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煤气鼓风机环保风险防控技术实践与探讨

2020-02-17张维夏

山西化工 2020年5期
关键词:盘车高压电跳车

张维夏

(山西焦化股份有限公司,山西 临汾 041606)

1 现状及存在问题

山西焦化股份有限公司三个炼焦系统配套三个回收车间,各回收车间的煤气鼓风机(一开一备)是维持焦炉集气管正常压力,提供煤气输送推动力的关键设备。一旦出现故障停运,将会使荒煤气大量放散,造成严重的大气污染。随着环保形势的日益严峻,如何保证煤气鼓风机长周期运行,以及在故障停运后能以最快的速度开启,最大限度地降低荒煤气大量放散造成的环保风险,成为一项重要课题。

2 原因分析

鼓风机故障频发,主要原因在于变频器故障、仪表联锁信号误动作等,导致煤气鼓风机跳车频次较高。

任一回收车间若鼓风机跳车开启备用设备时,联系程序复杂,准备环节多,导致备机开启时间长,至少需15 min,主要为:1) 润滑油路开启循环,等待高位油箱回油(约12 min);2) 联系送备用机组高压电(冷鼓→中控室→调度→总降→调度→中控室→冷鼓)(约2 min);3) 通蒸汽对备用机组进行暖机(约15 min);4) 电气、仪表专业检查确认,这些工作环节至少需占用15 min。

出现跳车后,若应急处置流程不明确、工人操作不熟练,将延长开机时间。

3 应对措施

3.1 针对鼓风机故障频发采取的措施

3.1.1 建立健全各专业设备包机、周检制度

组织生产车间、电气、德力信、建安等专业保障公司,明确了各机组机、电、仪、化各专业包机人,编制了各专业包机检查表,由工艺车间牵头,坚持每周四上午集中包机检查,检查情况及图片发包机微信群。通过集中包机检查,综合评估设备技术状态,及时发现问题进行处理。

3.1.2 仪表控制系统大量采用冗余设计,提高控制可靠性,减少误动作

一是对鼓风机联锁保护系统统一进行改造,实现了控制系统供电、控制、电源1+1冗余。

二是对鼓风机本体测温元件进行选型,本体测温元件改为单支双芯铠装热电阻,重新敷设相应信号电缆,系统联锁由单点联锁改为“二取二”或“三取二”联锁,减少测控点的误指示引起的联锁跳车。

三是对鼓风机轴位移联锁回路进行优化:引入轴位移变送器数字量输出的“报警”、“停机”两组干接点信号送到DCS系统检测,在DCS系统联锁逻辑中将该报警信号与原AI信号一同用于逻辑判断,可避免由轴位移变送器意外停电触发的鼓风机联锁跳车。

3.1.3 实施电气改造,完善操作应急制度,提高鼓风机安全稳定运行

一是对2#、5#、6#变频器进行更新改造,通过变频器重新选型,解决抗晃电能力较差问题,进一步提高鼓风机变频器运行可靠性。

二是联合专业厂家服务工程师,对高压变频器开展每年预防性维护工作。

三是对鼓风机变频器UPS、交直流电源模块等易损件每2年定期更换一次,对风机严格按AB、ABB变频器用户手册规定的运行周期进行定期更换。

四是在热电站、二总降站、中央站增加3个系统鼓风机变频器的后台监控系统,确保电气运行人员在第一时间了解鼓风机跳车原因,并在后台系统上及时恢复报警信息,减少恢复送电时间。

五是在二总降站、热电站增加一二系统鼓风机变频器室视频监控系统,确保运行人员对远距离鼓风机变频器室的实时监控。

六是由于变频器室内空调制冷设备长时间运行,对鼓风机变频器室空调4年更新一次,工艺方面保证水空调的用水量,防止水压过低导致水空调偷停。

七是对三个回收鼓风机电动阀门双电源升级改造,确保变电所单段失电状况下,现场电动供电正常,为故障状态下开启备用鼓风机缩短时间。同时每月对鼓风机进、出口电动阀门双电源切换装置进行测试,确保双电源切换装置动作的可靠性。

