第6期(總第163期)煤化工No.6(Total No.163)2012年12月Coal Chemical IndustryDec.2012Shell煤氣化裝置離心泵試車(chē)問(wèn)題分析與處理尹俊杰,趙瑞萍(航天長(zhǎng)征化學(xué)工程股份有限公司蘭州分公司,甘肅蘭州 730050)摘要針對(duì)Shell煤氣化裝置離心泵的應(yīng)用,分別分析了岳陽(yáng)煤氣化裝置排水泵.安慶煤氣化裝置熱水泵及岳陽(yáng)和安慶煤氣化裝置高壓工藝水泵在試車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)的揚(yáng)程偏大、氣縛和聯(lián)鎖等問(wèn)題，結(jié)合流體輸送機(jī)械理論,提出了相應(yīng)的解決方案,并通過(guò)實(shí)施后的運(yùn)行效果,檢驗(yàn)了所提方案的正確性與合理性,從而總結(jié)出化工裝置現(xiàn)場(chǎng)離心泵試車(chē)問(wèn)題的處理方法,可供其他類(lèi)似項(xiàng)目借鑒。關(guān)鍵詞煤氣化裝置,離心泵, 試車(chē)文章編號(hào):1005-9598 (2012) -06-0060-04中圖分類(lèi)號(hào) :T054文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B引言(g),操作溫度91 C;排水泵的額定流量6. 12 m2/h,揚(yáng)程44. 3m,電機(jī)功率5.5 kW。離心泵在化工裝置中應(yīng)用十分普遍,其目的是將1.3 原因分析流休低位能轉(zhuǎn)化為高位能，為裝置流體提供動(dòng)力,以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)描述,可能是該泵的試車(chē)流量超過(guò)泵的滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求。國(guó)內(nèi)首批采用Shell粉煤氣化技額定能力,導(dǎo)致電流超載。因?yàn)楦鶕?jù)離心泵特性曲線術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)，如岳陽(yáng)中石化殼牌煤氣化有限公司、叮知，當(dāng)泵流量超出額定流量后,泵揚(yáng)程明顯下降,電中石化安慶分公司和中石化湖北化肥廠,在試車(chē)階段機(jī)負(fù)荷迅速增加,甚至過(guò)載,其直觀現(xiàn)象是電機(jī)電流出現(xiàn)了一些問(wèn)題?，F(xiàn)以岳陽(yáng)和安慶項(xiàng)目的煤氣化裝置迅速變大,超過(guò)保護(hù)電流后,引起泵跳車(chē),影響機(jī)組正離心泵試車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)的典型問(wèn)題為分析對(duì)象,通過(guò)常運(yùn)行。通過(guò)對(duì)該泵出口管道進(jìn)行水力學(xué)計(jì)算,額定分析其產(chǎn)生原因,提出解決方案。流量下,管道阻力降為0. 042 MPa,折合4.3m液柱;汽提塔給料罐操作壓力0. 18 MPa (g), 折合20m液1岳陽(yáng)煤氣化裝置排水泵試車(chē)中出現(xiàn)的問(wèn)柱;兩者之和還比泵揚(yáng)程44. 3m液柱小20m液柱,也題及處理就是泵的揚(yáng)程設(shè)計(jì)過(guò)大。另?yè)?jù)試車(chē)人員介紹,泵試車(chē)時(shí),汽提塔給料罐壓力為常壓。通過(guò)以上分析可知,泵1.1存在的問(wèn)題電機(jī)電流超載是泵揚(yáng)程設(shè)計(jì)過(guò)大和汽提塔給料罐未岳陽(yáng)項(xiàng)目煤氣化現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)車(chē)小組在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)排水泵升壓造成的。