大膽應(yīng)用 逐步消化 創(chuàng)新引領(lǐng)
——中鹽金壇三期汽輪機改造項目建設(shè)記

汽輪機在制鹽企業(yè)中的應(yīng)用一直處于摸索前行階段。2018年，中鹽金壇金賽鹽廠將這一探索變?yōu)槌晒Φ默F(xiàn)實，在世界同行中也是先行者。

從提出設(shè)想到設(shè)備選型，從人才積累到上馬調(diào)試，這期間經(jīng)歷的種種確定性和不確定性，都在向著一個新的制鹽方式轉(zhuǎn)型。

但新建一種制鹽形態(tài)，勢必要經(jīng)歷一環(huán)扣一環(huán)的調(diào)整、適應(yīng)及整體磨合。回顧起這段歷程，金賽鹽廠廠長徐敏感慨地說，汽輪機在金賽鹽廠的應(yīng)用，是項目團(tuán)隊在進(jìn)行長時間密集的攻關(guān)與調(diào)整后，走出的一條創(chuàng)新之路。

設(shè)想提出，準(zhǔn)備改造的“硬條件”

2018年7月，公司實施的三期汽輪機改造項目全稱“多效蒸發(fā)系統(tǒng)裝置節(jié)能降耗技術(shù)改造項目”，是由集團(tuán)公司批準(zhǔn)實施的大型技術(shù)改造工程。

公司總工程師、技術(shù)部長陳留平說，所謂三期汽輪機改造，是對現(xiàn)有二期MVR 制鹽裝置鹽硝車間壓縮機的驅(qū)動裝置——電機，進(jìn)行技術(shù)革新，利用蒸汽驅(qū)動汽輪機代替電機，輸出動力直接拖動壓縮機，同時利用汽輪機背壓氣作為一期制鹽裝置的熱能來源，實現(xiàn)蒸汽能源的梯級利用，提高能源利用率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

中鹽金壇二期年產(chǎn)100 萬噸制鹽項目于2010年11月正式投產(chǎn)運行，采用的是當(dāng)時制鹽行業(yè)最節(jié)能的MVR 技術(shù)。自這項技術(shù)從國外引進(jìn)以來，成功帶動了國內(nèi)制鹽企業(yè)使用MVR 的熱潮。據(jù)不完全統(tǒng)計，2010年以來，至少5 家國內(nèi)鹽企上馬的大型制鹽裝置采用了這項技術(shù)，甚至這項技術(shù)也在很多下游的氯堿企業(yè)得到應(yīng)用。

“二期建設(shè)時，采用的是電能驅(qū)動壓縮機，之所以沒有選用汽輪機驅(qū)動，在于當(dāng)時電價比較穩(wěn)定，而蒸汽價格卻經(jīng)常變動。”

然而，經(jīng)過幾年的運行，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，上網(wǎng)電價處于高位，燃煤機組的鍋爐蒸汽價格卻較低。據(jù)了解，中鹽金壇的兩套制鹽裝置，每年僅耗電就在一億度以上，加上變壓器容量費，用電投入成本很高。

從能源利用方面核算，使用電能驅(qū)動是二次能源轉(zhuǎn)化，而直接使用蒸汽驅(qū)動則是一次能源轉(zhuǎn)化，且電能經(jīng)過電網(wǎng)后勢必有損耗產(chǎn)生。因此，從物理學(xué)意義上講，用汽輪機驅(qū)動的節(jié)能效果，是不言而喻的。

實施這項改造要滿足三個基本條件：一要有自己的電廠，能夠生產(chǎn)50 公斤左右壓力的次高壓次高溫蒸汽；二是要有兩套以上的制鹽裝置，才能保證改造后的裝置產(chǎn)生的低壓蒸汽被充分利用；三是要有一批成熟的工程技術(shù)人員，保證工程順利實施和后期的穩(wěn)定運行。

條件可謂苛刻，不過這些中鹽金壇都已經(jīng)具備。

謀劃在前，解決工程的“大風(fēng)險”

談起三期汽輪機改造，熱動負(fù)責(zé)人王國華、設(shè)備負(fù)責(zé)人王泰、工藝負(fù)責(zé)人趙營峰、電氣儀表負(fù)責(zé)人孫順心等都坦言，“理論上可行，但是實際改造過程并非都能一帆風(fēng)順。”他們表示，“此次改造能夠成功，在于我們前期做了大量的工作，并對風(fēng)險進(jìn)行了多方面的攻關(guān)與準(zhǔn)備。”

