王艷超

（中國石油吉林石化公司電石廠，吉林 吉林 132000）

中國石油吉林石化公司電石廠電解車間液氯生產(chǎn)能力1.2萬t/a，制冷系統(tǒng)是采用氨循環(huán)制冷工藝。制冷系統(tǒng)原有2臺(tái)8ASJ-17型壓縮機(jī)、2臺(tái)N62B型壓縮機(jī)。8ASJ-17型壓縮機(jī)的電機(jī)是非防爆型號的。

為了提高液氯裝置安全運(yùn)行的可靠性，消除安全隱患，保證裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高裝置技術(shù)水平，在2015年和2016年進(jìn)行了2次技術(shù)改造。先后拆除了2臺(tái)N62B型號壓縮機(jī)和2臺(tái)8ASJ-17型號壓縮機(jī)，新增2臺(tái)LG20LZJA型螺桿壓縮機(jī)組和1臺(tái)臥式冷凝器。

經(jīng)過技術(shù)改造不僅實(shí)現(xiàn)了制冷裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且液氯生產(chǎn)能力提高了0.8萬t/a。

1 改造方案

1.1 冰機(jī)選型

現(xiàn)在氯堿行業(yè)液氯制冷系統(tǒng)主要采用氨制冷工藝和氟利昂制冷工藝，冰機(jī)采用往復(fù)式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)。

氨制冷系統(tǒng)氨制冷工藝是傳統(tǒng)制冷工藝，工藝成熟、對環(huán)境污染小、制冷劑補(bǔ)充簡單、操作方便。中國石油吉林石化公司有液氨產(chǎn)品，在檢修充裝液氨和平時(shí)補(bǔ)充液氨時(shí)不用外購。氟利昂制冷工藝是新興制冷工藝，設(shè)備投資少，工藝流程簡單，操作控制簡單，但制冷劑補(bǔ)充需要外購，有的制冷劑產(chǎn)品品種受環(huán)保限制。根據(jù)本裝置實(shí)際情況仍然選用氨循環(huán)制冷工藝，以達(dá)到裝置現(xiàn)場改造工作量小，施工安裝工期短的目的。

壓縮機(jī)選用節(jié)能、維護(hù)工作量小的螺桿壓縮機(jī)。單臺(tái)冰機(jī)制冷能力285 kW，電機(jī)功率280 kW。2015年拆除原3號8ASJ-17型冰機(jī)，安裝1臺(tái)螺桿壓縮機(jī)，2016年拆除原4號8ASJ-17型冰機(jī)，又安裝1臺(tái)螺桿壓縮機(jī)，現(xiàn)有2臺(tái)螺桿壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)一開一備。

1.2 增設(shè)一臺(tái)臥式冷凝冷卻器

液氯裝置制冷系統(tǒng)原有1臺(tái)蒸發(fā)式冷凝器，在生產(chǎn)中存在生產(chǎn)能力不足，冬季結(jié)冰等問題。特別是冬季結(jié)冰問題嚴(yán)重，操作人員每班需要清理結(jié)冰兩次。蒸發(fā)冷凝冷卻器冬季結(jié)冰不僅增加了操作人員工作量，而且影響安全生產(chǎn)。如果清理結(jié)冰不及時(shí)，通風(fēng)口凍堵，蒸發(fā)冷凝器換熱效果不佳，就會(huì)造成氨系統(tǒng)壓力升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)停車。為解決蒸發(fā)冷凝器凍季結(jié)冰問題，增設(shè)一臺(tái)臥式冷凝冷卻器。冷凝器換熱面積200 m2，設(shè)計(jì)操作壓力1.25MPa。臥式冷凝冷卻器與原來的蒸發(fā)式冷凝冷卻器并聯(lián)，一開一備，方便切換操作。

1.3 完善安全設(shè)施

結(jié)合本次改造，按設(shè)計(jì)規(guī)范要求新增加氨報(bào)警器和水噴淋裝置，在氨泄漏時(shí)及時(shí)報(bào)警以便及時(shí)處理，在事故狀態(tài)下使用水噴淋裝置能夠減輕氨泄漏造成的危害，這兩項(xiàng)措施對安全生產(chǎn)起到了積極作用。

2 改造過程

該項(xiàng)目2015年初公司安?；鹆㈨?xiàng)，項(xiàng)目立項(xiàng)后進(jìn)行了技術(shù)交流、方案論證、設(shè)備招標(biāo)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、材料采購等工作。制定了詳細(xì)實(shí)施計(jì)劃，以確保在不影響正常生產(chǎn)的情況下完成改造。

在裝置年度檢修前完成舊設(shè)備拆除、土建施工、管線預(yù)制。在2015年裝置年度大修期間完成一號螺桿壓縮機(jī)安裝，2016年裝置年度大修期間完成二號螺桿壓縮機(jī)和臥式冷凝器安裝，在沒有影響正常生產(chǎn)的情況下完成了改造任務(wù)。

