王世周，許 義，吳建華

（寧波鎮(zhèn)洋化工發(fā)展有限公司，浙江 寧波 315204）

寧波鎮(zhèn)洋化工發(fā)展有限公司1套15萬t/a離子膜燒堿裝置，采用6臺YLJ-2000/3.5型液環(huán)式氯壓機（納氏泵）壓縮氯氣。納氏泵運行費用高，年耗電約888萬kW·h，年檢修費約五十萬元，且需要硫酸密封，存在安全隱患。為降低運行費用、消除安全隱患，在原納氏泵位置將納氏泵改為離心式氯壓機 （透平機）。為了不影響氯堿裝置的穩(wěn)定運行，公司要求大修期間留好頭，在氯堿裝置不停車的情況下，實現(xiàn)氯壓機的改造。

1 透平機氯氣壓縮工藝流程和布置

透平機工藝流程示意圖見圖1。

15萬t/a離子膜燒堿裝置產(chǎn)氣量約為5 300 Nm3/h。采用3臺透平機2開1備代替6臺納氏泵，選用國產(chǎn)的LYJ-3200/0.28型透平機，采用現(xiàn)場PLC控制，并和DCS建立通信。為保證進透平機氯氣的含水量為200×10-6以下，且無酸霧，在原氯氣干燥系統(tǒng)出口與透平機進口之間，增加酸霧捕集器1套。因此，型號透平機要求氯氣冷卻器的循環(huán)冷卻水為無壓回水，故增加1個80 m3砼集水池，收集氯氣冷卻器回水，用泵送至循環(huán)水回水總管。因為1臺透平機所帶負荷較大，在DCS連鎖系統(tǒng)增加了另一臺透平機跳停，氯堿裝置連鎖停車。

因為要求不影響氯堿裝置的穩(wěn)定運行，只能先停1臺納氏泵，拆除后，安裝1臺透平機，等透平機穩(wěn)定運行后，再停2臺納氏泵，拆除后，再安裝1臺透平機，直至3臺透平機安裝完成，后拆除剩余納氏泵。透平機A/B/C分別替換納氏泵A/C/E的位置。

2 氯壓機改造施工

2.1 氯壓機改造留頭

大修、停車1周，同時，對氯壓機改造留頭。在大修停車前，逐臺檢查納氏泵、納氏泵前硫酸冷卻器和氣液分離器是否能完全交出，如果不行，標記關(guān)不死的閥門，大修期間更換。透平機需要循環(huán)冷卻水對壓縮后氯氣和潤滑油進行冷卻、需要氮氣密封及儀表氣控制調(diào)節(jié)閥。在大修期間，在氯處理崗位對氯壓機改造留頭。在泡罩塔T-1503出口管氯氣總管留頭，作為酸霧捕集器的氯氣進口管留頭；在濃硫酸循環(huán)泵P-1505出口管留頭，作為酸霧捕集器的進酸管留頭；在原酸霧捕集器N-1502A下酸管上開口留頭，作為酸霧捕集器的下酸管留頭；在事故塔T-1504進口總管留頭，作為透平機的跑氯管留頭；在氯處理崗位的氮氣總管、儀表總管、循環(huán)水進水、回水總管上留頭，作為透平機的氮氣、儀表氣和循環(huán)冷卻水留頭；在納氏泵出口氯氣分配臺上留頭，作為透平機的氯氣出口管留頭，所有留頭設(shè)置閥門。大修后，氯堿裝置開車，5臺納氏泵運行，1臺交出進行改造。

圖1 透平機氯氣壓縮工藝流程

2.2 氯壓機改造施工安全措施

因為是在氯氣處理生產(chǎn)區(qū)內(nèi)將納氏泵更換為小透平，施工安裝與生產(chǎn)同時進行，土建和安裝交叉施工，原管線縱橫交錯，管道里面有劇毒氯氣和強腐蝕性濃硫酸。施工空間狹窄，給施工安全、設(shè)備安裝和管線施工以及成品保護帶來了諸多困難。

