1問題的提出

　　大同煤礦集團(tuán)公司城市煤氣聯(lián)產(chǎn)5萬t/a甲醇工程設(shè)計(jì)時(shí)，將廠內(nèi)的5 000 m 3柜用作了甲醇原料氣的貯存和緩沖柜。工程投產(chǎn)后，5 000 m3柜在運(yùn)行中有諸多不足。煤氣生產(chǎn)有波動(dòng)時(shí)極易出現(xiàn)氣源不夠或過剩的現(xiàn)象，而甲醇正常生產(chǎn)時(shí)原料氣的需求量為6 000 m3 /h，5 000 m3柜不僅容量小，而且上下升降范圍小，緩沖能力差，調(diào)整不及時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)產(chǎn)供矛盾，嚴(yán)重影響了甲醇的正常生產(chǎn)，同時(shí)也限制了制氣的正常生產(chǎn)。為保證甲醇生產(chǎn)的穩(wěn)定，2007年3月我們將5萬m3濕柜改為緩沖柜，運(yùn)行后大大改進(jìn)了緩沖柜的緩沖能力，增大了氣柜的調(diào)峰能力，使供甲醇生產(chǎn)的煤氣流量穩(wěn)定，甲醇生產(chǎn)達(dá)到投產(chǎn)以來的*高產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)；同時(shí)，由于氣源的穩(wěn)定，在甲醇生產(chǎn)的節(jié)能降耗中也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，有利于調(diào)節(jié)，保證供給甲醇生產(chǎn)穩(wěn)定的煤氣流量，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)確保了全年生產(chǎn)量，為城市煤氣聯(lián)產(chǎn)5萬t/a甲醇提供了保證。

　　5萬m3濕柜未改造前，濕柜、干柜作為城市煤氣共同的貯氣柜，兩者通過管道連通，高峰時(shí)兩柜同時(shí)為壓縮機(jī)提供氣源，高峰過后煤氣從干柜補(bǔ)充進(jìn)入濕柜，使?jié)窆裆?7 m的穩(wěn)定高度。5萬m 3濕柜改為緩沖柜后，原有的濕柜進(jìn)出口管道通過閥門與濕柜斷開，濕柜退出城市煤氣運(yùn)行系統(tǒng)，干柜作為城市煤氣的**貯氣柜單獨(dú)運(yùn)行，炭化產(chǎn)出的煤氣經(jīng)凈化后全部進(jìn)入干柜，壓縮機(jī)進(jìn)口所需的煤氣均由干柜出口管供應(yīng)。濕柜改為緩沖柜后，運(yùn)行一直平穩(wěn)，但從2007年5月一加壓站壓縮機(jī)在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)10多次聲音異常，缸體運(yùn)行故障等，故障率明顯比以往增多，同時(shí)高峰供氣時(shí)進(jìn)口管道也經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)壓的現(xiàn)象。

　　壓縮機(jī)是凈化車間的關(guān)鍵設(shè)備，負(fù)責(zé)著煤氣的壓送任務(wù)。機(jī)器設(shè)備的完好率一直是車間的頭等大事，尤其是高峰期間不得有半點(diǎn)差錯(cuò)。由于7臺(tái)壓縮機(jī)是建廠時(shí)的設(shè)備，已連續(xù)運(yùn)行多年，再加上近年來煤氣用戶的不斷增加，高峰時(shí)輸送量的不斷增加，除二加壓站開機(jī)外，一加壓站仍要開4臺(tái)機(jī)。為保證高峰供氣，緩解高峰供氣壓力，備用設(shè)備隨時(shí)可能因?yàn)閴毫Σ蛔愫凸收隙_啟。工作中我們要求運(yùn)行和備用設(shè)備的完好率均在95%以上，若出現(xiàn)連續(xù)的壞機(jī)故障，壓縮機(jī)維修次數(shù)增加，將造成高峰供氣不足，甚至脫壓，使生產(chǎn)的煤氣不能正常壓送到用戶，這關(guān)系著全集團(tuán)公司數(shù)萬人的吃飯問題。為此，車間一方面關(guān)注高峰時(shí)間的供氣操作情況，另一方面加派了人力加緊維修。在維修中發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)每次都是活塞、十字頭和缸體嚴(yán)重?fù)p壞，且每次缸體都有進(jìn)水現(xiàn)象，缸體進(jìn)水是壓縮機(jī)損壞的主要原因。由于活塞與缸體的損壞，使得更換修復(fù)周期加長(zhǎng)。壓縮機(jī)的價(jià)格為30萬元/臺(tái)，更換十字頭、活塞與缸體每次都需上萬元。壓縮機(jī)同時(shí)多臺(tái)次連續(xù)出現(xiàn)故障，不僅增加了輸送壓力和運(yùn)行費(fèi)用，也給安全生產(chǎn)、正常供氣帶來了隱患。壓縮機(jī)故障統(tǒng)計(jì)。

