蒸汽系统作为过程工业能量系统重要组成部分, 担负着为过程工业提供所需要的工艺蒸汽、热能和动力的使命。某大型煤油气资源综合利用项目建设配套的蒸汽系统庞大、复杂且透平背压抽气多, 如何确保各装置运行安稳尤为重要。
蒸汽系统分为高压过热蒸汽、中压过热蒸汽、低压过热蒸汽、低低压过热蒸汽四个等级的全厂性蒸汽管网。
(1) 高压过热蒸汽主要来自热电站锅炉, 供发电透平、空分装置、轻油裂解、甲醇装置和DMTO装置用汽。
(2) 中压过热蒸汽主要来自抽汽凝汽式汽轮发电机组抽汽和各工艺生产装置利用余热产生的蒸汽, 中压蒸汽主要用于驱动各装置工艺汽轮机。
(3) 低压过热蒸汽由各工艺装置蒸汽透平抽、背汽及气化等工艺装置副产蒸汽产生, 主要用于各工艺装置加热等。
(4) 低低压蒸汽由热动力站汽轮机第二级调整抽汽 (设减温器) 、其它工艺装置副产蒸汽及三循背压透平产生, 形成全厂蒸汽管网, 主要用于各工艺装置加热、配套公用及辅助设施。
综合各运行工况蒸汽平衡、全厂蒸汽联锁以及操作实际经验考虑, 全厂蒸汽系统减温减压器遵循下面配置原则:
(1) 遵循化工厂蒸汽系统设计规范要求;
(2) 充分考虑各种事故工况下蒸汽管网的安全;
(3) 充分考虑各种运行、事故工况下蒸汽管网的平衡;
(4) 遵循节俭高效、简单可行原则。
随着科技水平的不断提高, 自动化水平越发先进, 全厂大联锁逐渐引入大型化工项目, 可确保蒸汽系统透平跳车后, 通过程序预先设定的一些列动作 (事故减温减压器) , 确保蒸汽系统的平稳和正常生产。
为确保高压蒸汽系统安全、避免高压蒸汽放空和保证下一级蒸汽母管的需要, 高压汽轮机应设置与备用减温减压装置中的快速泄放阀的联锁, 称为事故减温减压器, 合成氨厂叫做一秒阀[1]。某大型资源综合利用项目蒸汽系统庞大, 背压、抽气机组多, 下面重点论述大型机组跳车时大联锁的应用。
在正常生产期间, 两台发电汽轮机跳车, 采取的操作措施:根据生产调度指令, 首先人为干预减运行锅炉负荷或手动停一台运行锅炉;联锁全开两台10.3→4.2MPa事故减温减压器, 同时减温水调节阀相应动作, 除去满足中压蒸汽管网使用外, 多余蒸汽通过该等级蒸汽管网放空阀进行放空平衡;联锁全开两台10.3→0.6MPa事故减温减压器, 同时减温水调节阀相应动作, 除去满足低低压蒸汽管网使用外, 多余蒸汽通过该等级蒸汽管网放空阀进行放空平衡。该事故减温减压器联锁实现夏季开度70%, 冬季开度100%。
正常生产期间, 一台发电汽轮机跳车, 采取的操作措施:联锁全开一台10.3→4.2MPa事故减温减压器, 同时减温水调节阀相应动作, 除去满足中压蒸汽管网使用外, 多余蒸汽通过该等级蒸汽管网放空阀进行放空平衡, 不足部分通过10.3→4.2MPa正常减温减压器进行补充;联锁全开一台10.3→0.6MPa事故减温减压器, 同时减温水调节阀相应动作, 除去满足低低压蒸汽管网使用外, 多余蒸汽通过该等级蒸汽管网放空阀进行放空平衡, 不足部分通过正常减温减压器逐级进行补充。
空分装置两台空压机跳车, 联锁打开高压蒸汽放空阀进行放空。空分装置跳车信号通过硬接线方式送至气化装置机柜间, 由气化装置的DCS实现。采取的操作措施:联锁打开两台高压放空调节阀。
空分装置一台空压机跳车, 联锁打开空压机对应的高压蒸汽放空阀进行放空。空分装置跳车信号通过硬接线方式送至气化装置机柜间, 由气化装置的DCS实现放空阀的快开。采取的操作措施:联锁打开相对应的一台高压放空调节阀。
通过上文的论述, 某厂仅对全厂蒸汽大联锁进行了局部研究实施, 或是人为操作及联锁同步实施。通过后期实践, 全厂蒸汽大联锁将应用到一台锅炉跳车、两台锅炉跳车等各种蒸汽系统事故工况。
事故减温减压器的研究发展水平对全厂蒸汽大联锁应用的推动至关重要。目前部分进口减温减压器可实现跟踪流量, 例如德国宝马、科派斯等可实现透平正常运行时, 快开减温减压阀对透平抽气流量的等量跟踪, 透平跳车时, 快开减温减压阀对透平抽气流量的无扰动等量快开切换[2], 确保在透平跳车后管网短时间内达到平衡。
通过上文全厂大联锁的设计应用介绍, 希望能给读者全厂蒸汽系统大联锁一个清晰认识, 共同推进我国大联锁在大型化工企业中的应用。
摘要：本文通过介绍某大型煤油气资源综合利用项目全厂大联锁的设计应用情况, 重点论述在发电汽轮机、化工透平事故跳车工况下, 通过生产调度指令、事故减温减压器的动作程序, 确保全厂蒸汽系统安全稳定运行。
关键词：蒸汽系统,减温减压器,全厂大联锁
[1] 化工厂蒸汽系统设计规范, GBT 50655-2011.
[2] 徐丽.德国宝马阀等量跟踪快开减温减压去器的应用与改进.中国机械, 2014 (13) :38-38.
