вступ
Перша фаза великомасштабного-проекту з-переробки-вугілля на-природний газ у Китаї включає два 48 000 м³/годблоки поділу повітря, головним чином забезпечуючи кваліфікований кисень, азот і побутове повітря для всієї установки. Ці блоки були розроблені та виготовлені компанією Hangzhou Oxygen, а будівництво та встановлення завершила компанія Sinopec No. 10. У агрегатах використовується процес внутрішнього стиснення рідкого кисню, а блоки повітряного компресора складаються з повітряного компресора, парової турбіни та бустера. 5 вересня 2011 року успішно завершено індивідуальний пуск серії парових турбін, а 6 листопада – комбінований пуск повітряних компресорних установок. Після випробувань на імпульсну перенапругу всі показники продуктивності відповідають проектним вимогам. Під час три-місячного процесу введення в експлуатацію виникло багато проектних та експлуатаційних проблем. Проте злагодженими зусиллями всього пусконалагоджувального персоналу ці питання вирішувались одна за одною. Нижче наведено короткий виклад проблем, які виникли під час процесу введення в експлуатацію.
Головна парова система
Витратомір основної паропроводу впливає на час продувки
Під час розробки плану продувки головного паропроводу, враховуючи тривалий цикл виробництва продувної пробки швидко-запірного клапана, тимчасову продувну лінію було встановлено на останньому коліні головного паропроводу в обхід швидко-запірного клапана. Основні деталі плану включали: аргонодугове зварювання для ґрунтування для забезпечення гладкої внутрішньої поверхні; травлення та піскоструминна обробка стояка приблизно на 3 метри від останнього коліна до швидко{4}}запірного клапана; і холодне різання та ручне очищення, а також перевірка ендоскопом під час видалення тимчасової продувної лінії для забезпечення чистоти. Однак під час фактичної продувки витратомір турбіни між головним паровим затвором і швидко{6}}запірним клапаном ще не надійшов, тому було прийнято рішення спочатку продути цю ділянку трубопроводу. Після завершення продувки витратомір пари буде встановлено та перевірено за допомогою вищезгаданого методу. Через тиждень після продувки магістрального паропроводу він пройшов випробування на гарячу та холодну цілі. Під час видалення тимчасової продувної труби для встановлення витратоміра занепокоєння щодо вторинного забруднення труби змусило іноземних експертів запропонувати два варіанти: один полягав у встановленні лише трубопроводу перед швидко-закриваючим клапаном без встановлення витратоміра, а потім провести тестовий запуск установки. Після повної здачі установки витратомір буде встановлено за потреби. Інший полягав у встановленні витратоміра, але тимчасово збереженні тимчасової продувної труби, продовженні продувки та видаленні тимчасової продувної труби після проходження цільового випробування, а потім знову встановіть трубопровід перед клапаном швидкого-закриття. Зрештою, продування було продовжено після встановлення витратоміра, що збільшило час продування приблизно на один тиждень.
(2) Невиконання заходів щодо пароізоляції мало не призвело до нещасного випадку,-пов’язаного з парою
Парова система компанії використовує систему магістральних труб. Після обмежувального клапана потужної пари високого{1}}тиску йде магістральна труба пари високого{2}}тиску. Ця головна труба під’єднана паралельно до основної труби пари під високим тиском 8,5 МПа- для відділення повітря, очищення та метанізації, а також до систем охолодження та зниження тиску пари 5,0 МПа, 2,0 МПа та 0,8 МПа. Після продувки головного паропроводу ASU паровий-граничний клапан високого тиску був закритий, і ASU почав перевстановлювати трубопровід перед швидко{11}}запірним клапаном. Для запобігання залишкового тиску в трубопроводі головні парові засувки першої та другої серії ВСУ були відкриті повністю, а також головні паровідводи по трубопроводу повністю відкриті. Однак, поки іноземні експерти перевіряли центрування та зазор між фланцем магістрального паропроводу та великим паровим фланцем швидко{14}}запірного клапана, вода та пара раптово вийшли з паропроводу. На щастя, ніхто не постраждав. Пізніше дослідження показало, що система газифікації проходила продувку парою під тиском 5,0 МПа. Це майже{19}}промах слугує нагадуванням про те, щоб забезпечити єдину координацію та управління під час початкового запуску, щоб уникнути нещасних випадків під час перехресного-введення в експлуатацію. Крім того, під час перевірки обладнання та трубопроводів, що працюють із небезпечними середовищами, такими як висока-температура, високий-тиск, легкозаймисті, вибухонебезпечні та токсичні середовища, вкрай важливо забезпечити ізоляцію системи та підтвердити глухі пластини, щоб усунути основні загрози безпеці в джерелі.