很多時候，改造項目往往難于首建項目。

陳留平說，改造工程所需設(shè)備，一般沒有系統(tǒng)的設(shè)備承包商，需要靠企業(yè)自己組織。而新建項目大都由完整的設(shè)備廠商負(fù)責(zé)，可以全套供給，并保證備品備件。但是，改造項目時，需要將原有裝置拆除，設(shè)備要重新配套，還要把設(shè)備銜接好，保證運行。這就涉及設(shè)備的穩(wěn)定性、銜接的可靠性；還有就是停車周期不能過長，否則造成的經(jīng)濟(jì)損失就會很大。

“另一個大的風(fēng)險是如何進(jìn)行設(shè)備控制系統(tǒng)的銜接。”陳留平說，“設(shè)計汽輪機驅(qū)動的控制系統(tǒng)并入原有控制系統(tǒng)，且須能夠正常銜接。”

二期壓縮機安裝在二樓，這意味著改造后的汽輪機也要在此安裝。

問題來了：汽輪機轉(zhuǎn)速較快，其振動會不會給廠房帶來危險？趙營峰指出，設(shè)計論證時考慮了這個問題。

“我們要求設(shè)計院進(jìn)行振動試驗。”陳留平說。

經(jīng)過協(xié)調(diào)，設(shè)計院委托相關(guān)高校專門就此問題進(jìn)行了振動試驗。經(jīng)過試驗測算，公司改造工程中的汽輪機振幅在廠房結(jié)構(gòu)所能承受的范圍之內(nèi)，也就是說，振動不是大的風(fēng)險問題。

王泰指出，改造中使用的汽輪機來自國內(nèi)某企業(yè)。他說，最近國內(nèi)設(shè)備的質(zhì)量越來越高，已經(jīng)能夠“擔(dān)此重任”。

那么還有個重要問題需要解決——控制系統(tǒng)的銜接。

光榮而艱巨的任務(wù)，落到了金賽鹽廠主管陳衛(wèi)的頭上。

國產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)與國外設(shè)備系統(tǒng)的融合銜接，本身就不是件很容易的事，且需要保證連續(xù)性生產(chǎn)。各設(shè)備相互關(guān)聯(lián)，當(dāng)其中某一設(shè)備的工藝條件發(fā)生變化時，都可能引起其他設(shè)備中某些參數(shù)或多或少地波動，從而偏離了正常的工藝條件。

沉默寡言的陳衛(wèi)不負(fù)眾望，順利將控制系統(tǒng)銜接到位，為改造工程再添保障。

其實類似的問題還有很多，比如電廠到鹽廠的管道敷設(shè)，原有管道的改變，對一期生產(chǎn)運行的影響等，都在前期或改造過程中一一解決。

逐項排除，攻克汽輪機振動難題

2018年9月工程一次性開車成功，經(jīng)多月的運行數(shù)據(jù)核算，整體能耗大幅下降，體現(xiàn)出了項目技改的效益。

但一些問題還是出現(xiàn)了。

金賽鹽廠設(shè)備主管黃軼震說，在機組調(diào)試階段曾出現(xiàn)#1 機振動大的問題，當(dāng)時采取辦法將振動控制在合格范圍內(nèi)，并很快得以解決。

隨著機組的連續(xù)運行，汽輪機振動開始出現(xiàn)無規(guī)律小幅波動，波動數(shù)值在參考范圍內(nèi)對運行影響不大。

然而，2019年5月初，振動幅度加劇。黃軼震說，發(fā)現(xiàn)振動異常后就及時匯報相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，并咨詢業(yè)內(nèi)及廠家，但未能找出確切故障點及產(chǎn)生原因。

問題有些棘手。因為是首次應(yīng)用，連廠家都無法解決，只有列出可能出現(xiàn)的問題，逐項排除，持續(xù)改進(jìn)。

經(jīng)過分析，金賽鹽廠列出了14 項可能會導(dǎo)致汽輪機間歇性振動的因素。金賽鹽廠聯(lián)合生產(chǎn)和信息化部確定了排查方案，同時保證在此期間通過設(shè)備工況調(diào)整及消缺。

金賽鹽廠廠長助理張志平說，消缺過程中，振動雖有所控制但還是一直小幅逐步增大，而且振動值達(dá)到一定數(shù)值時就會出現(xiàn)設(shè)備保護(hù)跳機。

