Uvod
Prva faza velikog-projekta-uglja-prirodnog gasa u Kini uključuje dva 48.000 m³/hjedinice za odvajanje vazduha, prvenstveno obezbjeđujući kvalifikovani kiseonik, azot i komunalni vazduh za čitavo postrojenje. Ove jedinice je dizajnirao i proizveo Hangzhou Oxygen, a konstrukciju i instalaciju je završila kompanija Sinopec No. 10. Jedinice koriste proces unutrašnje kompresije tečnog kisika, a jedinice zračnog kompresora se sastoje od zračnog kompresora, parne turbine i pojačivača. 5. septembra 2011. godine, serija parnih turbina uspešno je završila pojedinačno puštanje u rad, a 6. novembra su agregati vazdušnih kompresora završili kombinovano puštanje u rad. Nakon testiranja prenapona, svi pokazatelji performansi su ispunili zahtjeve dizajna. Tokom tromjesečnog procesa puštanja u rad, naišli su se na brojni projektantski i operativni problemi. Međutim, zajedničkim naporima cjelokupnog osoblja za puštanje u rad, ova pitanja su rješavana jedan po jedan. U nastavku slijedi sažetak problema na koje ste naišli tokom procesa puštanja u rad za vašu referencu.
Glavni sistem pare
Mjerač protoka glavnog parnog voda utječe na vrijeme pročišćavanja
Prilikom izrade plana pročišćavanja glavnog parnog cjevovoda, s obzirom na dug proizvodni ciklus za ventil za brzo-zatvaranje čepa za pročišćavanje, privremena linija za pročišćavanje je postavljena na posljednjem koljenu glavnog parovoda, zaobilazeći ventil za brzo-zatvaranje. Ključni detalji plana su uključivali: zavarivanje argonom za prajmeriranje kako bi se osigurala glatka unutrašnja površina; dekapiranje i pjeskarenje usponske cijevi otprilike 3 metra od posljednjeg koljena do ventila za brzo zatvaranje{4}}; i hladno sečenje i ručno čišćenje, kao i pregled endoskopa, tokom uklanjanja privremene linije za čišćenje kako bi se osigurala čistoća. Međutim, tokom samog pročišćavanja, turbinski mjerač protoka između glavnog parnog ventila i ventila za brzo{6}}zatvaranje još nije stigao, pa je donesena odluka da se prvo pročisti ovaj dio cjevovoda. Nakon što je pročišćavanje završeno, parni mjerač protoka bi se instalirao i pregledao gore navedenom metodom. Sedmicu nakon što je glavni parovod pročišćen, prošao je test na vrući i hladni cilj. Prilikom uklanjanja privremene cijevi za pročišćavanje radi ugradnje mjerača protoka, zabrinutost zbog sekundarne kontaminacije cijevi navela je strane stručnjake da ponude dvije opcije: jedna je bila da se instalira samo cjevovod uzvodno od ventila za brzo-zatvaranje bez instaliranja mjerača protoka, a zatim se izvrši probni rad jedinice. Nakon potpune predaje jedinice, mjerač protoka bi se instalirao po potrebi. Drugi je bio instalirati mjerač protoka, ali privremeno zadržati privremenu cijev za pročišćavanje, nastaviti sa pročišćavanjem i ukloniti privremenu cijev za pročišćavanje nakon što prođe ciljni test, a zatim ponovo instalirati cijev uzvodno od ventila za brzo-zatvaranje. Na kraju, pročišćavanje je nastavljeno nakon ugradnje mjerača protoka, što je produžilo vrijeme pročišćavanja za otprilike jednu sedmicu.
