喷射混凝土用速凝剂
作者：李涛
来源：《科技创新导报》 2011年第19期
李涛
(华陆工程科技有限责任公司 西安 710065)
摘 要:针对煤化工企业蒸汽管网的调节与安全保护,本文详细分析了系统中的主要设备及运行模式,提出系统设置的基本原则。在此基础上,拟定出蒸汽调节与安全保护系统的具体方案,期望为类似工程提供某些积极的可供参考借鉴的意见。 关键词:蒸汽系统 调节与保护 减温 减压器 放空阀 安全阀 中图分类号:TQ546 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)07(a)-0075-02
引言
我国是一个“缺油、少气、富煤”的国家,在今后相当长的一段时期里,煤炭依然是最主要的能源。为了减
轻对环境的污染和对石油的依赖,近年来煤化工企业得以持续高速发展。随着技术的日趋成熟以及市场需求的不断增大,煤化工企业的规模越来越大型化,其产业链也不断延长,作为煤化工企业重要动力的蒸汽系统亦越来越庞大,保证蒸汽系统的稳定、安全运行就显得更为重要。
某工程以煤为原料,经过气化、变换、低温甲醇洗、合成等工艺生产合成氨尿素。该项目蒸汽系统设置为四级。第一级蒸汽为9.81MPa、540℃,由2台220t/h的循环流化床锅炉供给;第二级为4.0MPa、400℃;第三级为1.0MPa饱和蒸汽;第四级为0.5MPa饱和蒸汽,均由化工装置余热锅炉、蒸汽透平抽汽或背压蒸汽供给。
1 方案设置的基本原则[1]
作为蒸汽系统的调节与保护设施,在蒸汽管网上设有减温减压器、自动放空调节阀和消音器、安全阀等。最简单省事的做法,自然是在各等级蒸汽母管上均设置这些设施,但是从投资以及运行调节的灵活性、可靠性等角度来看,其必要性不大。因此,在研究蒸汽系统调节与保护方案之前,提出以下几条基本原则作为前提。
1.1 蒸汽调节与保护方案全厂统一考虑
将蒸汽调节与保护装置作为全厂性的重要设施予以统一考虑,各装置不再单独设置。这样不仅更有利于全厂蒸汽系统的安全稳定运行,而且可以节约大量的建设费用。
1.2 高温高压蒸汽管网不设安全阀
全厂高温高压蒸汽产自热电站2台锅炉,在锅炉上,按照相应的规范,分别在汽包和过热器上设有安全阀,以保护产汽设备。目前,高压蒸汽管道以及高压蒸汽用户(蒸汽透平)的设计压力均按照锅炉安全阀的起跳压力来考虑,所以,高压蒸汽管网的最高压力不会超过安全阀的起跳压力;安全阀在保护锅炉的同时,也保护管网和管网上的汽轮机。如果在高压管网上设置安全阀,因上下游压差太大,安全阀容易泄漏,且起跳后可能难以回座。因此,高压蒸汽管网上不再设安全阀。
1.3 高压蒸汽管网不设自动放空设施
高压蒸汽管网设置自动放空设施的优点在于:一旦管网超压,直接将富余的高压蒸汽放空,及时保护管网及设备安全,并且对下一级蒸汽管网的影响不大。但是,存在很大的弊病,体现在如下方面。
一旦放空设施投用,噪音太大,不仅分贝值高,而且频率高,对企业运行人员的身心健康造成极大伤害;由于高压蒸汽放空时,放空调节阀前后压差通常在10MPa左右,而且该阀一般不会是全开,高压差、小开度对阀门的冲刷相当严重。如果安装此阀,很可能在放空一两次之后就发生泄漏;实际运行过程中,即使发现放空调节阀泄漏,也无法不停汽检修,因为这种放空阀通常是不设备用的。
综上所述,在高压蒸汽管网上考虑不设自动放空设施。当该管网超压时,直接通过事故减温减压器将高压蒸汽变成低压蒸汽,通过低压蒸汽管网的自动放空设施放空。
1.4 外管网必须设置全套蒸汽系统安全设施
外管网不设置或者不完全设置全套蒸汽系统调节与保护设施,会存在以下几种不利的因素。
(1)某个装置生产异常时,对蒸汽管网的压力造成波动,若波动达到系统安全设施动作的程度,可能会影响全厂的正常生产。
(2)开车过程中,工艺废热锅炉尚未开启或尚未正常开启,此时即需要相应的减温减压器投入运行,保证下游管网的蒸汽需求;
(3)经常运行的减温减压器应有一套备用,不经常运行的减温减压器一般不考虑备用。备用的减温减压器应处于热备用状态,事故减温减压器还需要配置快速的自动投入装置。
(4)蒸汽系统故障不叠加。
2 蒸汽系统调节与保护方案
