2011年07月16日 隨著中小氮肥廠造氣爐膛的擴徑,工藝管線不斷加粗,閥門通徑在不斷加大,工藝閥門數(shù)量也在不斷增加,另外,部分廠家正在興建間歇富氧氣化爐工程,過去有相當(dāng)一部分單位存在油壓系統(tǒng)配置較低、工藝閥門啟閉速度較慢的問題,通過近幾年我單位及行業(yè)同仁的共同努力,舊造氣油壓系統(tǒng)設(shè)備改造基本完成80%以上,基本上解決了工藝閥門動作速度過慢的問題,新建造氣爐油壓系統(tǒng)也在配置上力求做到一步到位。但是,部分廠家油壓系統(tǒng)在實際運行過程中還存在一些問題,有待進一步完善;另外根據(jù)部分造氣專家以及煤氣化工藝節(jié)能技術(shù)要求,油壓系統(tǒng)配置應(yīng)該從進一步加快工藝閥門動作速度、完善安全措施,減少運行故障率入手,使油壓系統(tǒng)配置及運行效果更趨于完善,達到節(jié)能降耗之目的。
1、油壓泵站:
隨著造氣爐爐膛、工藝閥門通徑的加大及工藝閥門數(shù)量的增加,油壓系統(tǒng)需要的供油量也相應(yīng)增大。適當(dāng)增加油泵的排量,可以彌補液壓元件因長周期運行磨損導(dǎo)致的內(nèi)泄漏,有利于油壓系統(tǒng)的穩(wěn)定。但排量過大,一是使油箱內(nèi)溢流量增加,油溫居高不下,從而導(dǎo)致油液粘度下降,系統(tǒng)無法正常工作;二是增加了電耗。因此選擇合理排量的油泵較為重要。油泵的選型應(yīng)采用機械效率較高、噪音小、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品;系統(tǒng)回油阻力應(yīng)盡量;為了加強對油介質(zhì)的過濾,系統(tǒng)回路應(yīng)設(shè)置回油過濾器。油壓泵站應(yīng)設(shè)有壓力繼電器、油位繼電器及測溫元件,滿足泵站自動運行條件的要求。
目前大多造氣油壓泵站油泵均設(shè)計為上面板安裝形式,油泵吸油時泵進口為微負(fù)壓,原則上油泵盡量選擇吸入口為正壓,有利于油泵正常工作,尤其在油介質(zhì)臟又處理不及時的情況下,極易造成因抽真空造成油泵損壞。個別廠家油泵更換頻繁,從某些方面來講與油泵安裝位置有關(guān)。如果將油泵置于油箱以下(或側(cè)面)安裝,就能確保油泵抽油口始終處于微正壓狀態(tài),有利于油泵的正常運行。
隨著新建造氣系統(tǒng)工藝閥門通徑的加大,工藝閥門數(shù)量的增多,油箱的容積應(yīng)隨系統(tǒng)容量的增加而加大,否則,會造成停車后蓄能器及高位油回油箱后因容量不足而溢出;同時油箱加大后,使液壓油有盡量充足的時間,讓雜質(zhì)充分沉淀。
以一臺CB100泵站為例,目前大多油箱有效容積為600-700L左右,而油泵的排量為146L/min,液壓油在油箱內(nèi)的停留時間僅為4.1-4.8min,若將油箱有效容積增加到1500L,液壓油則在油箱內(nèi)的停留時間為10.3min,使液壓油中的雜質(zhì)充分沉淀。
在高溫季節(jié)應(yīng)確保油箱油溫≤35℃,油溫過高,液壓油粘度降低,易產(chǎn)生積碳類雜質(zhì),會影響油介質(zhì)的清潔度;在泵站回路總管串聯(lián)外置冷卻器,且保證溢流閥回油經(jīng)過外置冷卻器冷卻后回油箱,能夠有效降低油溫,延長液壓油及液壓元件使用周期;為了使用維護方便應(yīng)設(shè)置外置冷卻器近路閥及溢流閥回油近路閥。
2、蓄能器
