Introducció
La primera fase d'un projecte de-carbó-a-a gran escala de gas natural a la Xina inclou dos 48.000 m³/hunitats de separació d'aire, proporcionant principalment oxigen qualificat, nitrogen i aire d'utilitat per a tota la planta. Aquestes unitats van ser dissenyades i fabricades per Hangzhou Oxygen, i la construcció i instal·lació va ser completada per Sinopec No. 10 Company. Les unitats utilitzen un procés de compressió interna d'oxigen líquid i les unitats de compressor d'aire inclouen un compressor d'aire, una turbina de vapor i un reforç. El 5 de setembre de 2011, una sèrie de turbines de vapor van completar amb èxit la posada en servei individual i el 6 de novembre, les unitats de compressor d'aire van completar una posada en marxa combinada. Després de les proves de sobretensió, tots els indicadors de rendiment van complir els requisits de disseny. Durant el procés de posada en funcionament de tres-mesos, es van trobar nombrosos problemes de disseny i operatius. No obstant això, gràcies als esforços concertats de tot el personal d'encàrrec, aquests problemes es van resoldre un per un. El següent és un resum dels problemes trobats durant el procés de posada en marxa per a la vostra referència.
Sistema de vapor principal
El cabalímetre de la línia de vapor principal afecta el temps de purga
Quan es va desenvolupar el pla de purga de la canonada de vapor principal, tenint en compte el llarg cicle de fabricació de l'endoll de purga de la vàlvula de tancament-ràpid, es va instal·lar una línia de purga temporal a l'últim colze de la canonada de vapor principal, sense passar per la vàlvula de tancament ràpid-. Els detalls clau del pla incloïen: soldadura d'arc d'argó per a la imprimació per garantir una superfície interna llisa; decapat i sorra de la canonada ascendent a uns 3 metres des de l'últim colze fins a la-vàlvula de tancament ràpid; i el tall en fred i la neteja manual, així com la inspecció d'endoscopi, durant la retirada de la línia de purga temporal per garantir la neteja. Tanmateix, durant la purga real, el cabalímetre de la turbina entre la vàlvula de compuerta de vapor principal i la-vàlvula de tancament ràpid encara no havia arribat, de manera que es va prendre la decisió de purgar primer aquest tram de la canonada. Un cop completada la purga, el cabalímetre de vapor s'instal·laria i s'inspeccionaria mitjançant el mètode esmentat anteriorment. Una setmana després de la purga de la canonada de vapor principal, va passar la prova de l'objectiu calent i fred. Quan es va treure la canonada de purga temporal per instal·lar el cabalímetre, la preocupació per la contaminació secundària de la canonada va portar els experts estrangers a oferir dues opcions: una era instal·lar només la canonada aigües amunt de la vàlvula de tancament ràpid-sense instal·lar el cabalímetre i, a continuació, realitzar una prova de la unitat. Després de lliurar la unitat completament, el cabalímetre s'instal·laria segons sigui necessari. L'altra consistia a instal·lar el mesurador de cabal però conservar temporalment la canonada de purga temporal, continuar amb la purga i treure la canonada de purga temporal després de passar la prova d'objectiu i, a continuació, tornar a instal·lar la canonada aigües amunt de la vàlvula de tancament ràpid-. Finalment, la purga es va continuar després d'instal·lar el cabalímetre, que va augmentar el temps de purga aproximadament una setmana.
(2) La manca d'implementació de les mesures d'aïllament del vapor gairebé va provocar un accident de lesions relacionat amb el vapor-
El sistema de vapor de l'empresa utilitza un sistema de canonades principal. Després de la vàlvula de límit de vapor d'alta pressió-potència, hi ha una canonada principal de vapor d'alta pressió-. Aquesta canonada principal està connectada en paral·lel a una canonada principal de vapor d'alta pressió-8,5 MPa per a la separació, purificació i metanització de l'aire, així com sistemes de desescalfament i reducció de pressió de vapor de 5,0 MPa, 2,0 MPa i 0,8 MPa. Després de purgar la canonada de vapor principal de l'ASU, es va tancar la-vàlvula de límit de vapor d'alta pressió i l'ASU va començar a reinstal·lar la canonada aigües amunt de la vàlvula-de tancament ràpid. Per evitar la pressió residual a la canonada, es van obrir completament les vàlvules de compuerta de vapor principals de la primera i la segona sèrie de l'ASU i es van obrir completament els drenatges de vapor principals al llarg de la canonada. Tanmateix, mentre els experts estrangers estaven comprovant l'alineació i l'espai lliure entre la brida principal de la canonada de vapor i la gran brida de vapor de la-vàlvula de tancament ràpid, de sobte van sortir aigua i vapor de la brida de vapor. Afortunadament, ningú va resultar ferit. La investigació posterior va revelar que el sistema de gasificació estava passant per una purga de vapor de 5,0 MPa. Aquest gairebé-accident serveix com a recordatori per garantir una coordinació i un comandament unificats durant l'inici inicial per evitar accidents de seguretat durant la-comissió creuada. A més, quan inspeccioneu equips i canonades que manipulen mitjans perillosos com ara medis d'alta-temperatura, alta-pressió, inflamables, explosius i tòxics, és imprescindible garantir l'aïllament del sistema i confirmar les plaques cegues per eliminar els principals perills de seguretat a l'origen.