(2) Neprovođenje mjera parne izolacije umalo je rezultiralo nesrećom s ozljedama povezane s parom{1}}
Parni sistem kompanije koristi sistem glavnih cijevi. Nakon graničnog ventila za paru visokog{1}}pritiska je glavna parna cijev visokog{2}}pritiska. Ova glavna cijev je povezana paralelno sa glavnom parnom cijevi od 8,5MPa visokog-pritiska za odvajanje zraka, prečišćavanje i metanaciju, kao i sa sistemima za pregrijavanje pare od 5,0MPa, 2,0MPa i 0,8MPa za smanjenje pritiska. Nakon pročišćavanja glavnog parnog cjevovoda ASU-a, granični ventil za paru visokog-pritiska je zatvoren, a ASU je počeo ponovo instalirati cjevovod uzvodno od ventila za brzo{11}}zatvaranje. Kako bi se spriječio zaostali tlak u cjevovodu, glavni parni zasuni u prvoj i drugoj seriji ASU su potpuno otvoreni, a glavni odvodi pare duž cjevovoda su potpuno otvoreni. Međutim, dok su strani stručnjaci provjeravali poravnanje i zazor između prirubnice glavnog parovoda i velike parne prirubnice ventila za brzo zatvaranje{14}}iz parne prirubnice iznenada su izašli voda i para. Na sreću, niko nije povređen. Kasnija istraga je otkrila da je sistem za gasifikaciju bio podvrgnut pročišćavanju parom od 5,0 MPa. Ovaj skoro{19}}promašaj služi kao podsjetnik da se osigura jedinstvena koordinacija i komandovanje tokom početnog pokretanja kako bi se izbjegle sigurnosne nezgode tokom unakrsnog-puštanja u rad. Nadalje, prilikom inspekcije opreme i cjevovoda koji rukuju opasnim medijima kao što su visoka-temperatura, visoki-pritisak, zapaljivi, eksplozivni i toksični mediji, imperativ je osigurati izolaciju sistema i potvrditi slijepe ploče kako bi se eliminisale velike sigurnosne opasnosti na izvoru.
Sistem ulja za podmazivanje
Hladnjak ulja utiče na čišćenje ulja
Tokom procesa čišćenja ulja za jedinicu zračnog kompresora, prvo se izvodi ekstrakorporalna cirkulacija. Ovo uključuje kratko-spajanje gornje cijevi za ulje i povratne cijevi za ulje pomoću crijeva, dodavanje filtera na gornji priključak cijevi za ulje i pokretanje pumpe za ulje za podmazivanje da cirkulira 4-6 sati. Filter se zatim uklanja radi pregleda. Međutim, više od mjesec dana nakon čišćenja uljnog sistema, filter je uklonjen radi pregleda i otkrivene su crne, tvrde čestice. Analiza je sugerirala da je hladnjak ulja bio na-duži vremenski period, uzrokujući oksidaciju i rđanje unutar kućišta izmjenjivača topline, koje je ulje za podmazivanje prenosilo u cijevi. Rastavljanjem i pregledom hladnjaka ulja otkrivena je značajna hrđa na kućištu. Poduzete su mjere, uključujući ispiranje vodenim mlazom pod visokim pritiskom, sušenje na zraku i pjeskarenje kućišta. Nakon ovog tretmana, pumpa za ulje je puštena u rad i nakon 3-4 ciklusa ispiranja utvrđeno je da je kvalitet ulja prihvatljiv.
Čišćenje rezervoara za ulje za podmazivanje izazvalo je sekundarnu kontaminaciju ulja za podmazivanje.
Nakon što je sistem ulja za podmazivanje ispran, ulje za podmazivanje je ispumpano i očišćeno. Nakon provjere od strane inženjerskog odjela, kompanije za nadzor i postrojenja za odvajanje zraka, ulje za podmazivanje je dopunjeno. Međutim, uzorkovanje i analiza nakon ponovnog punjenja otkrili su da se sadržaj vode u ulju za podmazivanje povećao sa 78 × 10⁻⁶ prije čišćenja na 680 × 10⁻⁶, što nije zadovoljavalo standarde kvalitete ulja. Stoga je ulaz vakuumskog filtera za ulje bio spojen na odvodni ventil na dnu rezervoara za ulje, a izlaz je spojen na otvor za punjenje na vrhu rezervoara. Vakumski filter za ulje je zatim uključen da cirkuliše i filtrira ulje za podmazivanje u rezervoaru. Uzorkovanje i analiza tri dana kasnije otkrili su da se sadržaj vode u ulju za podmazivanje vratio na standard manji od 160 × 10⁻⁶. Naknadnom analizom utvrđeno je da je primarni uzrok sekundarne kontaminacije kišnica koja je ušla u bačve s mazivim uljem dok su bile pohranjene na otvorenom. Ulje za podmazivanje je zatim pumpano u bubnjeve{13}}punjene vodom, uzrokujući sekundarnu kontaminaciju.