Система мастила
Охолоджувач масла впливає на очищення масла
Під час очищення маслом повітрянокомпресорної установки спочатку виконується екстракорпоральна циркуляція. Це передбачає коротке-замикання шлангом верхньої масляної труби та зворотної масляної труби, додавання фільтра до верхнього з’єднання масляної труби та запуск масляного насоса для циркуляції протягом 4-6 годин. Потім фільтр знімається для перевірки. Однак більше ніж через місяць після очищення масляної системи фільтр було знято для перевірки, і було виявлено чорні тверді частинки. Аналіз показав, що масляний радіатор був на -майданчику протягом тривалого періоду, спричиняючи окислення та іржу всередині корпусу теплообмінника, яку мастило занесло в труби. При розбиранні та огляді масляного радіатора виявлена значна іржа на корпусі. Були вжиті заходи, в тому числі промивання струменем води під високим тиском, осушення повітрям і піскоструминна обробка корпусу. Після цієї обробки було запущено масляний насос, і після 3-4 циклів промивання якість масла виявилася прийнятною.
Очищення резервуара для мастила призвело до вторинного забруднення мастила.
Після промивання мастильної системи мастило було відкачано та очищено. Після перевірки інженерним відділом, наглядовою компанією та установкою поділу повітря мастило було заправлено. Однак відбір проб і аналіз після заправки показали, що вміст води в мастилі збільшився з 78 × 10⁻⁶ до очищення до 680 × 10⁻⁶, що не відповідає стандартам якості оливи. Таким чином, вхід вакуумного масляного фільтра був підключений до зливного клапана в нижній частині масляного бака, а випускний отвір був підключений до заливного отвору у верхній частині бака. Потім увімкнули вакуумний масляний фільтр для циркуляції та фільтрації мастила в баку. Відбір проб і аналіз через три дні показали, що вміст води в мастилі повернувся до стандарту менше 160 × 10⁻⁶. Подальший аналіз визначив, що основною причиною вторинного забруднення була дощова вода, яка потрапила в бочки з мастилом, коли вони зберігалися на відкритому повітрі. Потім мастило закачували в-заповнені водою бочки, викликаючи вторинне забруднення.
Острів повітряного охолодження та система конденсату
Блок поділу повітря в основному складається з шести вентиляторів зі змінною-частотою, двох насосів для конденсату, двох дренажних насосів, гарячої свердловини, спалаху, резервуара для конденсату та з’єднувального трубопроводу. Потік процесу такий: відпрацьована пара з турбіни надходить у -повітряно-охолоджуваний трубний пучок через випускний колектор для теплообміну. Конденсат збирається в нижньому колекторі, а потім подається в резервуар для конденсату. Не-газ, що не конденсується, надходить до випускного насоса через повітряну трубу у верхній частині пучка протитечійних труб. Після підвищення тиску конденсат обмінюється теплом з парою з витяжного охолоджувача у витяжному охолоджувачі. Потім він розділяється на два шляхи: один шлях повертається в резервуар для конденсату через клапан повернення конденсату (LV814) для підтримки стабільного рівня рідини, а інший шлях направляється в мережу конденсату через випускний клапан конденсату (LV815). Вихлопна пара турбіни та конденсат із випускного колектора збираються в гарячому колодязі та повертаються в резервуар для конденсату через дренажний-насос із змінною частотою.