進(jìn)行試車(chē)時(shí),發(fā)現(xiàn)泵--經(jīng)啟動(dòng),電機(jī)電流迅速超載,幾1.4解決方案次試車(chē)均出現(xiàn)同樣的情況。根據(jù)以上分析，提出如下解決方案:(1)將汽提1.2排水泵工藝流程塔給料罐用氣體升壓至0. 18 MPa(g) ;(2)將泵出口切來(lái)自裝置密閉倒凈系統(tǒng)的排放液先收集在排放斷閥關(guān)小,使多余的能量在該切斷閥上消耗。根據(jù)泵收集罐內(nèi),然后經(jīng)排水泵(液下泵)加壓后,送到汽提揚(yáng)程的計(jì)算結(jié)果,調(diào)節(jié)切斷閥的開(kāi)度時(shí),需將泵出口塔給料罐，最后送到廢水汽提塔進(jìn)行處理?，F(xiàn)場(chǎng)壓力表讀數(shù)維持在0. 42 MPa(g)左右。操作條件:排放收集罐的操作壓力為常壓，操作1.5 運(yùn)行結(jié)果溫度<100 C;汽提塔給料罐的操作壓力0. 18 MPa2006年4月22日,按以上方案對(duì)這兩臺(tái)排水泵收稿日期:2012-07-25中國(guó)煤化工作者簡(jiǎn)介:尹俊杰( 177- ).男,山西浮山,高級(jí)工程師,學(xué)士. 199年畢業(yè)于華YHCN M H G從事化工工藝設(shè)計(jì),E-mail:yin-jj@163. com。.2012年12月尹俊杰等:Shell煤氣化裝置離心泵試車(chē)問(wèn)題分析與處理-61-重新試車(chē),該泵出口壓力維持在約0.42 MPa(g) ,運(yùn)行統(tǒng)操作壓力確定為5. 0 MPa(g)。情況良好。之后在汽提塔給料罐人口切斷閥處,增設(shè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試車(chē)過(guò)程描述和流程分析，可能原因了限流孔板,以維持泵出口閥在全開(kāi)狀態(tài)。關(guān)小泵出.是:粉煤燒嘴遠(yuǎn)高于罐內(nèi)正常液位,泵試車(chē)前,熱水緩口切晰閥的開(kāi)度和增加限流孔板以浪費(fèi)能量是現(xiàn)場(chǎng)沖罐為常壓，泵出口的部分管線高出罐正常液位,其無(wú)奈之舉,因此,建議采用車(chē)削葉輪直徑或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速內(nèi)由于與罐連通而不能充滿(mǎn)水,也就不可能將管道內(nèi)等更為經(jīng)濟(jì)的方法。的空氣排凈,泵開(kāi)啟后,由于管內(nèi)空氣不能排出,而是隨罐內(nèi)水混人泵體內(nèi),發(fā)生“氣縛”現(xiàn)象.導(dǎo)致泵體振2安慶煤氣化裝置熱水泵試車(chē)中出現(xiàn)的問(wèn)動(dòng)嚴(yán)重,最后停車(chē)。題及處理2.4 解決方案從以上分析看,解決問(wèn)題的關(guān)鍵是杜絕空氣進(jìn)入2.1 存在的問(wèn)題泵體,因此提出如下解決方案。安慶煤氣化現(xiàn)場(chǎng)試車(chē)小組在對(duì)熱水泵試車(chē)時(shí)發(fā)方案1:泵開(kāi)啟前,打開(kāi)燒嘴冷卻水循環(huán)管線高現(xiàn)，泵剛啟動(dòng)后還能運(yùn)行.幾秒鐘后泵體振動(dòng)嚴(yán)重,幾點(diǎn)放空閥,一方面向熱水緩沖罐頂部充氮?dú)馍龎?若次試車(chē),情況基本相同。采用常溫水,升壓至0. 50 MPa(g)即可),另一方面，2.2熱水泵工藝流程根據(jù)罐內(nèi)液位及時(shí)補(bǔ)充冷卻水,直到冷卻水從放空閥為了保證燒嘴的穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)燒嘴的使用壽溢流出為止,然后關(guān)閉放空閥再啟動(dòng)泵。命,氣化單元內(nèi)設(shè)置了燒嘴冷卻水系統(tǒng)。來(lái)自熱水緩方案2:從燒嘴出來(lái)的冷卻水返回罐內(nèi)正常液位沖罐的鍋爐水經(jīng)熱水泵加壓并通過(guò)循環(huán)過(guò)濾器、熱水以上，而不是返回到現(xiàn)在的泵人口管線上,可避免空加熱器后,進(jìn)人粉煤燒嘴進(jìn)行冷卻,然后回到熱水泵氣混人泵體。