Sistema d'oli lubricant
El refrigerador d'oli afecta la neteja de l'oli
Durant el procés de neteja d'oli per a la unitat del compressor d'aire, primer es realitza la circulació extracorpòria. Això implica un curt-circuit del tub d'oli superior i el tub d'oli de retorn amb una mànega, afegir un filtre a la connexió del tub d'oli superior i posar en marxa la bomba d'oli lubricant perquè circuli durant 4-6 hores. A continuació, es retira el filtre per a la seva inspecció. Tanmateix, més d'un mes després de netejar el sistema d'oli, es va retirar el filtre per a la seva inspecció i es van descobrir partícules dures i negres. L'anàlisi va suggerir que el refrigerador d'oli havia estat al lloc-durant un període prolongat, provocant l'oxidació i l'oxidació a l'interior de la carcassa de l'intercanviador de calor, que havia estat transportat a les canonades per l'oli lubricant. El desmuntatge i la inspecció del refrigerador d'oli van revelar un òxid important a la carcassa. Es van prendre mesures, com ara el rentat amb raig d'aigua a alta pressió, l'assecat a l'aire i el sorra de l'habitatge. Després d'aquest tractament, es va iniciar la bomba d'oli i, després de 3-4 cicles de rentat, es va trobar que la qualitat de l'oli era acceptable.
La neteja del dipòsit d'oli lubricant va provocar una contaminació secundària de l'oli lubricant.
Després de rentar el sistema d'oli lubricant, es va bombejar i netejar l'oli lubricant. Després de la verificació pel departament d'enginyeria, l'empresa de supervisió i la planta de separació d'aire, es va tornar a omplir l'oli lubricant. Tanmateix, el mostreig i l'anàlisi després del reompliment van revelar que el contingut d'aigua de l'oli lubricant havia augmentat de 78 × 10⁻⁶ abans de netejar a 680 × 10⁻⁶, que no complia els estàndards de qualitat de l'oli. Per tant, l'entrada del filtre d'oli al buit es va connectar a la vàlvula de drenatge a la part inferior del dipòsit d'oli i la sortida es va connectar al port d'ompliment de la part superior del dipòsit. A continuació, es va encendre el filtre d'oli al buit per circular i filtrar l'oli lubricant al dipòsit. El mostreig i l'anàlisi tres dies després van revelar que el contingut d'aigua de l'oli lubricant havia tornat a l'estàndard de menys de 160 × 10⁻⁶. L'anàlisi posterior va determinar que la causa principal de la contaminació secundària era l'aigua de pluja que entrava als bidons d'oli lubricant mentre estaven emmagatzemats a l'aire lliure. L'oli lubricant es va bombejar als bidons-omples d'aigua, provocant una contaminació secundària.
Illa de refrigeració d'aire i sistema de condensats
La unitat de separació d'aire consta principalment de sis ventiladors de-freqüència variable, dues bombes de condensats, dues bombes de drenatge, un pou calent, un dipòsit de flaix, un dipòsit de condensats i canonades de connexió. El flux del procés és el següent: el vapor d'escapament de la turbina entra al feix de tubs aigües avall refrigerat per aire-a través del col·lector d'escapament per a l'intercanvi de calor. El condensat es recull a la capçalera inferior i després es condueix al dipòsit de condensats. El gas no-condensable s'envia a la bomba d'escapament a través del tub d'aire a la part superior del feix de tubs a contracorrent. Després de la pressurització, el condensat intercanvia calor amb el vapor del refrigerador d'escapament al refrigerador d'escapament. A continuació, es divideix en dos camins: un camí torna al dipòsit de condensats a través de la vàlvula de retorn de condensat (LV814) per mantenir un nivell de líquid estable i l'altre camí s'envia a la xarxa de condensats a través de la vàlvula de sortida de condensats (LV815). El vapor d'escapament de la turbina i el condensat del col·lector d'escapament es recullen al pou calent i es retornen al dipòsit de condensats mitjançant la bomba de drenatge de freqüència variable-.
