淺談全廠蒸汽系統大聯鎖在大型化工企業中的應用

劉瑞崗 曹永剛(陜西延長石油延安能源化工有限責任公司，陜西 延安 727500)

淺談全廠蒸汽系統大聯鎖在大型化工企業中的應用

劉瑞崗 曹永剛(陜西延長石油延安能源化工有限責任公司，陜西 延安 727500)

本文通過介紹某大型煤油氣資源綜合利用項目全廠大聯鎖的設計應用情況，重點論述在發電汽輪機、化工透平事故跳車工況下，通過生產調度指令、事故減溫減壓器的動作程序，確保全廠蒸汽系統安全穩定運行。

蒸汽系統；減溫減壓器；全廠大聯鎖

蒸汽系統作為過程工業能量系統重要組成部分,擔負著為過程工業提供所需要的工藝蒸汽、熱能和動力的使命。某大型煤油氣資源綜合利用項目建設配套的蒸汽系統龐大、復雜且透平背壓抽氣多，如何確保各裝置運行安穩尤為重要。

1 全廠蒸汽系統等級

蒸汽系統分為高壓過熱蒸汽、中壓過熱蒸汽、低壓過熱蒸汽、低低壓過熱蒸汽四個等級的全廠性蒸汽管網。

2 蒸汽的產戶及用戶

(1)高壓過熱蒸汽主要來自熱電站鍋爐，供發電透平、空分裝置、輕油裂解、甲醇裝置和DMTO裝置用汽。

(2)中壓過熱蒸汽主要來自抽汽凝汽式汽輪發電機組抽汽和各工藝生產裝置利用余熱產生的蒸汽，中壓蒸汽主要用于驅動各裝置工藝汽輪機。

(3)低壓過熱蒸汽由各工藝裝置蒸汽透平抽、背汽及氣化等工藝裝置副產蒸汽產生，主要用于各工藝裝置加熱等。

(4)低低壓蒸汽由熱動力站汽輪機第二級調整抽汽（設減溫器）、其它工藝裝置副產蒸汽及三循背壓透平產生，形成全廠蒸汽管網，主要用于各工藝裝置加熱、配套公用及輔助設施。

3 減溫減壓器

綜合各運行工況蒸汽平衡、全廠蒸汽聯鎖以及操作實際經驗考慮，全廠蒸汽系統減溫減壓器遵循下面配置原則：

(1)遵循化工廠蒸汽系統設計規范要求；

(2)充分考慮各種事故工況下蒸汽管網的安全；

(3)充分考慮各種運行、事故工況下蒸汽管網的平衡；

(4)遵循節儉高效、簡單可行原則。

4 全廠大聯鎖

隨著科技水平的不斷提高，自動化水平越發先進，全廠大聯鎖逐漸引入大型化工項目，可確保蒸汽系統透平跳車后，通過程序預先設定的一些列動作（事故減溫減壓器），確保蒸汽系統的平穩和正常生產。

為確保高壓蒸汽系統安全、避免高壓蒸汽放空和保證下一級蒸汽母管的需要，高壓汽輪機應設置與備用減溫減壓裝置中的快速泄放閥的聯鎖，稱為事故減溫減壓器，合成氨廠叫做一秒閥[1]。某大型資源綜合利用項目蒸汽系統龐大，背壓、抽氣機組多，下面重點論述大型機組跳車時大聯鎖的應用。

4.1 兩臺發電汽輪機跳車工況

在正常生產期間，兩臺發電汽輪機跳車，采取的操作措施：根據生產調度指令，首先人為干預減運行鍋爐負荷或手動停一臺運行鍋爐；聯鎖全開兩臺10.3→4.2MPa事故減溫減壓器，同時減溫水調節閥相應動作，除去滿足中壓蒸汽管網使用外，多余蒸汽通過該等級蒸汽管網放空閥進行放空平衡；聯鎖全開兩臺10.3→0.6MPa事故減溫減壓器，同時減溫水調節閥相應動作，除去滿足低低壓蒸汽管網使用外，多余蒸汽通過該等級蒸汽管網放空閥進行放空平衡。該事故減溫減壓器聯鎖實現夏季開度70%，冬季開度100%。

4.2 一臺發電汽輪機跳車工況

正常生產期間，一臺發電汽輪機跳車，采取的操作措施：聯鎖全開一臺10.3→4.2MPa事故減溫減壓器,同時減溫水調節閥相應動作，除去滿足中壓蒸汽管網使用外，多余蒸汽通過該等級蒸汽管網放空閥進行放空平衡，不足部分通過10.3→4.2MPa正常減溫減壓器進行補充；聯鎖全開一臺10.3→0.6MPa事故減溫減壓器,同時減溫水調節閥相應動作，除去滿足低低壓蒸汽管網使用外，多余蒸汽通過該等級蒸汽管網放空閥進行放空平衡，不足部分通過正常減溫減壓器逐級進行補充。

4.3 空分裝置兩臺空壓機跳車工況

空分裝置兩臺空壓機跳車，聯鎖打開高壓蒸汽放空閥進行放空。空分裝置跳車信號通過硬接線方式送至氣化裝置機柜間，由氣化裝置的DCS實現。采取的操作措施：聯鎖打開兩臺高壓放空調節閥。

4.4 空分裝置一臺空壓機跳車工況

空分裝置一臺空壓機跳車，聯鎖打開空壓機對應的高壓蒸汽放空閥進行放空。空分裝置跳車信號通過硬接線方式送至氣化裝置機柜間，由氣化裝置的DCS實現放空閥的快開。采取的操作措施：聯鎖打開相對應的一臺高壓放空調節閥。

5 全廠蒸汽大聯鎖的擴展

通過上文的論述，某廠僅對全廠蒸汽大聯鎖進行了局部研究實施，或是人為操作及聯鎖同步實施。通過后期實踐，全廠蒸汽大聯鎖將應用到一臺鍋爐跳車、兩臺鍋爐跳車等各種蒸汽系統事故工況。

事故減溫減壓器的研究發展水平對全廠蒸汽大聯鎖應用的推動至關重要。目前部分進口減溫減壓器可實現跟蹤流量，例如德國寶馬、科派斯等可實現透平正常運行時，快開減溫減壓閥對透平抽氣流量的等量跟蹤，透平跳車時，快開減溫減壓閥對透平抽氣流量的無擾動等量快開切換[2]，確保在透平跳車后管網短時間內達到平衡。

6 結語

通過上文全廠大聯鎖的設計應用介紹，希望能給讀者全廠蒸汽系統大聯鎖一個清晰認識，共同推進我國大聯鎖在大型化工企業中的應用。

[1]化工廠蒸汽系統設計規范，GBT 50655-2011.

[2]徐麗.德國寶馬閥等量跟蹤快開減溫減壓去器的應用與改進.中國機械,2014(13):38-38.