2.1 减温减压器的设置
(1)作为正常情况下全厂蒸汽系统的调节手段,在充分考虑各等级管网产汽、耗汽能力的基础上,在管
网上设置有3台减温减压器,L8302、L8303、L8304,其额定出力分别为100t/h、15t/h、40t/h。这些减温减压器统称为调节型减温减压器。
调节型减温减压器通常根据二次蒸汽压力决定开启并进行调节,保持二次蒸汽管网压力始终在合适的范围以内。通常在以下情况运行。
①二次蒸汽管网的产汽设备按计划停车或减负荷,供给该管网蒸汽量减少。
②二次蒸汽管网用户蒸汽消耗临时增加,该管网需要补充蒸汽。
③初始开车阶段,各级蒸汽管网暖管。
宠物香波 (2)作为事故情况下全厂蒸汽系统的保护手段,主要根据S1管网蒸汽透平的最大耗汽量,确保在透平事故状态下将其即时耗汽完全等量从S1排放,确定设置有2台减温减压器L8301ab,其额定出力均为70t/h,这些减温减压器统称为事故型减温减压器。
电路板测试台 事故型减温减压器主要保护高温高压蒸汽管网,与发电机组汽轮机、空分压缩机透平、以及氮压机透平的事故跳车信号联锁,同时跟踪汽轮机进口的蒸汽流量,不同的汽轮机在不同负荷下跳车时,对应于事故减温减压器L8301ab不同的开度。同时,当高温高压蒸汽管网压力超高时,事故减温减压器自动将部分高压蒸汽减压为4.0MPa蒸汽,从而保证9.81MPa蒸汽管网压力稳定。自动杀菌净手器
两台事故减温减压器设置成同等参数同等流量,主要是考虑安全问题,因为2台同时不能启动的概率要大为降低,毕竟保护9.81MPa蒸汽管网极其设备的安全是本系统最重要的任务,多一层保险就多了一份安全。
蒸汽系统调节与保护方案,简图如图1。
可降解塑料检测 2.2 自动放空阀的设置
设置自动放空阀的目的不仅为了保持各管网压力稳定,同时在开车阶段可以加速暖管。
在S2、S3、S4管网上分别设置1套自动放空调节阀,分别为PV8306、PV8309、PV8312,均依据相应等级管网压力进行调节。
立式导热油加热器 PV8306放空能力不但考虑了S2管网产汽设备的最大可能能力,同时考虑事故减温减压器开启时该管网的容量,放空量确定为100t/h。
PV8309、PV8312的放空能力分别根据S3、S4管网产汽设备的最大可能能力,确定放空量分别为15t/h、40t/h。
由于事故减温减压器全开时排汽量远远大于S2管网的容纳能力,故将S1管网透平事故跳车信号与PV8306联锁,和事故减温减压器同时打开直接放空,避免事故情况下排入蒸汽对S2管网影响。
2.3 安全阀的设置
热电站:锅炉本体及汽轮机抽汽管道上均设有安全阀,这些安全阀设置是基于保护设备的目的。
工艺装置:各废热锅炉本体按相应的规范设置必要的安全阀。
蒸汽管网:在S2、S3、S4各减温减压器的二次蒸汽侧分别设置安全阀,排放能力均与对应的减温减压器能力相同且为该管网产汽设备中的最大值。
各产汽设备的安全阀在保护设备的同时也保护了所在管网的安全,所以,全厂蒸汽管网不再设置独立的安全阀。
3 结语及建议
(1)S1管网上的调节型减温减压器和事故型减温减压器宜分开设置
L8302作为调节型减温减压器,其压力和温度均靠二次蒸汽的参数来调节,而L8301ab作为事故减温减压器,主要靠透平跳车信号或上级蒸汽管网压力即一次蒸汽压力作为开启的信号。两种减温减压器的开启信号一种是来自二次蒸汽,一种是来自一次蒸汽,其分开独立了设置可以避免信号的干扰,运行更为可靠。
(2)在蒸汽透平事故跳车时,要求作为事故减温减压器的L8301ab由关闭状态迅速达到设定的开度,这就要求事故减温减压器的质量必须可靠、反应速度要快。根据以往工程经验,建议这几台减温减压器选用进口优质产品。关于减温减压器快速动作问题,建议参考电力行业普遍使用的汽轮机旁路减温减压器。
参考文献
[1] 周爱平.大型石化厂蒸汽系统安全设施设置方案[C].全国化工热工设计技术中心站论文集,2008.
[2] 王培超.蒸汽系统存在问题及优化[J].石油和化工节能,2009.
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