摘要:简介了离心液氧泵采用密封气的目的及调节控制方式,分析了密封气冻堵的原因以及采取的处理措施。
关键词:液氧泵;迷宫密封;密封气;冻堵
中图分类号:TB654文献标识码:B
山西丰喜肥业(集团)股份有限公司临猗分公司甲醇分厂KDON214000/1500型空分设备,采用汽轮机拖动、膨胀空气进上塔、液氧内压缩流程。液氧泵选用进口产品,液氧泵型号为P3-BE4558,密封形式:充气迷宫密封,液氧泵密封气采用仪表空气,露点温度≤-40℃。
1液氧泵密封气的目的及调节控制方式
充气迷宫密封是利用迷宫形式的结构,并在其中通入密封用气体,以防止低温液体沿低温离心泵泵轴泄漏的密封方式。离心液氧泵采用密封气的目的是为了防止液体外漏,但是不允许出现带气现象。因此,调节密封气压力的原则是让液氧泵在极少量的液体外漏、汽化的情况下进行运转。当密封气压力过低时,就会出现液体泄漏;当密封气压力过高时,将有气体通过迷宫密封泄漏到液氧泵内造成叶轮内带气甚至发生“汽蚀”现象,液氧泵不打液氧或出口压力降低。
密封气控制方式:用液氧泵叶轮背压力C点PI1检测的数值,通过自力式阀门PDC控制密封气进气压力测点PI2的数值,通过V2阀的开度调节PI3测点数值。运行参数为:PI10.2MPa,PI0.215～0.22MPa,PI30.18～0.185MPa,密封气总管压力PI0.4MPa,密封气流量计流量180L/min液氧泵密封气控制如图1所示。
2密封气冻堵现象及处理措施
2006年2月28日,因为锅炉检修,空分设备停车。液氧泵排液后静置,准备在开车前加温吹除,密封气未停止供应。锅炉检修结束后空分设备开车,发现液氧泵密封气温度偏低,一直在报警至联锁停车范围内,当时液氧泵联锁未投运(液氧泵联锁条件:密封气温度报警值为-80℃、联锁停车值为-150℃)。现场操作人员调整密封气阀门开度,控制密封气进、出口压差在设计值范围内,但密封气流量一直无法调节正常,密封气温度仍然偏低。来回切换液氧泵、排液和加温吹除,故障仍然排除不了。
最后发现液氧泵小冷箱上面“冒冷气”。结果发现液氧外漏,判断是从迷宫密封处泄漏的,说明迷宫密封腔内就没有密封气。拆卸密封管路,发现管路已经被冰冻住。随后用透平膨胀机增压端出口高温气体疏通密封气管路。最终问题得到解决,液氧泵启动后密封气温度恢复正常。然后对另一台液氧泵进行了同样的处理。空分设备没有因此而停车,确保甲醇分厂生产未受到影响。
3密封气冻堵原因
密封气冻堵的原因:空分设备停车时液氧泵密封气总阀未关,空分设备汽轮机盘车时油系统运行需要密封气,以防止油进入压缩机内部,密封气由GA37P-8型螺杆空气压缩机供给。由于该气体使用的吸附剂时间过长,水分和二氧化碳吸附不完全,气体露点温度不合格(>-40℃),导致空气中水分和二氧化碳冻结,而使密封气管路堵塞。
4密封气管路改造措施
查明原因后,空分车间对密封气管路进行了改造。改造后,空分设备停车后不再使用螺杆压缩机的压缩气体作为液氧泵密封气,而改用氮气密封气。空分设备正常运行时,取液氮进入液氮贮槽,保持液氮液位在工艺范围内,并增加一台氮气储罐,液氮通过汽化器汽化后进入氮气储罐,压力控制在0.4MPa。一旦空分设备停车,现场操作人员根据压力变化情况切换密封气,避免密封气冻堵故障再次发生。