diào)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(tài)，調(diào)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(tài)，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(shè)備更換

為配合使用密閉輸焦系統(tǒng)，每臺起重機均配備了1套遙控設(shè)施（腳踏開關(guān)），橋吊操作人員通過輕踩腳踏開關(guān)控制破碎機的行走。在破碎機使用過程中，該遙控系統(tǒng)信號差，可靠性低，只能由專人在操作站操作破碎機，通過對講機與橋吊工進行溝通，過程繁瑣。改造過程中，更換了遙控設(shè)備，使用效果好，未出現(xiàn)控制失靈現(xiàn)象，降低了操作人員的工作量。

2.3.3 優(yōu)化焦炭輸送時間及順序

根據(jù)除焦周期合理安排3個焦池焦炭的拉運，班組根據(jù)每天不同的工作量，合理、靈活安排橋吊崗位人員數(shù)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(yè)效率。目前，密閉輸焦系統(tǒng)基本能夠滿足3套裝置焦炭的密閉輸送需求，節(jié)省了汽車拉運及拉焦道路清掃費用，拉焦道路及周邊環(huán)境保持清潔，改善焦化裝置附近的廠容廠貌。

2.3.4 加強設(shè)備管理、完善巡檢制度

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

3 結(jié)束語

（1）密閉輸焦系統(tǒng)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(tài)，造成嚴重資產(chǎn)閑置。2016年改造完成后，該系統(tǒng)正常投入使用，整體運行穩(wěn)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(chǎn)。

（2）通過密閉輸送焦炭，拉焦道路及周邊環(huán)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(tǒng)投用以后，每年節(jié)約拉焦車及道路清理費用約200多萬元人民幣。