汽輪機熱井凝結(jié)水泵頻繁抽空問題的原因分析及解決.doc

汽輪機熱井凝結(jié)水泵頻繁抽空問題的原因分析及解決張召輝 董國光 馬敏 李振華(中國石油天然氣股份有限公司烏魯木齊石化分公司；830019)Zhang Zhaohui、 Dong Guoguang、 Ma Min、 Li ZhenhuaPetroChina Urumqi Petrochemical Company（Urumqi 830019, Xinjiang,China）摘要：大芳烴連續(xù)重整裝置壓縮機凝汽系統(tǒng)存在熱井凝結(jié)水泵頻繁抽空的隱患，本文通過科學(xué)地計算對其原因進行具體的分析論證，并利用裝置大檢修的機會，對汽輪機凝汽系統(tǒng)進行改造，將熱井移位至至機房二層平臺上增加泵入口壓頭，從而使單臺熱井凝結(jié)水泵運行就可以滿足需要，徹底解決了泵頻繁抽空的問題，并通過大機組實際運行的情況進行驗證。關(guān)鍵詞：汽輪機；汽蝕余量；改造1概述烏魯木齊石化公司大芳烴連續(xù)重整裝置與2012年10月2日一次試車成功。重整循環(huán)氫壓縮機K-2201和重整氫增壓機K-2202作為裝置的核心機組，對于裝置的平穩(wěn)、長周期運行至關(guān)重要。這兩臺壓縮機為沈陽透平機械股份有限公司制造，配套驅(qū)動機為凝汽式汽輪機，由杭州汽輪機股份有限公司制造。從大芳烴試車以來，K-2201/2202機組一直存在一個隱患，即熱井底部共有兩臺凝結(jié)水泵，日常必須兩臺同時運行，才能保證汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)運行穩(wěn)定。這樣，如果一臺泵出現(xiàn)故障，則會造成凝結(jié)水系統(tǒng)波動，處理不及時，還可能會造成液位迅速上漲，漫入汽輪機排缸部位后，造成轉(zhuǎn)子損壞等惡性設(shè)備事故。2汽輪機凝汽系統(tǒng)流程介紹熱井底部設(shè)有兩臺冷凝液泵，兩臺泵互為備用，泵出口分三路，一路經(jīng)控制閥后返回?zé)峋敳?，一路?jīng)控制閥排出系統(tǒng)，另一路進入排氣安全閥做為安全閥的水封作用。熱井底部凝液泵出口外排系統(tǒng)與返回?zé)峋膬蓚€控制閥為分程控制，控制熱井液位穩(wěn)定。熱井頂部和集液箱頂部設(shè)有聯(lián)通線，熱井液位過高時，凝結(jié)水會通過聯(lián)通線進入集液箱，而集液箱頂部直接就是汽輪機轉(zhuǎn)子。 3機組運行中的問題熱井底部共有2臺凝結(jié)水泵，設(shè)計上要求1臺泵運行，另1臺泵備用，通過熱井底部凝結(jié)水泵將汽輪機進汽通過空冷冷凝成凝結(jié)水送出裝置。但是，實際運行過程中發(fā)現(xiàn)，單臺泵運行時并不能將凝結(jié)水排出，泵出口閥打開兩扣以上就會造成泵抽空，為了保證機組的正常運行，車間安排將兩臺凝結(jié)水泵同時運行，同時還得將泵出口閥控制在2扣之內(nèi)，才能保證泵不抽空，保證熱井液位穩(wěn)定。這樣存在沒有備用泵的問題。在日常運行中，也多次出現(xiàn)熱井液位迅速上漲的情況，現(xiàn)場檢查是由于泵抽空造成，且短時間內(nèi)，就使熱井、集液箱液位均顯示100%，嚴(yán)重影響機組安全運行。4泵頻繁抽空原因分析對于以上情況，車間通過認(rèn)真分析，并和歧化異構(gòu)化機組熱井的設(shè)置進行對比，分析是由于泵入口的有效汽蝕余量不足造成的。以K-2202熱井凝結(jié)水泵的有效汽蝕余量為例進行計算說明。計算由下述內(nèi)容得出：上述公式中:熱井壓力，正常運行時為18KPaA，即1.8米:液面至泵中心凈液柱壓力，由圖2可知，取1.861米:液體飽和蒸氣壓，取60時水的飽和蒸汽壓19.93KPa，即1.993米:裕量，一般取1米凈液柱:吸入管道阻力損失吸入管道阻力損失包含兩部分，直管阻力損失和局部阻力損失，具體計算值如下： 4000 為湍流采用無縫鋼管 查圖 直管阻力損失：局部阻力損失：4個標(biāo)準(zhǔn)彎頭，一個閘閥，一個T型過濾器查表得： 總阻力損失：吸入管道阻力損失 ：，即1.321米綜上所述，有效汽蝕余量而泵的必須汽蝕余量為0.95米，因此可以驗證熱井底部凝結(jié)水泵的汽蝕余量不足，是造成頻繁抽空的主要原因。5解決辦法針對熱井底部凝結(jié)水泵有效汽蝕余量不足的問題，我們采取提高液面至泵中心凈液柱壓力的辦法，即將K-2201/2202兩臺機組熱井移位至機房二層平臺上，來解決此問題。