人口，以此形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置了熱水方案3:將熱水緩沖罐布置在燒嘴回水總管的最緩沖罐,通過(guò)熱水緩沖罐的液位調(diào)節(jié)系統(tǒng),調(diào)節(jié)中壓高位置以上,從目前設(shè)備布置看,應(yīng)移至+49.0m平鍋爐給水,補(bǔ)充燒嘴冷卻水的損失量。臺(tái)上(粉煤燒嘴在+43.0m平臺(tái)上),也可避免空氣混操作條件:熱水緩沖罐的操作壓力5. 02 MPa (R) ,人泵體。操作溫度210 C;熱水泵的額定流量57. 24 m2/h,揚(yáng)從設(shè)計(jì)方面看,方案3是最好的,可調(diào)整布置,不程142m,電機(jī)功率75kW。，但省材料,而且絕不會(huì)發(fā)生泵汽蝕和氣縛現(xiàn)象。但從2.3原因分析目前現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況看.方案1比較可行。燒嘴冷卻水系統(tǒng)的設(shè)置是為維持氣化燒嘴筒體2.5 運(yùn)行結(jié)果和頭部處于適宜的溫度(200 C-220 C),以防止氣化采用方案1后，泵運(yùn)行情況良好。該泵試車(chē)時(shí),燒嘴產(chǎn)生露點(diǎn)和/或硫化物腐蝕。開(kāi)T.前,熱水緩沖若打開(kāi)熱水加熱器的蒸汽閥門(mén),一定要注意罐頂操作罐用鍋爐水填充至正常液位;裝置運(yùn)行期間,燒嘴冷壓力,防止罐頂操作壓力低于冷卻水操作溫度下對(duì)應(yīng)卻水經(jīng)熱水泵加壓，并通過(guò)循環(huán)過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)后，的飽和蒸汽壓,避免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。岳陽(yáng)煤氣化現(xiàn)場(chǎng)冷卻氣化燒嘴,而后通過(guò)熱水換熱器加熱,最后從氣該泵試車(chē)時(shí),就曾發(fā)生離心泵汽蝕導(dǎo)致停車(chē)的情況?；療斐鰜?lái)的鍋爐水通過(guò)不保溫管道,將吸收的熱量散去后,返回冷卻水總管,形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。由此可3岳陽(yáng)和安慶煤氣化裝置高壓工藝水泵試見(jiàn),設(shè)置熱水泵是為整個(gè)循環(huán)回路提供動(dòng)力,即泵的車(chē)中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理?yè)P(yáng)程為整個(gè)循環(huán)回路的阻力降。設(shè)置熱水加熱器的目的有二:一是開(kāi)工前,將鍋爐水加熱至氣化燒嘴要求3.1存在的問(wèn)題的200 C-220 C,二是裝置運(yùn)行時(shí),維持進(jìn)氣化燒嘴岳陽(yáng)煤氣化現(xiàn)場(chǎng)試車(chē)小組在對(duì)高壓工藝水泵試的鍋爐水溫度在200 C~220 C，防止氣化燒嘴產(chǎn)生車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn),泵剛啟動(dòng)后,立即觸發(fā)了泵出口壓力高聯(lián)露點(diǎn)腐蝕。根據(jù)Shell安全設(shè)計(jì)理念.燒嘴損壞后,冷鎖信號(hào),引起泵停車(chē),導(dǎo)致該泵根本無(wú)法運(yùn)行。后來(lái)試卻水依靠?jī)?nèi)外壓差進(jìn)人氣化爐內(nèi),而不能將氣化爐內(nèi)車(chē)小組在泵出口管線上,增設(shè)回流線將泵流量擴(kuò)大，合成氣通過(guò)冷卻水管道流出,造成事故。因此,循環(huán)冷泵出口壓力降低至5 0 MPa(a)"下有可運(yùn)行但現(xiàn)場(chǎng)卻水系統(tǒng)的壓力是由氣化爐壓力確定的,氣化爐操作泵噪音大且出中國(guó)煤化工及塔補(bǔ)充水壓力為4. 