Ostrvo za hlađenje vazduha i sistem kondenzata
Jedinica za odvajanje zraka prvenstveno se sastoji od šest ventilatora-promjenjive frekvencije, dvije kondenzat pumpe, dvije drenažne pumpe, vrući bunar, fleš rezervoar, rezervoar za kondenzat i priključne cijevi. Tok procesa je sljedeći: izduvna para iz turbine ulazi u zrakom hlađeni nizvodni snop cijevi kroz izduvni razvodnik radi razmjene topline. Kondenzat se skuplja u donjem kolektoru, a zatim se odvodi u rezervoar za kondenzat. Ne-gas koji se ne može kondenzirati šalje se u izduvnu pumpu kroz zračnu cijev na vrhu snopa protustrujnih cijevi. Nakon pritiska, kondenzat razmjenjuje toplinu s parom iz ispušnog hladnjaka u ispušnom hladnjaku. Zatim se dijeli na dva puta: jedan put se vraća u spremnik kondenzata kroz povratni ventil kondenzata (LV814) kako bi se održao stabilan nivo tekućine, a drugi put se šalje u mrežu kondenzata kroz ventil za ispuštanje kondenzata (LV815). Izduvna para turbine i kondenzat iz izduvnog razvodnika skupljaju se u vrući bunar i vraćaju se u rezervoar kondenzata preko drenažne pumpe promjenjive{11}}frekvencije.
Struja motora pumpe za kondenzat premašuje nazivnu struju
Tokom procesa puštanja kondenzat pumpe u pogon, LV815 je bio potpuno zatvoren, a LV814 potpuno otvoren za pokretanje kondenzat pumpe. Izlazni ventil se zatim polako otvarao. Kada je izlazni ventil otvoren otprilike četiri okretaja, struja motora kondenzat pumpe je dostigla 200A (nazivna struja 210A). Ponovljeni testovi nisu uspjeli riješiti problem sa strujom motora koja premašuje nazivnu struju. Nakon analize, pri odabiru pumpe, otpor perifernog cjevovoda je smatran 110mH₂O, a odabrana je pumpa 200NB-110 (njena kriva performansi je prikazana na slici 1). To jest, kada otpor nakon pumpe dostigne 110 mH₂O, brzina protoka pumpe dostiže svoju projektovanu vrijednost (vertikalna isprekidana linija na slici 1). Kada je otpor nakon pumpe manji od 110 mH₂O, brzina protoka pumpe će se povećati i njena snaga će se u skladu s tim povećati. Kada protok dostigne 215t/h, otpor nakon pumpe je 103mH₂O, a snaga motora je 110kW. Kada se otpor nakon pumpe dodatno smanji, kako se protok povećava, snaga motora će premašiti svoju projektnu vrijednost, a motor pumpe će biti preopterećen. Zbog toga je dodat otvor za prigušivanje između povratnog voda pumpe kondenzata i ulaza u rezervoar za kondenzat. Otvor ima površinu protoka od 0,00255 m², prečnik otvora za prigušivanje od 57 mm i debljinu od 10 mm. Izračunati protok je 80 t/h. Nakon modifikacije cjevovoda kondenzata, pokrenuta je kondenzatna pumpa. Kada je izlazni ventil otvoren do 50%, struja motora kondenzat pumpe je bila 90A. Kada je izlazni ventil bio potpuno otvoren, struja motora kondenzat pumpe bila je samo 130A.
Glavni vakum ekstraktor nije uspio održati vakuum tokom rada u prvoj i drugoj fazi.
Tokom probnog rada blokade kompresora, nakon okretanja glavnog vakum ekstraktora (koristeći prvu i drugu fazu), otkriveno je da se vakuum ne može održati.
Vakumski pritisak (apsolutni pritisak, isti ispod) porastao je sa 13kPa na 20kPa. Vakumski pritisak je nastavio da raste do 30kPa i pokazao je znake da nastavlja da raste nakon okretanja glavnog vakuum ekstraktora. Da bi se osigurao siguran rad jedinice, startni{5}}vakum ekstraktor je ponovo-aktiviran, a pritisak vakuuma je brzo pao na 13kPa. Nakon probnog rada, otvorili su se i pregledali ulazni filteri i mlaznice dva glavna usisivača. Nisu pronađeni ostaci, što ukazuje da glavni usisivači nisu začepljeni i da rade normalno. Analiza je pokazala da je rad startnog{11}}vakum ekstraktora povezan sa radnim pritiskom pare. Budući da se radna para startnog-vakum ekstraktora ne kondenzira, to nije bilo povezano s temperaturom pregrijavanja pare. Radni tlak pare trenutno zadovoljava zahtjeve dizajna, a startni{15}}vakum ekstraktor se može normalno koristiti. Kada sistem uspostavi vakuum, izduvna para iz turbine ulazi u kondenzator radi kondenzacije. Kada sistem kondenzata proradi, obično se postavljaju primarni i sekundarni