3 改造后液氯制冷系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程

液氨由貯氨槽進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器，一部分氣化送入螺桿式制冷壓縮機(jī)入口（100%以上補(bǔ)氣閥開)。另一部分經(jīng)過節(jié)流閥節(jié)流使其壓力、溫度降低，進(jìn)入氨蒸發(fā)器。液氨得到氯化鈣鹽水的熱量后氣化，同時(shí)氯化鈣鹽水被冷卻到-35～-22℃，氣化后的氣氨進(jìn)入氨液分離器中，液氨靠重力回流到蒸發(fā)器中。氨液分離器出口低溫低壓的氣態(tài)氨被壓縮機(jī)吸入，經(jīng)壓縮后壓力、溫度均升高，高壓氨氣先經(jīng)油分離器分離出油，油進(jìn)入油冷卻器，熱油被循環(huán)水冷卻，冷卻后的油經(jīng)油粗過濾器、油泵、油精過濾器、油分配總管、壓縮機(jī)冷卻、潤滑部位。氨氣進(jìn)入臥式冷凝冷卻器或蒸發(fā)式冷凝冷卻器中被冷卻水冷凝成液氨，液氨自流到貯氨槽中以備再次循環(huán)使用。

4 改造后遺留問題及解決措施

2015年安裝的一號螺桿壓縮機(jī)組經(jīng)過一年多時(shí)間的運(yùn)行，出現(xiàn)過幾次跳閘停車、油壓保持不住等問題，也出現(xiàn)過氨系統(tǒng)壓力高的問題。經(jīng)過認(rèn)真分析后，提出整改措施，出現(xiàn)的問題得到了解決。

4.1 油壓保持不住

一號冰機(jī)經(jīng)過一年的運(yùn)行后，在開車啟動(dòng)時(shí)、加載時(shí)、正常運(yùn)行時(shí)都出現(xiàn)過油壓下降現(xiàn)象，甚至造成跳閘。經(jīng)過分析其主要原因是檢修經(jīng)驗(yàn)不足，油泵過濾器清洗不及時(shí)，過濾網(wǎng)堵塞，造成供油系統(tǒng)供油不足，油壓下降。

針對這一問題，采取了關(guān)小油泵回流閥、及時(shí)調(diào)整油壓、定期清洗油泵過濾器過濾網(wǎng)等措施，達(dá)到了預(yù)期效果。

4.2 控制臺(tái)開關(guān)鎖緊度不足

控制臺(tái)電源開關(guān)鎖緊度不足也是造成冰機(jī)跳閘的一個(gè)原因。在冰機(jī)運(yùn)行時(shí)由于震動(dòng)使開關(guān)逐漸回到閉合位置，造成冰機(jī)跳閘。原因判斷準(zhǔn)確后，增加了控制臺(tái)電源開關(guān)鎖緊度，再未因控制臺(tái)電源開關(guān)問題造成跳閘。

4.3 高壓氨系統(tǒng)壓力高

該裝置最早高壓氨冷凝冷卻采用立式冷凝冷卻器，使用一次工業(yè)水進(jìn)行冷凝冷卻，后來又采用蒸發(fā)式冷凝冷卻器，高壓氨系統(tǒng)壓力一般小于1.1 MPa。現(xiàn)在采用臥式冷凝冷卻器，改為循環(huán)水進(jìn)行冷凝冷卻，循環(huán)水溫度較高，高壓氨系統(tǒng)壓力高時(shí)達(dá)到1.2 MPa（本次改造設(shè)計(jì)操作壓力是1.25 MPa），雖然滿足設(shè)計(jì)要求，但是壓力偏高。為了制冷系統(tǒng)節(jié)能和保證安全穩(wěn)定運(yùn)行，采取了兩項(xiàng)措施：一是夏季使用蒸發(fā)式冷凝冷卻器；二是與工廠協(xié)調(diào)適當(dāng)降低循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水溫度的措施。采取兩項(xiàng)措施后，使高壓氨系統(tǒng)壓力保持在1.1 MPa以下。

由于氨貯槽液氨回流管線直徑小，氨冷凝冷卻器內(nèi)液氨積存0.5 t左右，影響換熱效果。采取增加液氨回流副線的辦法得到解決。

5 冰機(jī)試運(yùn)行時(shí)工藝控制的體會(huì)

按照工藝條件和生產(chǎn)需要使制冷裝置處于生產(chǎn)受控狀態(tài)是安全穩(wěn)定生產(chǎn)的要求，經(jīng)過試生產(chǎn)認(rèn)為以下幾點(diǎn)是很重要的。

（1）回油控制。回油閥開得過大，就會(huì)有大量氨氣回流，降低冰機(jī)效率；回油閥開得過小，回油不完全，就會(huì)有一定量的油帶入蒸發(fā)系統(tǒng)，降低制冷系統(tǒng)效率。因此必須控制合理的回油閥開度。

（2）冰機(jī)入口壓力應(yīng)該保持穩(wěn)定。在氯氣液化生產(chǎn)負(fù)荷一定的情況下，保持蒸發(fā)器液氨液面穩(wěn)定，保持冰機(jī)入口壓力在-0.025～-0.02 kPa范圍內(nèi)。

（3）供油溫度要控制在40～55℃。油溫度過低，機(jī)油粘度大、油中溶解氨多，增加了冰機(jī)功率消耗。油溫度過高，冰機(jī)效率降低，也增加了冷凝冷卻器負(fù)荷。油溫高于65℃冰機(jī)聯(lián)鎖停車。

6 結(jié)語

通過兩次對液氯制冷系統(tǒng)改造，消除了液氯制冷系統(tǒng)的安全隱患，為裝置安全穩(wěn)定生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。裝置工藝控制參數(shù)合理、生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)，達(dá)到了改造目的，滿足了生產(chǎn)需求。雖然一號冰機(jī)在生產(chǎn)過程中發(fā)生過跳閘等問題，但是通過上述改進(jìn)措施得到了解決。今后要進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)和科學(xué)檢修，優(yōu)化生產(chǎn)操作，使液氯制冷系統(tǒng)安全穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保。