同樣以K-2202熱井移位后的有效汽蝕余量進行計算對比。移位后下列參數(shù)發(fā)生變化：由圖3可知，取7.761米；：直管長度另外，標(biāo)準(zhǔn)彎頭數(shù)量為5個，由此可得：大于泵的必須汽蝕余量，滿足泵的汽蝕余量要求。同理，通過計算可知，K-2201在熱井移位后也可滿足泵的汽蝕余量要求。見下表：表一 熱井移位前后情況對比項目需開泵數(shù)量臺泵出口壓力MPa流量t/hNPSHa米NPSHr米K-2201熱井移位前20.8520-0.7470.95K-2201熱井移位后11.2204.759K-2202熱井移位前20.5519-0.6530.63K-2202熱井移位后10.6194.0676效果驗證通過對熱井進行移位，有效的解決了熱井凝結(jié)水泵頻繁抽空的問題。實際運行期間，在重整裝置滿負(fù)荷的情況下，單臺凝結(jié)水泵運行時，完全可以滿足工藝需求，解決了機組長周期平穩(wěn)運行的一大隱患。參考文獻：湯金石，趙錦全編，化工過程及設(shè)備，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年陸良福主編，煉油工程及設(shè)備，中國石化出版社，1999年作者簡介：張召輝，2004年參加工作，現(xiàn)在烏石化煉油廠芳烴車間，任設(shè)備管理工程師。Steam turbines hot well pump frequent depletion problem analysis and solvingZhang ZhaohuiUrumqi Petrochemical Company Oil RefineryAbstract: Aromatic hydrocarbons continuous reforming device compressor coagulation steam system exists hot well condensation pump frequently time of hidden, this by science to calculation on its causes for specific of analysis demonstration, and using device large maintenance of opportunities, on turbine coagulation steam system for transformation, will hot well shift to Room II layer platform increased pump entry pressure head, to makes single hot well condensation pump run on can meet needs, completely solution has pump frequently time of problem, and by large unit actual run of situation for validation.Key words: steamturbine;net positive suction head; modificationAbstract: a hidden trouble of Big aromatic CCR units compressor condensing plant was:.This paper, through scientific calculation on the reasons for the specific analysis, and using the opportunity on unit overhaul. Reforming the condensing plant .lifting the hot well to the second platform for increasing the pump inlet pressure head.So that the single hot well pump working could meet the demands. And through the actual operation of the compressor to examine.Key words: steam turbine NPSH reform汽輪機熱井凝結(jié)水泵頻繁抽空問題的原因分析及解決摘要：大芳烴連續(xù)重整裝置壓縮機凝汽系統(tǒng)存在熱井凝結(jié)水泵頻繁抽空的隱患，本文通過