煤氣鼓風機環保風險防控技術實踐與探討

張維夏

(山西焦化股份有限公司，山西 臨汾 041606)

1 現狀及存在問題

山西焦化股份有限公司三個煉焦系統配套三個回收車間，各回收車間的煤氣鼓風機(一開一備)是維持焦爐集氣管正常壓力，提供煤氣輸送推動力的關鍵設備。一旦出現故障停運，將會使荒煤氣大量放散，造成嚴重的大氣污染。隨著環保形勢的日益嚴峻，如何保證煤氣鼓風機長周期運行，以及在故障停運后能以最快的速度開啟，最大限度地降低荒煤氣大量放散造成的環保風險，成為一項重要課題。

2 原因分析

鼓風機故障頻發，主要原因在于變頻器故障、儀表聯鎖信號誤動作等，導致煤氣鼓風機跳車頻次較高。

任一回收車間若鼓風機跳車開啟備用設備時，聯系程序復雜，準備環節多，導致備機開啟時間長，至少需15 min，主要為：1) 潤滑油路開啟循環，等待高位油箱回油(約12 min)；2) 聯系送備用機組高壓電(冷鼓→中控室→調度→總降→調度→中控室→冷鼓)(約2 min)；3) 通蒸汽對備用機組進行暖機(約15 min)；4) 電氣、儀表專業檢查確認，這些工作環節至少需占用15 min。

出現跳車后，若應急處置流程不明確、工人操作不熟練，將延長開機時間。

3 應對措施

3.1 針對鼓風機故障頻發采取的措施

3.1.1 建立健全各專業設備包機、周檢制度

組織生產車間、電氣、德力信、建安等專業保障公司，明確了各機組機、電、儀、化各專業包機人，編制了各專業包機檢查表，由工藝車間牽頭，堅持每周四上午集中包機檢查，檢查情況及圖片發包機微信群。通過集中包機檢查，綜合評估設備技術狀態，及時發現問題進行處理。

3.1.2 儀表控制系統大量采用冗余設計，提高控制可靠性，減少誤動作

一是對鼓風機聯鎖保護系統統一進行改造，實現了控制系統供電、控制、電源1+1冗余。

二是對鼓風機本體測溫元件進行選型，本體測溫元件改為單支雙芯鎧裝熱電阻，重新敷設相應信號電纜，系統聯鎖由單點聯鎖改為“二取二”或“三取二”聯鎖，減少測控點的誤指示引起的聯鎖跳車。

三是對鼓風機軸位移聯鎖回路進行優化：引入軸位移變送器數字量輸出的“報警”、“停機”兩組干接點信號送到DCS系統檢測，在DCS系統聯鎖邏輯中將該報警信號與原AI信號一同用于邏輯判斷，可避免由軸位移變送器意外停電觸發的鼓風機聯鎖跳車。

3.1.3 實施電氣改造，完善操作應急制度，提高鼓風機安全穩定運行

一是對2#、5#、6#變頻器進行更新改造，通過變頻器重新選型，解決抗晃電能力較差問題，進一步提高鼓風機變頻器運行可靠性。

二是聯合專業廠家服務工程師，對高壓變頻器開展每年預防性維護工作。

三是對鼓風機變頻器UPS、交直流電源模塊等易損件每2年定期更換一次，對風機嚴格按AB、ABB變頻器用戶手冊規定的運行周期進行定期更換。

四是在熱電站、二總降站、中央站增加3個系統鼓風機變頻器的后臺監控系統，確保電氣運行人員在第一時間了解鼓風機跳車原因，并在后臺系統上及時恢復報警信息，減少恢復送電時間。

五是在二總降站、熱電站增加一二系統鼓風機變頻器室視頻監控系統，確保運行人員對遠距離鼓風機變頻器室的實時監控。

六是由于變頻器室內空調制冷設備長時間運行,對鼓風機變頻器室空調4年更新一次，工藝方面保證水空調的用水量，防止水壓過低導致水空調偷停。

七是對三個回收鼓風機電動閥門雙電源升級改造，確保變電所單段失電狀況下，現場電動供電正常，為故障狀態下開啟備用鼓風機縮短時間。同時每月對鼓風機進、出口電動閥門雙電源切換裝置進行測試，確保雙電源切換裝置動作的可靠性。