El corrent del motor de la bomba de condensats supera el corrent nominal
Durant el procés de posada en marxa de la bomba de condensats, LV815 es va tancar completament i LV814 es va obrir completament per engegar la bomba de condensats. Aleshores, la vàlvula de sortida es va obrir lentament. Quan la vàlvula de sortida es va obrir aproximadament quatre voltes, el corrent del motor de la bomba de condensats va arribar als 200 A (corrent nominal 210 A). Les proves repetides no han pogut resoldre el problema de corrent nominal del motor que superava. Després de l'anàlisi, en seleccionar la bomba, es va considerar que la resistència de la canonada perifèrica era de 110 mH₂O i es va seleccionar la bomba 200NB-110 (la seva corba de rendiment es mostra a la figura 1). És a dir, quan la resistència després de la bomba arriba als 110 mH₂O, el cabal de la bomba assoleix el seu valor de disseny (la línia de punts vertical de la figura 1). Quan la resistència després de la bomba sigui inferior a 110 mH₂O, el cabal de la bomba augmentarà i la seva potència augmentarà en conseqüència. Quan el cabal arriba a 215 t/h, la resistència després de la bomba és de 103 mH₂O i la potència del motor és de 110 kW. Quan la resistència després de la bomba es redueix encara més, a mesura que augmenta el cabal, la potència del motor superarà el seu valor de disseny i el motor de la bomba es sobrecarregarà. Per tant, es va afegir un orifici d'estrangulació entre la línia de retorn de la bomba de condensats i l'entrada del dipòsit de condensats. L'orifici té una àrea de flux de 0,00255 m², un diàmetre de l'orifici d'estrangulació de 57 mm i un gruix de 10 mm. El cabal calculat és de 80 t/h. Després de la modificació de la canonada de condensats, es va posar en marxa la bomba de condensats. Quan la vàlvula de sortida es va obrir al 50%, el corrent del motor de la bomba de condensats era de 90 A. Quan la vàlvula de sortida estava completament oberta, el corrent del motor de la bomba de condensats era de només 130 A.
L'extractor de buit principal no va mantenir el buit durant el funcionament a la primera i a la segona etapa.
Durant la prova d'enclavament del compressor, després d'invertir l'extractor de buit principal (utilitzant la primera i la segona etapa), es va descobrir que no es podia mantenir el buit.
La pressió de buit (pressió absoluta, la mateixa a continuació) va augmentar de 13 kPa a 20 kPa. La pressió de buit va continuar augmentant fins als 30 kPa i va mostrar signes de continuar augmentant després d'invertir l'extractor de buit principal. Per garantir un funcionament segur de la unitat, es va tornar a activar-l'extractor de buit d'engegada-i la pressió de buit va baixar ràpidament a 13 kPa. Després de la prova, es van obrir i inspeccionar els filtres d'entrada i els broquets dels dos extractors de buit principals. No es van trobar restes, cosa que indica que els extractors de buit principals no estaven obstruïts i funcionaven amb normalitat. L'anàlisi va demostrar que el funcionament de l'extractor de buit{11}}engegat estava relacionat amb la pressió de vapor de treball. Com que el vapor de treball de l'extractor de buit-engegat no es condensa, no estava relacionat amb la temperatura de sobreescalfament del vapor. Actualment, la pressió de vapor de treball compleix els requisits de disseny i l'extractor de buit-engegat es pot utilitzar normalment. Quan el sistema estableix el buit, el vapor d'escapament de la turbina entra al condensador per a la condensació. Una vegada que el sistema de condensats està en funcionament, normalment es despleguen extractors de buit primaris i secundaris. Una diferència significativa entre els extractors de buit primaris i secundaris i els extractors de buit d'arrencada és que el vapor de conducció no es descarrega directament, sinó que es recupera per condensació. La seva eficiència d'extracció està directament relacionada amb el rendiment de condensació del refrigerador d'extracció. Tres factors influeixen en el rendiment de condensació del refrigerador d'extracció: la temperatura d'entrada de l'aigua de refrigeració; la temperatura del vapor de treball; i el cabal de gas no-condensable (fuites de buit des del costat de la turbina). Els paràmetres de disseny de