為了保證施工安全和施工質(zhì)量，采取了以下措施。

（1）設(shè)備停用后，各管線至總管的隔斷閥關(guān)閉并掛禁動牌。

（2）各管線拆除后，在隔斷閥后加盲板并掛盲板牌隔離。

（3）施工區(qū)域由氯車間指定，由施工單位用彩鋼板對生產(chǎn)區(qū)域和施工區(qū)域進行有效隔離，所有施工作業(yè)均在指定區(qū)域進行。

（4）在施工期間，由氯車間和施工單位各派1名安全監(jiān)護人員，安全監(jiān)護人員不在場時，必須施工停止，一旦發(fā)現(xiàn)未按要求施工，一律停工。

（5）在精確測量和合理安排的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能加大管道工作的預(yù)制深度，減少現(xiàn)場安裝工作量，應(yīng)將預(yù)制完畢的管段的內(nèi)部清理干凈，及時將管口封閉。所有焊接管道必須采用氬弧焊打底。

（6）由工藝、設(shè)備和氯車間制定施工危險預(yù)知，并組織施工單位和氯車間人員學習。

通過以上施工安全措施，在整個改造過程中，未影響氯堿裝置的安全穩(wěn)定運行，完全做到了無縫對接。

3 透平氯壓機的投用

在透平機油系統(tǒng)和空載試車成功的情況下，進行納氏泵和透平機的在線對切。

（1）首先，確認透平機本機回流閥全開，至事故塔跑氯閥全關(guān)，進口閥全關(guān)，出口閥全開。

（2）先稍稍打開透平機進口閥門約1/4，然后，打開至尾氣吸收塔跑氯閥門，使系統(tǒng)中的氯氣濃度逐漸升高，同時，調(diào)節(jié)回流閥，使吸入壓力在規(guī)定值范圍內(nèi)。隨著機內(nèi)氯氣純度的升高，排出壓力也慢慢升高，當達到出口總管壓力時，氯氣沖出出口止逆閥，并入總管，同時，關(guān)閉透平機至尾氣吸收塔閥門，慢慢打開透平機進口閥，同時，慢慢關(guān)閉納氏泵進口閥門，調(diào)整回流閥開度，直至納氏泵進口閥門全關(guān)。關(guān)閉另一臺納氏泵進口閥，直至納氏泵進口閥全關(guān)，透平機帶滿負荷。在檢查透平機運行正常后，即可關(guān)閉納氏泵出口閥門，停下納氏泵。

4 氯壓機改造經(jīng)濟分析

該次氯壓機改造總費用為526.7萬元，首臺透平機于1月12日投運，第二臺于3月2日投運，第三臺于3月28日投運。排氣壓力控制為0.18～0.20 MPa，電機運行功率為200 kW，2臺透平機并聯(lián)運行能滿足15萬t/a離子膜燒堿裝置的運行要求。

在氯壓機改造前，6臺納氏泵運行，每臺納氏泵平均運行功率為185 kW，氯壓機改造后，2臺透平機運行，每臺透平機平均運行功率為200 kW，相比納氏泵每小時節(jié)電710 kW·h，年節(jié)電568萬kW·h，按0.65元/kW·h計算，節(jié)約電費369.02萬元。每年可節(jié)約納氏泵檢修費用50萬元，沒有濃硫酸消耗，同時消除了濃硫酸的安全隱患。

5 結(jié)語

本次氯壓機改造工作自提出改造意向至透平機安裝投運，納氏泵全部拆除完全，歷經(jīng)1年時間。2臺透平機組運行能力完全滿足了15萬t/a離子膜燒堿裝置的運行要求，達到了預(yù)期效果。在改造過程中，各專業(yè)和車間準備工作充分、考慮周密，納氏泵系統(tǒng)的停車拆除和透平機的安裝投運均未影響氯堿裝置的安全穩(wěn)定運行，完全做到了無縫對接。透平機運行過程中也存在一些問題，在6臺電槽低負荷條件下，2臺透平機回流全關(guān)，電機在額定功率附近運行，操作彈性較??；透平機油過濾器油差壓升高較快，更換頻率較高，夏天油溫較高，超過工藝控制溫度，循環(huán)水冷卻不能滿足要求，后將油冷改為冷凍水冷卻，并解決了問題。