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公司名称:郑州泰普科技有限公司
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苯酐装置主反应是邻二甲苯为原料,经气化后与空气混合进入反应器催化氧化生成粗苯酐,生产过程中大机组鼓风机由汽轮机带动,产生大风量空气参与反应是苯酐装置的主要设备也是关键设备,该机组的稳定运行是装置的,由于上级电网电压波动出现晃电现象可使主油泵停机,而备用油泵启动过程中,总管油压下降造成机组联锁引起整个装置停工,一旦停工将造成的经济损失和威胁装置的。
1 研究目的、意义和性
某苯酐装置是以邻二甲苯和空气为原料,采用巴斯夫催化剂,生产负荷95 g/nm3空气,正常生产过程中需要提供87 000~88 000 nm3/h空气经过滤后,由空气鼓风机压缩至50 kpa进入主反应器,空气鼓风机用蒸汽透平机驱动,机组功率2 500 kw,该设备属于本装置关键设备,其稳定运行是装置平稳的基础,然而本装置上级电网由于其他用电客户设备性不足导致电网晃电频发,2016年有3次晃电,2017年有8次晃电,造成透平机组联锁停车,造成装置紧急停工,造成重大经济损失。
通过多次晃电停工分析,如果大机组鼓风机不跳车,装置还可以在晃电后及时投料避免停工。
2 鼓风机机组晃电跳车原因
2.1 油泵自启动备泵
油泵自启动当润滑油油压pia351低于0.2 mpa或控制油压力pas005低于0.6 mpa,备用泵将会自动开启。电气还有一路自启动,主泵接触器脱开,备泵自启动。
2.2 油站联锁设置
控制油压力开关pas009低于0.15 mpa时机组联锁跳车,润滑油有三个压力开关pas32bc,三取二低于0.1 mpa时机组联锁跳车。
由于上级电网不稳定和夏季雷雨天气影响造成电网电压波动,晃电现象时常发生,备用油泵在自启动时不能在短时间内恢复油压,导致润滑油或控制油压低于停机值触发联锁停车事故,造成的经济损失,通过多次分析发现油压低备泵联锁自启动和电气联锁自启动不能够对机组油压稳定做出,需要增强机组对电网晃电的抵御能力,从上降低因非计划而发生停工事故[1]。
3 改造思路
3.1 油路改造增加油路的蓄能器
如何油压不低于联锁值是我们抗晃电主要目标。
(1)稳定控制油压力。首先查找流程,主油管去控制油有一个dn50止回阀,如果此阀故障,会导致油泵停止期间高压控制油(0.8 mpa)流回低压油系统,此时油系统残余压力因润滑油流量大且压力低导致控制油压力低于0.15 mpa联锁值,为此确认此止回阀关系到该机组在抗晃电因素之一,利用停工期间对此阀进行更换,检查发现此单向阀关闭期间存在量的泄漏,消除了此隐患增强了大机组抗晃电能力。
(2)利用蓄能器减缓管路油压变化。在润滑油管路上没有蓄能器,考虑增加低压蓄能器来稳定低压润滑油油压。本文将润滑油低压蓄能器的计算来说明选合适的蓄能器的容积。
①系统参数
提供的设计参数如下:
润滑油牌号:iso vg32;
工作油温:≤45 ℃;
设计温度(气测/油测):100 ℃/100 ℃;
设计压力(气测/油测):1.0 mpa/1.0 mpa;
油泵流量:380 l/min=6.33 l/s;
工作时油泵压力:0.30 mpa;
切换时油泵压力:0.10 mpa;
油压测点标高:0 m;
蓄能器安装标高:0 m;
蓄能器向系统供油时间:5 s。
②容积计算
蓄能器作辅助动力源的计算如下:
“项目”就是“课程教学项目”的简称。它是以实际职业、企业工作为背景,按照认识论要求改造过的一项具体工作。项目的设定要依据旅游管理人才培养目标的为依据,项目的设定尽可能真实具体、实用典型、是一项具体的工作。旅游管理对于学生的语言表达能力,旅游接待能力、产品销售能力等能力较高的要求。所以在项目设置中,项目的开展应遵循从简单到复杂,从感性到理性,从具体到抽象的教学规律,这个项目是学生感兴趣,能在工作实际中能够运用到的,并积极参与到这个项目中,在项目的实施中有的决策空间和空间。该项目的设置应包含学生的能力培养、系统知识学习和素质、职业道德等方面的教学内容。
计算结果:按油泵出口的流量6.33 l/s,经计算,系统在5 s内维持系统的蓄能器总容积为:68.26 l。
③参数计算分析
分析示意图如图1所示。
图1 分析示意图
④配置方案
按油泵出口的流量6.33 l/s,经计算,系统在5 s内维持系统的蓄能器总容积为:68.26 l。φ299/40 l蓄能器单台排放量为15 l/s,2台40 l蓄能器总排放量为30 l/s,可以满足6.33 l/s的要求,又能满足系统在5 s内需要补充的液体总容量,双排式压大排量的不锈钢蓄能器组件完够满足要求。装置利用2018年停工大修期间增加了2×40 l低压润滑油蓄能器,来稳定晃电期间润滑油油压避免了因润滑油压力开关pas32bc压力低触发联锁信号导致机组联锁停车。
3.2润滑油泵抗晃电电气方案
电气部分的改造思路是使用tpm-k抗晃电交流接触器替换普通交流接触器,交流接触器在低压电动机控制系统中的应用,占了相当大的比例。由于电磁式交流接触器的工作原理特点,当电网出现晃电时,会造流接触器工作线圈短时断电或电压过低,导致靠电流维持吸合的动、静铁芯吸力小于释放弹簧的弹力,使接触器释放产生跳闸停机的重要原因。
针对电网欠压或失压现象,泰普科技抗晃电接触器和增加时间继电器,对改抗晃电接触器进行试验,当晃电发生,可以保持不脱扣,使设备可继续维持运转。
郑州泰普科技有限公司成立于2011年,注册资金5000万,是生产抗晃电设备的厂家,已为化工、石油、冶金、电力、水泥、市政设施等领域解决晃电问题,为企业的生产贡献一份力量。