0 MPa(g),因而結(jié)合設(shè)備布置,將冷卻水系關(guān)閉后,泵出口TYHCNMH9壓力高聯(lián)..- 62-煤化工2012年第6期鎖信號(hào)停泵。泵如此反復(fù)運(yùn)行,不能滿(mǎn)足試車(chē)要求,最集中壓力表,用該壓力表的高壓力聯(lián)鎖信號(hào)替代泵出后試車(chē)小組計(jì)劃在泵出口管線上，增設(shè)壓力調(diào)節(jié)回口壓力的高壓力聯(lián)鎖信號(hào).即試車(chē)時(shí).由于配套廠無(wú)路,代替回流線,以解決各用戶(hù)不同使用過(guò)程中出現(xiàn)水可供,泵出口壓力低,自啟動(dòng)高壓工藝水泵,泵啟動(dòng)的停泵問(wèn)題。后,將工藝水送至氣化各用戶(hù),由于工藝水總管上有3.2工藝流程止回閥隔斷作用,配套裝置的高壓工藝水壓力不可能來(lái)自配套裝置的高壓工藝水操作壓力5. 5 MPa升高到5.2 MPa(g) ,也就不會(huì)自停止泵運(yùn)行;正常操(g)操作溫度40C,主要為開(kāi)工燒嘴提供冷卻水,為作期間，當(dāng)配套裝置的高壓工藝水壓力升高到5.2洗滌塔提供補(bǔ)充水,為循環(huán)泵、灰水泵和洗滌塔循環(huán)MPa(g) ,表明配套廠有水可供,引發(fā)邏輯自停止泵運(yùn)水泵提供機(jī)械密封沖洗水，為部分儀表提供沖洗水。行,這樣可解決試車(chē)時(shí)出現(xiàn)的反復(fù)起、停泵現(xiàn)象。方案正常操作時(shí)，高壓工藝水直接進(jìn)管網(wǎng)分配給各用戶(hù)。2:Shell和岳陽(yáng)的試車(chē)小組提出了在泵出口管線上當(dāng)供應(yīng)發(fā)生故障時(shí),啟動(dòng)高壓工藝水泵,將工藝水儲(chǔ)增設(shè)壓力控制回路，維持泵出口壓力在5. 0 MPa(g)。罐內(nèi)高壓工藝水輸送到各用戶(hù)。該壓力控制閥流量的確定:首先根據(jù)泵出廠試驗(yàn)曲操作條件:配套裝置來(lái)的高壓工藝水操作壓力線,查得揚(yáng)程513 m(5.0 MPa(g) )下對(duì)應(yīng)的流量,壓力5.5MPa(g),操作溫度40C;高壓工藝水泵的額定流調(diào)節(jié)閥正常流量為該流量減去各用戶(hù)正常用水量;壓量53.28 m/h,揚(yáng)程565 m;電機(jī)功率185 kW。力調(diào)節(jié)閥最大流量為該流量減去各用戶(hù)最小用水量。3.3 原因分析3.5運(yùn)行結(jié)果通過(guò)分析試車(chē)過(guò)程和泵邏輯聯(lián)鎖程序,發(fā)現(xiàn)泵出目前，岳陽(yáng)現(xiàn)場(chǎng)采用的是方案2,運(yùn)行一切正常?？趬毫?5.5 MPa(g) )、配套來(lái)的高壓工藝水壓力(5.5安慶試車(chē)小組根據(jù)具體情況，對(duì)邏輯進(jìn)行了修MPa(g) )與泵出口壓力高聯(lián)鎖設(shè)定值(5.2 MPa(g) )之改,目前也運(yùn)行正常。解決揩施是將原來(lái)的泵出口壓間存在以下問(wèn)題:正常操作時(shí),配套裝置送來(lái)的壓力力高聯(lián)鎖停泵改為人工停泵。正常操作時(shí),配套裝置為5. 5 MPa (g)的高壓工藝水送往氣化各用戶(hù),當(dāng)配套送來(lái)的高壓工藝水(5.5 MPa(g) )送往氣化各用戶(hù),當(dāng)裝置高壓工藝水不能正常供應(yīng)時(shí)，泵出口壓力降低，配套裝置工藝水不能正常供應(yīng)時(shí)，泵出口壓力降低,當(dāng)降至4.7MPa(g)時(shí),引發(fā)邏輯泵出口壓力低聯(lián)鎖信當(dāng)降至4. 7 MPa(g)時(shí),引發(fā)邏輯自啟動(dòng)泵運(yùn)行,將罐號(hào)自啟動(dòng)泵運(yùn)行,將罐內(nèi)水供至各用戶(hù)。當(dāng)配套裝置內(nèi)水供至各用戶(hù)。