八是完善备用油泵试车制度。每周对鼓风机油泵进行手动切换,通过鼓风机油泵试车测试备用油泵主回路、控制回路是否完好,及时发现问题处理隐患,确保备机正常完好。

3.1.4 完善在用机组定期倒运、小修保养制度

规定在用鼓风机至少6个月必须倒运一次,不允许长期连续运行。正常倒运时要求机、电、仪、化等相关单位领导参加。对在用机组轮换停下来由各专业进行全面检查、保养小修,及时发现隐患进行处理。凡涉及鼓风机的各类检修均列入公司级检修项目进行监管,实行升级管理,在检修无备车等特殊状况下,对在用机组采取监控运行措施,要求生产厂及保障公司主要领导现场指挥,加密巡检,保证备用机组检修不过夜,在用机组运行受监控,最大限度减少环保风险。

3.2 针对鼓风机跳车后备机快速开启采取的措施

3.2.1 探索实行了备用机组连续热备模式

原备用鼓风机为冷备状态,机组启动前需先开启油循环、蒸汽暖机,申请送高压电,延长了开车时间。如何压缩甚至取消这些耗时长的开车环节,我们组织开展了一系列试验。

一是完成了机组停运状态下润滑油系统连续循环运行试验。通过试验证明冷态下油压、油温均可以控制在合理指标内,不存在超压情况。

二是完成了机组不暖机直接启动的试验。试验证明,只要做好日常的定期吹扫泄油管、定期排液、定期盘车,保持机组定转子部分清洁,机组可以不暖机直接启动,振动值在可控指标内。

通过以上试验,我们要求对备用鼓风机实行长期热备模式,即备机状况下润滑油系统正常运行,机组送高压电,紧急情况下具备直接启动功能。

3.2.2 完善了备用机组定期盘车、泄油管吹扫、空投和试车制度

在鼓风机轴上喷涂盘车标识,要求每天对备用机组盘车3次,泄油管吹扫2次。坚持每周四机组空投试验,进出口阀门做试动作试验,每月第一个周四对备用机组开启试车,在低于临界转速运行,通过正式运转对机电仪各装置进行测试,及时排查处理隐患。通过以上工作,确保备用机。

3.2.3 完善了鼓风机跳车应急预案,并定期进行演练

主要从处置原则、汇报程序、现场操作三方面对鼓风机跳车后的应急处置进行规范,并通过三个系统10余次的模拟演练,最终确定最优应急处置流程。

1) 明确处置原则:鼓风机跳车时立即开启备用鼓风机。

2) 简化汇报程序:备用鼓风机送高压电热备,省略要高压电、空投程序,缩短汇报时间。

3) 规范现场操作步骤:车间值班长为第一指挥人,组织鼓风机现场处置:a) 先关备用鼓风机泄油管,再关跳车鼓风机泄油管。b) 确认电捕输出高压电为零。c) 对备用鼓风机进行盘车。d) 启动备用鼓风机。e) 关跳车鼓风机的煤气进口阀门,开备用鼓风机煤气出口阀门。f) 开备用鼓风机煤气进口阀门进行调节,关跳车鼓风机煤气出口阀门。

同时,根据以上内容,针对各岗位职责分别制定鼓风机跳车应急处置卡,确保岗位人员清晰明确地了解应急处置流程,熟练掌握各项处置操作,最大程度保证鼓风机的顺利开启。

4 效益分析

通过对鼓风机设备技术改造、备用模式调整、应急处置流程模式化等,使鼓风机跳车后由15 min开启缩短至3 min左右快速开启,大大降低了环保风险,得以应对愈加严峻的环保形势。

5 结语

面对目前严峻的环保形势,在快速开启鼓风机方面,设备技术改造、备用模式调整、应急处置流程模式化等均具有广泛应用,可以大大降低环保风险,具有良好的推广前景。

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