排查還在繼續(xù)，但顯然并未找到關(guān)鍵點。鹽廠繼續(xù)對設(shè)備進(jìn)行研究，并加速對最后幾項因素的排查。

功夫不負(fù)有心人，設(shè)備本身某個關(guān)鍵點上確實有問題，而且很快被確定。他們制定方案立即干。

2019年11月20日，金賽鹽廠利用一天時間進(jìn)行針對性的維修及改造，并將其它缺陷一并消除。11月21日成功開機至今，汽輪壓縮機運行正常，間歇性振動消除。2020年初，金賽鹽廠向公司提交了《汽輪機間歇性振動處理報告》。

經(jīng)過近幾個月的運行和驗證，汽輪機間歇性振動的問題得到全面解決。

鍛煉人才，厚實企業(yè)發(fā)展“軟實力”

公司領(lǐng)導(dǎo)表示，這一改造項目的成功，成為公司“鹽電一體化”發(fā)展新的例證。

早在收購加怡熱電廠時，公司領(lǐng)導(dǎo)就提出了“鹽電一體化”的發(fā)展布局。而今，電廠與鹽廠之間的聯(lián)系更加緊密，甚至變成了“你中有我，我中有你。”

負(fù)責(zé)汽輪機的電廠主管潘江勝和黃軼震指出，原本汽輪機就是電廠的設(shè)備，現(xiàn)在鹽廠也有了，電廠和鹽廠在“內(nèi)容”上真正融為一體。此外，電廠的產(chǎn)品是高壓蒸汽，通過汽輪機變成低壓蒸汽，再次提供外圍市場，其實是把電廠產(chǎn)品鏈拉長，鹽廠生產(chǎn)過程中也參與了電廠低壓蒸汽的生產(chǎn)。

對電廠而言，鹽廠汽輪機的運行變化，也直接關(guān)系到電廠的穩(wěn)定生產(chǎn)。“所以我們現(xiàn)在采用專用對講機，保證溝通順暢。”黃軼震說。

如果說工程改造是“硬功”，那么，鍛煉人員和積累經(jīng)驗則是提升“軟實力”。

公司領(lǐng)導(dǎo)表示，企業(yè)的發(fā)展是一個積累的過程，包括人才、經(jīng)驗、技術(shù)等的積累，這是企業(yè)做大項目的先決條件。三期汽輪機改造，雖然資金量、工程量都不算太大，但是所涉及的技術(shù)、專業(yè)人才儲備，公司都已經(jīng)具備。相反，如果沒有一定的人才積累，就很難完成這項工作。

“我們有自己的電廠，對于汽輪機這種專業(yè)知識與操作等，我們有自己的人才，直接可以調(diào)用。而制鹽、電氣、自動化控制等專業(yè)人才，更是企業(yè)人才積累的一次‘質(zhì)變’。”公司領(lǐng)導(dǎo)說。

不積跬步無以至千里。“近年來公司不斷有大型項目上馬，鍛煉了企業(yè)的工程技術(shù)團(tuán)隊，讓他們更成熟。尤其在面對大的問題時，他們能夠臨危不懼，攻堅克難。所以現(xiàn)在國內(nèi)鹽行業(yè)經(jīng)常邀請我們前去指導(dǎo)。”陳留平自豪地說。

“在鹽行業(yè)，這么多年我們一直在提高質(zhì)量，節(jié)能減排，保持行業(yè)的領(lǐng)先地位，我們樂于把經(jīng)驗分享給其他企業(yè)，在行業(yè)內(nèi)形成節(jié)能減排的良好態(tài)勢。”公司領(lǐng)導(dǎo)表示，“我們希望國內(nèi)有條件的企業(yè)都可以進(jìn)行這項改造，中鹽金壇先行一步，為同行提供示范和經(jīng)驗。”

其實，汽輪機改造的節(jié)能減排效益不僅能讓制鹽行業(yè)受益，同時，還將給水處理、糖產(chǎn)品生產(chǎn)等行業(yè)帶來變化。這些行業(yè)使用汽輪機改造后，將收到節(jié)能降耗的良好效果，也能共同推動全社會的節(jié)能減排工作的深入開展。

原本二期改造所需的壓縮機，因為是用蒸汽驅(qū)動，國內(nèi)還沒有設(shè)備制造商具備這種成熟的經(jīng)驗。但是項目團(tuán)隊經(jīng)過與國內(nèi)外設(shè)備制造商反復(fù)進(jìn)行技術(shù)交流后，最后公司確定與國內(nèi)最具實力的壓縮機制造企業(yè)進(jìn)行全面的技術(shù)合作，從而推進(jìn)了大型蒸汽壓縮機的設(shè)計與生產(chǎn)。

可以說，中鹽金壇的這次改造，直接撬動了壓縮機行業(yè)的大變革。