當(dāng)配套部分工藝水正常供應(yīng)時(shí),泵高壓工藝水正常供應(yīng)時(shí),泵出口壓力升高,當(dāng)升高至出口壓力升高，當(dāng)升至5.2 MPa(g)時(shí),且操作人員確5.2MPa(g)時(shí),誤認(rèn)為配套裝置可供水，從而引發(fā)邏認(rèn)配套裝置的高壓工藝水可正常供應(yīng)時(shí),才手動(dòng)將泵輯泵出口壓力高聯(lián)鎖信號(hào)自動(dòng)停止泵運(yùn)行。停止運(yùn)行。由于安慶煤氣化裝置和配套部分僅設(shè)有一試車(chē)時(shí),由于配套裝置無(wú)法送高壓工藝水,泵會(huì)個(gè)中央控制室,聯(lián)系方便,所以該修改方案也可采用。出現(xiàn)以下情況:泵出口壓力低,自啟動(dòng)高壓工藝水泵,泵啟動(dòng)后，出口壓力達(dá)到泵出口壓力高聯(lián)鎖設(shè)定值，4結(jié)語(yǔ)自動(dòng)停止泵運(yùn)行.然而配套裝置無(wú)水可供,泵出q壓力又降低,降低至泵出口壓力低聯(lián)鎖設(shè)定值時(shí),又自煤氣化裝置離心泵出現(xiàn)問(wèn)題后,首先應(yīng)盡快確定啟動(dòng)泵運(yùn)行,如此反復(fù)運(yùn)行。泵的制造或材質(zhì)是否合格,目前普通離心泵在國(guó)內(nèi)制若將泵出口壓力的高聯(lián)鎖設(shè)定值改為5.5MPa造已無(wú)技術(shù)問(wèn)題，只要選用信譽(yù)好的供貨商,這方面(g)以上,比如5. 7 MPa(g),會(huì)出現(xiàn)如下結(jié)果:正常操出現(xiàn)問(wèn)題的可能性會(huì)非常小。第二步,根據(jù)離心泵性作期間配套廠有水供應(yīng)時(shí),高壓工藝水泵壓力不可能能曲線(最好查看泵出廠的試驗(yàn)性能曲線),從工藝角達(dá)到5.7MPa(g),也就不可能自停止泵運(yùn)行,配套廠度來(lái)分析,設(shè)計(jì)流量是否偏小或偏大.揚(yáng)程和安裝高的高壓工藝水則通過(guò)液位控制閥減壓后,進(jìn)人高壓工度是否滿(mǎn)足工藝要求,再檢查泵是否出現(xiàn)了汽蝕或氣藝水儲(chǔ)罐.再通過(guò)高壓工藝水泵加壓后,送至氣化各縛現(xiàn)象。最后,在排除工藝問(wèn)題后,分析邏輯控制,檢用戶(hù)。查泵聯(lián)鎖邏輯是否存在問(wèn)題。目前化工裝置,尤其是3.4解決方案采用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，工藝控制自動(dòng)化程度非常高,這通過(guò)以上分析,結(jié)合裝置流程具體設(shè)計(jì),提出了方面問(wèn)題可能會(huì)越中越中用業(yè)中憶世氣化裝置離兩個(gè)解決方案。方案1:刪除泵出口壓力高聯(lián)鎖信號(hào),心泵出現(xiàn)問(wèn)題中國(guó)煤化工業(yè)以及制造在配套裝置送來(lái)的高壓工藝水總管止逆閥上游,新增廠、業(yè)主緊密配MHCNMHG.2012年12月尹俊杰等: Shell煤氣化裝置離心泵試車(chē)問(wèn)題分析與處理Analyzing and Solving Problems of Centrifugal Pumps Occurred duringthe Comisoning of Shell Coal Gasifcation PlantYin Junjie and Zhao Ruiping(Lanzhou Branch, Changzheng Chemical Engineering Co., Ltd, Lanzhou Gansu 730050, China)Abstract The problems of lo0 great head of dlivey, air sinuses, iterlock, ece, which ocured to the dischargepump in the Yueyang Coal Gasification Plant, the hot water pump in the Anqing Coal Gasifcation Plant and the highpressure procss water pumps in the Yueyang and Anqing coal gaification plants duing the cmmissioning of these