l'ejector de vapor en aquest projecte són els següents: pressió de vapor de funcionament d'1,5 MPa, temperatura de 201 graus (lleugerament sobreescalfat); temperatura d'entrada d'aigua de refrigeració de 69,1 graus, temperatura de sortida de 70,5 graus, cabal de 118 t/h; i contrapressió de 28 kPa. Primer parlem de l'impacte de la temperatura de l'aigua de refrigeració. Durant la-posada en funcionament in situ, els sistemes perifèrics del sistema de condensats encara no s'havien establert. El cabal de la bomba ja havia arribat a superar les 180 t/h, però només es va abocar una part d'aquesta aigua (desenes de tones). La majoria de l'aigua fluïa a través de la línia de retorn cap al dipòsit de condensats, on després entrava al refrigerador d'escapament. L'aigua de refrigeració utilitzada per refredar el vapor circulava principalment en circuit tancat. Quan els refrigeradors d'escapament primaris i secundaris estaven operatius, la temperatura de l'aigua de refrigeració va augmentar després de passar pel refrigerador d'escapament i la temperatura va augmentar encara més després de passar pel circuit tancat. A mesura que augmentava el temps de funcionament, la temperatura de l'aigua de refrigeració va continuar augmentant i la contrapressió del sistema també va augmentar gradualment. Considerem l'impacte de la temperatura de funcionament del vapor. El refrigerador d'escapament funciona absorbint primer la calor sensible del vapor sobreescalfat i després absorbint la calor latent del vapor per condensar-lo. Actualment, com que el vapor de segellat de pressió intermèdia de la turbina i el vapor de treball provenen de la mateixa canonada, el vapor de segellat de pressió intermèdia de la turbina requereix un sobreescalfament de 30 K, cosa que fa que la temperatura del vapor de treball arribi als 270 graus, un sobreescalfament greu. La major part de l'àrea d'intercanvi de calor del refrigerador d'extracció s'utilitza per absorbir la calor sensible del vapor, afectant greument la seva eficiència de condensació i, en conseqüència, reduint la seva capacitat d'extracció. Les dades recollides de diverses proves mostren que quan la temperatura del vapor de treball és relativament baixa (210 graus, lleugerament sobreescalfat), els aspiradors primaris i secundaris poden funcionar amb normalitat i mantenir la contrapressió del sistema. Tanmateix, quan el sobreescalfament és excessiu, no poden funcionar amb normalitat. Per tant, per garantir el bon funcionament de l'extractor de vapor de raig, la temperatura del vapor de treball s'ha de reduir aproximadament al valor de disseny.
Obstrucció freqüent del filtre d'entrada de la bomba de drenatge
Durant la prova combinada de la unitat del compressor d'aire, quan el cabal de vapor de la turbina va arribar a aproximadament 70 t/h, la bomba de drenatge va començar a funcionar malament, provocant que el nivell del líquid del pou calent continués augmentant. Després de passar a l'operació d'espera, el nivell de líquid va baixar breument abans de continuar augmentant. En desmuntar el filtre d'entrada de la bomba per a la seva inspecció, es va descobrir que estava obstruït amb una gran quantitat d'òxid i fang. Per mantenir el funcionament de la unitat, el personal va ser assignat a invertir la bomba amb freqüència per netejar contínuament el colador. Tanmateix, fins i tot després de la posada en marxa de la unitat, la canonada principal d'escapament no s'havia netejat i el colador va romandre obstruït. El desmuntatge de la canonada principal d'escapament va revelar una gran quantitat d'òxid i fang a la part inferior de la canonada principal i al pou calent. L'anàlisi va revelar que l'òxid i el fang es van originar principalment del tub principal d'escapament. Això es va deure al fet que l'illa de refrigeració d'aire-no s'havia netejat-calent durant la posada en funcionament. L'òxid, l'escòria de soldadura i la pols adherida a la paret interior del tub principal d'escapament es van eliminar amb el vapor d'escapament de la turbina i es van recollir al pou calent amb condensat. Aquest òxid, fangs i rovell van ser transportats contínuament a l'entrada de la bomba per la bomba de drenatge, obstruint el filtre i fent que la bomba de drenatge funcionés malament.