蓄能器的安裝應(yīng)滿足能量釋放快、阻力小,且在各閥站之間均勻分布的條件。蓄能器作為油壓系統(tǒng)的輔助動力源,其配置直接影響著油壓系統(tǒng)工作壓力的穩(wěn)定。據(jù)計算,每臺Φ2.65m造氣爐蓄能器容量應(yīng)為≥60L,蓄能器容量越大,越有利于系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。蓄能器應(yīng)每3-6個月進行一次檢查校驗,以確保最佳工作狀態(tài)。
3、油壓閥站
加快工藝閥門啟閉速度,減少工藝閥門的‘待閉’‘待開’現(xiàn)象,除了保證油壓泵站流量及蓄能器容量合理配置外,換向閥、管路、閥門及接頭配置也至關(guān)重要,關(guān)鍵是消除油壓缸回路瓶頸,確保所有工藝閥門速度達到1.0-2.5S,爭取達到0.8S之內(nèi)。(根據(jù)使用方要求,設(shè)計整套合理配置)
① 閥站的閥位數(shù)量選擇原則上應(yīng)比所控制的工藝閥門的數(shù)量富余出1-2個閥位,滿足系統(tǒng)的可擴展性;尤其對于日益成熟的機電一體化不停爐下灰控制裝置,應(yīng)留足安裝閥位;
② 換向閥的型號選配因各單位要求的工藝閥門動作速度而定,在滿足工藝閥門啟閉速度要求的前提下做出合理配置;
③ 油壓缸規(guī)格及控制回路的選擇,根據(jù)工藝閥門的阻力及閥門動作速度確定;
④ 油壓缸回路應(yīng)設(shè)置相關(guān)工藝閥門安全聯(lián)鎖裝置,聯(lián)鎖形式及數(shù)量因工藝流程而定;
⑤ 下灰閥站可獨立設(shè)置,也可與工藝閥門油壓閥站合并于一體,下灰油壓缸回路應(yīng)設(shè)置安全自鎖裝置,防止因油壓波動造成灰門松動;
⑥ 每個閥站油路的進、出口處要裝有截止閥,便于單臺爐的檢修而不影響其余爐的生產(chǎn);
⑦ 每個閥站的進油截止閥后應(yīng)安裝泄壓閥,方便檢修換向閥。
4、油壓缸
a、目前與Φ2650~Φ2800造氣爐≥600的工藝閥門配置大多采用D80或D90油壓缸,其推力和拉力較D63油壓缸增加很多。尤其是在加快工藝閥門動作后,上述工藝閥門的動作速度會大幅度提高,解決脫絲脫焊最有效的辦法就是將法蘭盤與缸筒連接牢固,可有效防止因油壓缸體斷裂造成的跑油、著火、停車等惡性事故的發(fā)生。
b、隨著工藝閥門動作速度的進一步加快,必然會引起閥板、閥座沖擊力的加大,導(dǎo)致工藝閥門的使用壽命縮短,甚至?xí)霈F(xiàn)座板閥閥板被撞壞的可能。所以,既保證工藝閥門啟閉速度快捷,又要保護工藝閥門不受沖擊,最有效的方法就是采用緩沖結(jié)構(gòu)油壓缸,利用油壓缸的緩沖作用,減緩閥板、閥座的沖擊力。既加快了工藝閥門的啟閉速度,又延長了工藝閥門的使用壽命,需要注意的是要保證緩沖部位不得影響工藝閥門的啟閉速度。由于地域的差別,液壓傳導(dǎo)介質(zhì)的粘度也隨著季節(jié)溫度的變化而變化,如果將緩沖部位間隙加工到某一固定值,就會出現(xiàn)春秋季節(jié)緩沖正常,夏季無緩沖,冬季進出緩沖區(qū)緩慢的問題,F(xiàn)將該部位設(shè)置外緩沖裝置,根據(jù)氣溫及油液粘度的變化,調(diào)節(jié)通過油壓缸外緩沖裝置傳導(dǎo)介質(zhì)的流量,就杜絕了該問題的出現(xiàn)。
由于工藝閥門制造的偏差,再加上連接桿、彈簧座及十字頭部位尺寸誤差的影響,并不是所有同等規(guī)格型號的工藝閥門,都能保證有效行程的一致性,這樣就會造成個別工藝閥門緩沖不到位或緩沖裕度過大的情況發(fā)生,采用可調(diào)節(jié)緩沖長度油壓缸,通過調(diào)節(jié)裝置,能使工藝閥門達到理想的緩沖效果。