plantswere analyzed respectively, taking the centifugal pumps in the Yueyang and Anqing Shell gasification plants as examples.Relevant progams for solving these problems were proposed based on the theory of fluid handing mechanism. The practiceof those programs venified their correctness and rationality. The method for solving problems of centrifugal pumps forchemical plants was thus summarized and can be served as a reference for other similar chemical plants.Key words coal gasifCcation plant, centrifugal pump, comissoning(上接第56頁(yè))Discussion of the Corrosion Mechanism of the CO Shift Unitand the Material Selection of the PipelinesYang Shumin, Hu Linshan and Wang Xuhong(Hangtian Changzheng Chemical Engineering Co., Ltd., Lanzhou Branch,Lanzhou Gansu 730050, China)Abstract Corrosion mechanism,vith reference to various corrosions, e.g. high temperature hydrogen corrosion, sul-fur corrosion, wet hydrothion corrosion, stress corrosion, etc., and factors that impacting such corrosions against the COshift unit were discussed, taking the CO shift unit in a methanol synthesis plant as a case in point. Suggestions were pro-posed on the material selection of the pipes according to the gas composition and operating conditions at different operatingareas.Key words CO shift unit, corrosion mechanism, material selection如何寫(xiě)好中英文摘要1、文摘應(yīng)包含正文的要點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),文摘應(yīng)包含研究對(duì)象(目的),研究方法(所用的設(shè)備、材料),結(jié)果與結(jié)論。2、文摘要盡量簡(jiǎn)短,盡可能刪掉課題研究的背景信息。3、文摘中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)應(yīng)該是最重要、最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。4、不需要自己標(biāo)榜自己的研究成果。5、二次文獻(xiàn)信息應(yīng)脫離原文而獨(dú)立存在,因此文摘中不能出現(xiàn)圖表參數(shù)。6、文摘中的內(nèi)容應(yīng)在正文中出現(xiàn),文摘不能對(duì)原文進(jìn)行補(bǔ)充和修改中國(guó)煤化工7、文摘中的縮寫(xiě)名稱(chēng)在第-一次出現(xiàn)時(shí)要有全稱(chēng)。TYHCNMH G8、文摘句子應(yīng)盡量簡(jiǎn)短。.