　　2改造方法

　　壓縮機(jī)正常運(yùn)行，進(jìn)口管內(nèi)和缸體內(nèi)是禁止進(jìn)水的。壓縮機(jī)的工作原理是：由立、臥缸組成，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將煤氣加壓后送往輸配管網(wǎng)。由于活塞是在缸體內(nèi)高速運(yùn)行的，兩者相互摩擦，必須通過水套和添加潤(rùn)滑油潤(rùn)滑降溫，潤(rùn)滑油通過潤(rùn)滑減小摩擦，保護(hù)活塞與缸體。氣缸內(nèi)進(jìn)水后，由于水的壓縮比非常小，而活塞與缸蓋之間的死點(diǎn)間隙僅2 mm～3 mm，因此氣缸一旦進(jìn)水就會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)于活塞與缸蓋的撞缸事故，輕則損壞活塞、活塞桿和十字頭，重則會(huì)撞壞缸體，可能發(fā)生機(jī)毀人亡的重大事故。在檢修中打壓發(fā)現(xiàn)水套并未損壞漏水，缸體和出氣管內(nèi)有積水，進(jìn)而檢查進(jìn)口管內(nèi)也有積水，說明水是管道里的。從炭化出來的高溫煤氣經(jīng)過初冷、洗氨、脫硫等一系列的凈化工藝后，煤氣中大部分焦油、水分、雜質(zhì)都被除去，但仍有部分水分存在，在煤氣不斷輸送中隨著管線的加長(zhǎng)逐漸冷凝下來聚集在管道中。煤氣管道中為防止冷凝液聚集在管道的*低點(diǎn)都設(shè)有凝水缸。凝水缸的作用是收集管道煤氣中的冷凝液，并將其收集在一起后定期由抽水車集中抽走，如不及時(shí)抽走，就會(huì)越來越多，減少管道的有效橫截面積，減少煤氣單位截面的流量。尤其是在管道的較低處聚集更會(huì)影響煤氣的輸送，高峰供氣時(shí)進(jìn)口管道經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)壓現(xiàn)象，說明高峰時(shí)干柜出口管的煤氣流量不足。經(jīng)理論計(jì)算，干柜出口DN800的管道完全可以滿足高峰時(shí)供氣要求，流量不足說明管道可能有冷凝水積聚，使得管徑變小，影響了煤氣的輸送。通過對(duì)抽水情況進(jìn)行了解，改造后凝水缸的水比原來少了許多，有時(shí)甚至沒有水。通過查閱圖紙和實(shí)地勘察，發(fā)現(xiàn)干柜出口與濕柜出口的連通管發(fā)生了下沉，凝水缸處已不是*低點(diǎn)，冷凝水在連通管道的*低點(diǎn)凝結(jié)，集中不到凝水缸內(nèi)，管內(nèi)的冷凝水不能排出，不斷積聚使得煤氣管道的有效管徑變小。原先進(jìn)入濕柜的煤氣管道為DN500的焊管，干柜出氣管道為DN800的焊管，當(dāng)冷凝水在*低點(diǎn)凝結(jié)滿后流人凝水缸，兩者同時(shí)供氣時(shí)干柜出氣管煤氣流量不大，積聚在管道的冷凝水影響不大，所以看不出異常。干柜單獨(dú)運(yùn)行后，連通管成了輸送煤氣的**管道，煤氣中的冷凝水積聚于新的低點(diǎn)而無法進(jìn)入凝水缸，積聚的冷凝水占據(jù)了有效管徑，使得流量減小，當(dāng)高峰供氣時(shí)煤氣需求量增大，使得壓縮機(jī)進(jìn)口煤氣量供不應(yīng)求，形成負(fù)壓；同時(shí)高峰時(shí)隨著煤氣量的增加會(huì)將管道內(nèi)積聚的冷凝水不斷帶出隨煤氣一起進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，造成了壓縮機(jī)的損壞。我們?cè)谙鲁咙c(diǎn)鉆孔檢查發(fā)現(xiàn)有大量的冷凝水，找到了問題的原因。為解決這一問題，我們提出了在*低點(diǎn)加裝凝水缸放空連通管段的冷凝水和將原有濕柜進(jìn)氣管與出氣管進(jìn)行連接利用，形成雙線供氣來增加煤氣量的方案。在新的*低點(diǎn)加裝凝水缸，增加連通管的有效管徑，避免高峰供氣時(shí)冷凝水隨煤氣一起進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，造成壓縮機(jī)的損壞；同時(shí)在連通處的*低點(diǎn)加裝水封，及時(shí)放出連通管道內(nèi)積存的水。

　　干柜出口管由單線供氣變?yōu)殡p線供氣不僅增加了煤氣的供應(yīng)管徑，減輕了高峰時(shí)段干柜出口管的負(fù)擔(dān)，也是為適應(yīng)今后煤氣用戶和煤氣量不斷增加的需要。通過論證此方案簡(jiǎn)單可行，經(jīng)過10 d的努力于12月25號(hào)完工。

　　3改造效果

　　工程完工后壓縮機(jī)一直運(yùn)行平穩(wěn)，檢查進(jìn)氣管沒有發(fā)現(xiàn)水，同時(shí)進(jìn)氣管沒有再出現(xiàn)負(fù)壓的現(xiàn)象，說明方法、措施完全正確。通過這次改造，不僅有效地利用了原來濕柜閑置的進(jìn)出口管道，使高峰時(shí)段干柜出口煤氣有效地進(jìn)行了分流，減少了高峰用氣量大時(shí)的供氣壓力，而且避免了管道內(nèi)冷凝水進(jìn)入壓縮機(jī)，保證了壓縮機(jī)的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的使用壽命；積累了壓縮機(jī)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，節(jié)約了大量的設(shè)備費(fèi)用和維修費(fèi)用，更為重要的是保證了安全生產(chǎn)、正常連續(xù)供氣。

　　4結(jié)語

　　通過這次改造，我們認(rèn)識(shí)到在煤氣的輸送中，合理設(shè)計(jì)管徑大小和凝水缸的位置是十分必要的；同時(shí)，在今后工作中要加強(qiáng)對(duì)凝水缸的管理，及時(shí)排除冷凝水，保證輸送設(shè)備的完好，正常地供氣。