八是完善備用油泵試車制度。每周對鼓風機油泵進行手動切換，通過鼓風機油泵試車測試備用油泵主回路、控制回路是否完好，及時發現問題處理隱患，確保備機正常完好。

3.1.4 完善在用機組定期倒運、小修保養制度

規定在用鼓風機至少6個月必須倒運一次，不允許長期連續運行。正常倒運時要求機、電、儀、化等相關單位領導參加。對在用機組輪換停下來由各專業進行全面檢查、保養小修，及時發現隱患進行處理。凡涉及鼓風機的各類檢修均列入公司級檢修項目進行監管，實行升級管理，在檢修無備車等特殊狀況下，對在用機組采取監控運行措施，要求生產廠及保障公司主要領導現場指揮，加密巡檢，保證備用機組檢修不過夜，在用機組運行受監控，最大限度減少環保風險。

3.2 針對鼓風機跳車后備機快速開啟采取的措施

3.2.1 探索實行了備用機組連續熱備模式

原備用鼓風機為冷備狀態，機組啟動前需先開啟油循環、蒸汽暖機，申請送高壓電，延長了開車時間。如何壓縮甚至取消這些耗時長的開車環節，我們組織開展了一系列試驗。

一是完成了機組停運狀態下潤滑油系統連續循環運行試驗。通過試驗證明冷態下油壓、油溫均可以控制在合理指標內，不存在超壓情況。

二是完成了機組不暖機直接啟動的試驗。試驗證明，只要做好日常的定期吹掃泄油管、定期排液、定期盤車，保持機組定轉子部分清潔，機組可以不暖機直接啟動，振動值在可控指標內。

通過以上試驗，我們要求對備用鼓風機實行長期熱備模式，即備機狀況下潤滑油系統正常運行，機組送高壓電，緊急情況下具備直接啟動功能。

3.2.2 完善了備用機組定期盤車、泄油管吹掃、空投和試車制度

在鼓風機軸上噴涂盤車標識，要求每天對備用機組盤車3次，泄油管吹掃2次。堅持每周四機組空投試驗，進出口閥門做試動作試驗，每月第一個周四對備用機組開啟試車，在低于臨界轉速運行，通過正式運轉對機電儀各裝置進行測試，及時排查處理隱患。通過以上工作，確保備用機。

3.2.3 完善了鼓風機跳車應急預案，并定期進行演練

主要從處置原則、匯報程序、現場操作三方面對鼓風機跳車后的應急處置進行規范，并通過三個系統10余次的模擬演練，最終確定最優應急處置流程。

1) 明確處置原則：鼓風機跳車時立即開啟備用鼓風機。

2) 簡化匯報程序：備用鼓風機送高壓電熱備，省略要高壓電、空投程序，縮短匯報時間。

3) 規范現場操作步驟：車間值班長為第一指揮人，組織鼓風機現場處置：a) 先關備用鼓風機泄油管，再關跳車鼓風機泄油管。b) 確認電捕輸出高壓電為零。c) 對備用鼓風機進行盤車。d) 啟動備用鼓風機。e) 關跳車鼓風機的煤氣進口閥門，開備用鼓風機煤氣出口閥門。f) 開備用鼓風機煤氣進口閥門進行調節，關跳車鼓風機煤氣出口閥門。

同時，根據以上內容，針對各崗位職責分別制定鼓風機跳車應急處置卡，確保崗位人員清晰明確地了解應急處置流程，熟練掌握各項處置操作，最大程度保證鼓風機的順利開啟。

4 效益分析

通過對鼓風機設備技術改造、備用模式調整、應急處置流程模式化等，使鼓風機跳車后由15 min開啟縮短至3 min左右快速開啟，大大降低了環保風險，得以應對愈加嚴峻的環保形勢。

5 結語

面對目前嚴峻的環保形勢，在快速開啟鼓風機方面，設備技術改造、備用模式調整、應急處置流程模式化等均具有廣泛應用，可以大大降低環保風險，具有良好的推廣前景。