vakuumski ekstraktori. Značajna razlika između primarnih i sekundarnih vakuumskih usisivača i startnih vakuumskih usisivača je u tome što se pogonska para ne ispušta direktno, već se obnavlja kondenzacijom. Njihova efikasnost ekstrakcije direktno je povezana sa performansama kondenzacije ekstrakcionog hladnjaka. Tri faktora utiču na performanse kondenzacije rashladnog hladnjaka: ulazna temperatura rashladne vode; radna temperatura pare; i ne-brzina protoka gasa koji se ne kondenzira (propuštanje vakuuma sa strane turbine). Projektni parametri parnog ejektora u ovom projektu su: radni pritisak pare od 1,5 MPa, temperatura 201 stepen (malo pregrijana); ulazna temperatura rashladne vode 69,1 stepen, izlazna temperatura 70,5 stepeni, protok 118 t/h; i protivpritisak od 28 kPa. Hajde da prvo razgovaramo o uticaju temperature rashladne vode. Tokom-puštanja u rad na licu mjesta, periferni sistemi kondenzatnog sistema još nisu bili uspostavljeni. Protok pumpe je već dostigao preko 180 t/h, ali je samo jedan dio te vode (desetine tona) ispušten. Najveći deo vode je oticao kroz povratni vod u rezervoar za kondenzat, gde je potom ušao u hladnjak izduvnih gasova. Voda za hlađenje koja se koristi za hlađenje pare prvenstveno je cirkulirala u zatvorenom krugu. Kada su radili primarni i sekundarni rashladni uređaji, temperatura rashladne vode je rasla nakon prolaska kroz ispušni hladnjak, a temperatura je dodatno rasla nakon prolaska kroz zatvoreni krug. Kako se vrijeme rada povećavalo, temperatura rashladne vode je nastavila rasti, a protivpritisak u sistemu također se postepeno povećavao. Razmotrimo uticaj radne temperature pare. Ispušni hladnjak radi tako što prvo apsorbira osjetljivu toplinu pregrijane pare, a zatim apsorbira latentnu toplinu pare da bi je kondenzirao. Trenutno, budući da se zaptivna para srednjeg{41}}pritiska turbine i radna para crpe iz istog cjevovoda, zaptivna para srednjeg{42}}turbine zahtijeva pregrijavanje od 30K, što uzrokuje da temperatura radne pare dostigne 270 stepeni, što je ozbiljno pregrijavanje. Većina prostora za izmjenu topline hladnjaka za ekstrakciju koristi se za apsorpciju osjetljive topline pare, što ozbiljno utiče na njenu efikasnost kondenzacije i, posljedično, smanjuje njen kapacitet ekstrakcije. Podaci prikupljeni iz nekoliko probnih vožnji pokazuju da kada je temperatura radne pare relativno niska (210 stepeni, blago pregrijana), primarni i sekundarni ispuh mogu normalno raditi i održavati sistemski protupritisak. Međutim, kada je pregrijavanje preveliko, oni ne mogu normalno raditi. Stoga, da bi se osigurao pravilan rad mlaznog parnog usisivača, radna temperatura pare mora biti snižena na približno projektnu vrijednost.
Često začepljenje ulaznog filtera odvodne pumpe
Tokom kombinovanog probnog rada jedinice vazdušnog kompresora, kada je protok pare turbine dostigao približno 70 t/h, drenažna pumpa je počela da radi neispravno, uzrokujući da nivo tople bunarske tečnosti nastavi da raste. Nakon prelaska u stanje pripravnosti, nivo tečnosti je nakratko pao pre nego što je nastavio da raste. Nakon rastavljanja ulaznog sita pumpe radi pregleda, otkriveno je da je začepljeno velikom količinom rđe i mulja. Za održavanje rada jedinice, osoblju je dodijeljeno da često okreće pumpu kako bi neprekidno čistilo sito. Međutim, čak i nakon puštanja u rad, izduvna glavna cijev nije bila isprana, a sito je ostalo začepljeno. Demontažom glavne izduvne cijevi otkrivena je velika količina rđe i mulja na dnu glavne cijevi i vrućeg bunara. Analiza je pokazala da rđa i mulj prvenstveno potiču iz glavne izduvne cijevi. To je bilo zbog toga što zračno{8}}ostrvo za hlađenje nije bilo vruće-očišćeno tokom puštanja u rad. Rđa, šljaka od zavarivanja i prašina koja je prianjala na unutrašnji zid glavne izduvne cijevi isprani su izduvnom parom iz turbine i skupljeni u vrući bunar sa kondenzatom. Ta hrđa, mulj i rđa su zatim kontinuirano odvođeni do ulaza pumpe pomoću drenažne pumpe, začepljujući filter i uzrokujući kvar odvodne pumpe.