Струм двигуна конденсатного насоса перевищує номінальний струм
Під час процесу введення в експлуатацію конденсатного насоса LV815 було повністю закрито, а LV814 повністю відкрито для запуску конденсатного насоса. Потім випускний клапан повільно відкрився. Коли випускний клапан був відкритий приблизно на чотири оберти, струм двигуна конденсатного насоса досяг 200 A (номінальний струм 210 A). Повторні тести не змогли вирішити проблему перевищення номінального струму двигуна. Після аналізу під час вибору насоса опір периферійного трубопроводу вважався рівним 110 мH₂O, і був обраний насос 200NB-110 (крива продуктивності показана на малюнку 1). Тобто, коли опір після насоса досягає 110 мH₂O, витрата насоса досягає проектного значення (вертикальна пунктирна лінія на малюнку 1). Коли опір після насоса менше ніж 110 мH₂O, швидкість потоку насоса збільшиться, а його потужність відповідно збільшиться. Коли швидкість потоку досягає 215 т/год, опір після насоса становить 103 мH₂O, а потужність двигуна становить 110 кВт. При подальшому зниженні опору після насоса зі збільшенням витрати потужність двигуна перевищить своє проектне значення, і двигун насоса буде перевантажений. Тому між зворотною лінією насоса для конденсату та входом у резервуар для конденсату було додано дросельний отвір. Діаметр отвору дроселю 57 мм і товщина 10 мм. Розрахункова витрата 80 т/год. Після доопрацювання конденсатопроводу запущено конденсатний насос. Коли вихідний клапан був відкритий на 50%, струм двигуна конденсатного насоса становив 90А. Коли вихідний клапан був повністю відкритий, струм двигуна конденсатного насоса становив лише 130 А.
Основний вакуум-екстрактор не зміг підтримувати вакуум під час роботи на першій і другій ступенях.
Під час випробування блокування компресора після реверсування головного вакуум-екстрактора (з використанням першого та другого ступенів) було виявлено, що вакуум не підтримується.
Тиск вакууму (абсолютний тиск, те ж саме нижче) піднявся з 13 кПа до 20 кПа. Вакуумний тиск продовжував зростати до 30 кПа і демонстрував ознаки продовження зростання після перемикання головного вакуум-екстрактора. Щоб забезпечити безпечну роботу установки,-пусковий вакуум-екстрактор було повторно-активовано, і тиск вакууму швидко впав до 13 кПа. Після тестового запуску вхідні фільтри та форсунки двох основних вакуум-екстракторів були відкриті та перевірені. Жодного сміття не виявлено, що вказує на те, що головні вакуумні екстрактори не забиті та працювали нормально. Аналіз показав, що робота пускового-вакуум-екстрактора була пов’язана з робочим тиском пари. Оскільки робоча пара пускового-вакуум-екстрактора не конденсується, це не пов’язано з температурою перегріву пари. Робочий тиск пари наразі відповідає проектним вимогам, і запуск-вакуум-екстрактора можна використовувати нормально. Коли система встановлює вакуум, відпрацьована пара з турбіни надходить у конденсатор для конденсації. Після того, як система конденсату запрацює, зазвичай розгортаються первинний і вторинний вакуум-екстрактори. Суттєва відмінність між первинними та вторинними вакуум-екстракторами та стартовими вакуум-екстракторами полягає в тому, що рушійна пара не випускається безпосередньо, а відновлюється шляхом конденсації. Їхня ефективність відведення безпосередньо залежить від продуктивності конденсації охолоджувача відведення. Три фактори впливають на ефективність конденсації екстракційного охолоджувача: температура охолоджувальної води на вході; робоча температура пари; і -швидкість потоку неконденсованого газу (витік вакууму з боку турбіни). Конструктивні параметри парового ежектора в цьому проекті наступні: робочий тиск пари 1,5 МПа, температура 201 градус (невеликий перегрів); температура охолоджуючої води на вході 69,1 градусів, температура на виході 70,5 градусів, витрата 118 т/год; і протитиск 28 кПа. Давайте спочатку обговоримо вплив температури охолоджуючої води. Під час-введення в експлуатацію на місці периферійні системи системи конденсату ще не були встановлені. Подача насоса вже досягла понад 180 т/год, але скинуто лише частину цієї води (десятки тонн). Більша частина води надходила по зворотній лінії в ємність для конденсату, звідки потім надходила в охолоджувач відпрацьованих газів. Охолоджуюча вода, яка використовується для охолодження пари, переважно циркулює в замкнутому контурі. Коли первинний і вторинний витяжні охолоджувачі працювали, температура охолоджувальної води підвищувалася після проходження через вихлопний охолоджувач, а температура підвищувалася ще більше після проходження через замкнутий контур. У міру збільшення часу роботи температура охолоджувальної води продовжувала зростати, а протитиск системи також поступово зростав. Розглянемо вплив робочої температури пари. Витяжний охолоджувач працює, спочатку поглинаючи відчутне тепло перегрітої пари, а потім поглинаючи приховане тепло пари для її конденсації. Наразі, оскільки пара проміжного{41}}тиску ущільнення турбіни та робоча пара забираються з одного трубопроводу, пара проміжного{42}}тиску турбіни потребує перегріву 30 К, що призводить до того, що температура робочої пари досягає 270 градусів, що є сильним перегрівом. Більша частина площі теплообміну екстракційного охолоджувача використовується для поглинання відчутного тепла пари, що суттєво впливає на ефективність його конденсації та, як наслідок, зменшує його відсмоктувальну здатність. Дані, зібрані під час кількох тестових прогонів, показують, що коли робоча температура пари відносно низька (210 градусів, злегка перегріта), первинний і вторинний відсмоктувачі можуть працювати нормально та підтримувати протитиск системи. Однак, коли перегрів є надмірним, вони не можуть нормально працювати. Тому для забезпечення нормальної роботи струминного паровідсмоктувача робочу температуру пари необхідно знизити приблизно до розрахункового значення.
Часте засмічення вхідного фільтра зливного насоса
Під час комбінованого випробування повітряного компресорного агрегату, коли швидкість потоку пари турбіни досягла приблизно 70 т/год, дренажний насос почав працювати з ладу, в результаті чого рівень рідини в гарячій свердловині продовжував зростати. Після переходу в режим очікування рівень рідини ненадовго впав, а потім продовжив рости. Під час розбирання вхідного фільтра насоса для перевірки було виявлено, що він засмічений великою кількістю іржі та шламу. Щоб підтримувати роботу агрегату, персонал був призначений для частого перемикання насоса для постійного очищення сітчастого фільтра. Однак навіть після введення установки в експлуатацію магістральна витяжна труба не була промита, а сітчастий фільтр залишився забитим. Розбирання основної вихлопної труби виявило велику кількість іржі та мулу на дні основної труби та гарячого колодязя. Аналіз показав, що іржа та шлам в основному походять з вихлопної труби. Це сталося через те, що острівець-повітряного охолодження не проходив-гаряче очищення під час введення в експлуатацію. Іржа, зварювальний шлак і пил, що прилипли до внутрішньої стінки магістральної вихлопної труби, були змиті відпрацьованою парою з турбіни та зібрані в гарячому колодязі з конденсатом. Потім ця іржа, мул та іржа безперервно переносилися зливним насосом до входу насоса, забиваючи фільтр і спричиняючи несправність зливного насоса.