c、油壓缸密封材質(zhì)的好壞,對油壓缸使用周期及油壓系統(tǒng)穩(wěn)定性有著密切的關(guān)系。目前,雖然國內(nèi)同行業(yè)部分廠家改用了格萊圈密封,由于油壓缸體制造工藝及密封件質(zhì)量的差異,一些廠家油壓缸運行周期在6個月左右時就出現(xiàn)密封件磨損、串油現(xiàn)象,造成油壓系統(tǒng)負(fù)荷加重,甚至出現(xiàn)壓力提不起來,影響了造氣爐的正常生產(chǎn)。
我公司改進后的油壓缸密封采用格萊圈+Y型圈結(jié)構(gòu)形式,既彌補格萊圈泄漏量的缺陷,又發(fā)揮Y型圈密封性能的優(yōu)勢,大大延長油壓缸密封連續(xù)運行時間,對 穩(wěn)定造氣生產(chǎn)起到了很大的作用。
d、油壓缸回路加裝在線檢測開關(guān),能夠在不停爐狀態(tài)下,對油壓缸密封件的密封性能進行檢測,為快速診斷油壓系統(tǒng)故障部位所位找到了一條捷徑。
5、膠管總成
鋼絲編織膠管應(yīng)采用國內(nèi)名優(yōu)廠家產(chǎn)品,接頭的材質(zhì)、尺寸應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),另外,鑒于造氣爐的灰門及爐口部位具有溫度高、易出現(xiàn)噴火等現(xiàn)象,建議采用耐高溫防火型膠管總成。對于有條件的廠家全系統(tǒng)可采用四層鋼絲纏繞膠管總成,以提高系統(tǒng)運行的可靠性。
6、對于造氣爐上開式煙囪閥、爐頂煤氣出口閥及電關(guān)式上行煤氣閥,如果電網(wǎng)突然停電后油壓系統(tǒng)又不保壓,就會造成系統(tǒng)停車后上述工藝閥門不能保持在安全開啟狀態(tài),由此可能導(dǎo)致造氣爐安全事故發(fā)生。現(xiàn)將上述工藝閥門油壓缸回路加裝安全自鎖裝置,就會避免上述不安全因素的發(fā)生。
7、提高油壓控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性
油壓系統(tǒng)長周期、無故障穩(wěn)定運行,一是要求系統(tǒng)配置合理;二是液壓元件質(zhì)量必須有保障,這兩點是先決條件。另外,日常維護及維修也極其重要。在油壓系統(tǒng)常見故障中,許多都是由于油液污染或進水引起的,因此防止油液污染十分重要,有條件的廠家可采用真空濾油機對液壓油進行定期循環(huán)過濾,將介質(zhì)中的水份、膠質(zhì)、灰塵、雜質(zhì)基本濾除,使液壓油清潔達標(biāo)。油壓系統(tǒng)所使用的油泵、控制閥等液壓元件之間都有良好的配合間隙,或帶有阻尼孔和縫隙式控制閥口,如果油液混入固體雜質(zhì)就會堵塞阻尼孔和縫隙,使元件不能正常工作。如果進入元件的配合表面,其精度和粗糙度就會遭到破壞,使泄漏量增加或出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象,大大縮短液壓元件的使用壽命,嚴(yán)重時會影響油壓系統(tǒng)的正常運行。油液進水后除會引起上述故障發(fā)生外,還會導(dǎo)致壓力突然變化,加快油泵、溢流閥、換向閥損壞速度。
只要完善以上系統(tǒng)配置,消除油壓缸回路瓶頸,使之達到匹配合理,滿足工作條件,就一定能夠把工藝閥門的啟閉速度控制在理想的范圍之內(nèi)。綜上所述,造氣油壓控制系統(tǒng)在造氣生產(chǎn)中占有重要地位,要保證造氣生產(chǎn)的正常運行,首先應(yīng)滿足油壓系統(tǒng)運行穩(wěn)定及工藝閥門啟閉速度快捷這兩個基本條件。油壓系統(tǒng)運行不理想的廠家一定要下定決心,盡快改進,盡早完善,以確保油壓系統(tǒng)早日達到穩(wěn)定、可靠、高效的運行狀態(tài),為企業(yè)節(jié)能增效創(chuàng)造有利條件。