煤气鼓风机环保风险防控技术实践与探讨

张维夏

(山西焦化股份有限公司，山西 临汾 041606)

1 现状及存在问题

山西焦化股份有限公司三个炼焦系统配套三个回收车间，各回收车间的煤气鼓风机(一开一备)是维持焦炉集气管正常压力，提供煤气输送推动力的关键设备。一旦出现故障停运，将会使荒煤气大量放散，造成严重的大气污染。随着环保形势的日益严峻，如何保证煤气鼓风机长周期运行，以及在故障停运后能以最快的速度开启，最大限度地降低荒煤气大量放散造成的环保风险，成为一项重要课题。

2 原因分析

鼓风机故障频发，主要原因在于变频器故障、仪表联锁信号误动作等，导致煤气鼓风机跳车频次较高。

任一回收车间若鼓风机跳车开启备用设备时，联系程序复杂，准备环节多，导致备机开启时间长，至少需15 min，主要为：1) 润滑油路开启循环，等待高位油箱回油(约12 min)；2) 联系送备用机组高压电(冷鼓→中控室→调度→总降→调度→中控室→冷鼓)(约2 min)；3) 通蒸汽对备用机组进行暖机(约15 min)；4) 电气、仪表专业检查确认，这些工作环节至少需占用15 min。

出现跳车后，若应急处置流程不明确、工人操作不熟练，将延长开机时间。

3 应对措施

3.1 针对鼓风机故障频发采取的措施

3.1.1 建立健全各专业设备包机、周检制度

组织生产车间、电气、德力信、建安等专业保障公司，明确了各机组机、电、仪、化各专业包机人，编制了各专业包机检查表，由工艺车间牵头，坚持每周四上午集中包机检查，检查情况及图片发包机微信群。通过集中包机检查，综合评估设备技术状态，及时发现问题进行处理。

3.1.2 仪表控制系统大量采用冗余设计，提高控制可靠性，减少误动作

一是对鼓风机联锁保护系统统一进行改造，实现了控制系统供电、控制、电源1+1冗余。

二是对鼓风机本体测温元件进行选型，本体测温元件改为单支双芯铠装热电阻，重新敷设相应信号电缆，系统联锁由单点联锁改为“二取二”或“三取二”联锁，减少测控点的误指示引起的联锁跳车。

三是对鼓风机轴位移联锁回路进行优化：引入轴位移变送器数字量输出的“报警”、“停机”两组干接点信号送到DCS系统检测，在DCS系统联锁逻辑中将该报警信号与原AI信号一同用于逻辑判断，可避免由轴位移变送器意外停电触发的鼓风机联锁跳车。

3.1.3 实施电气改造，完善操作应急制度，提高鼓风机安全稳定运行

一是对2#、5#、6#变频器进行更新改造，通过变频器重新选型，解决抗晃电能力较差问题，进一步提高鼓风机变频器运行可靠性。

二是联合专业厂家服务工程师，对高压变频器开展每年预防性维护工作。

三是对鼓风机变频器UPS、交直流电源模块等易损件每2年定期更换一次，对风机严格按AB、ABB变频器用户手册规定的运行周期进行定期更换。

四是在热电站、二总降站、中央站增加3个系统鼓风机变频器的后台监控系统，确保电气运行人员在第一时间了解鼓风机跳车原因，并在后台系统上及时恢复报警信息，减少恢复送电时间。

五是在二总降站、热电站增加一二系统鼓风机变频器室视频监控系统，确保运行人员对远距离鼓风机变频器室的实时监控。

六是由于变频器室内空调制冷设备长时间运行,对鼓风机变频器室空调4年更新一次，工艺方面保证水空调的用水量，防止水压过低导致水空调偷停。

七是对三个回收鼓风机电动阀门双电源升级改造，确保变电所单段失电状况下，现场电动供电正常，为故障状态下开启备用鼓风机缩短时间。同时每月对鼓风机进、出口电动阀门双电源切换装置进行测试，确保双电源切换装置动作的可靠性。

八是完善备用油泵试车制度。每周对鼓风机油泵进行手动切换，通过鼓风机油泵试车测试备用油泵主回路、控制回路是否完好，及时发现问题处理隐患，确保备机正常完好。

3.1.4 完善在用机组定期倒运、小修保养制度

规定在用鼓风机至少6个月必须倒运一次，不允许长期连续运行。正常倒运时要求机、电、仪、化等相关单位领导参加。对在用机组轮换停下来由各专业进行全面检查、保养小修，及时发现隐患进行处理。凡涉及鼓风机的各类检修均列入公司级检修项目进行监管，实行升级管理，在检修无备车等特殊状况下，对在用机组采取监控运行措施，要求生产厂及保障公司主要领导现场指挥，加密巡检，保证备用机组检修不过夜，在用机组运行受监控，最大限度减少环保风险。

3.2 针对鼓风机跳车后备机快速开启采取的措施

3.2.1 探索实行了备用机组连续热备模式

原备用鼓风机为冷备状态，机组启动前需先开启油循环、蒸汽暖机，申请送高压电，延长了开车时间。如何压缩甚至取消这些耗时长的开车环节，我们组织开展了一系列试验。

一是完成了机组停运状态下润滑油系统连续循环运行试验。通过试验证明冷态下油压、油温均可以控制在合理指标内，不存在超压情况。

二是完成了机组不暖机直接启动的试验。试验证明，只要做好日常的定期吹扫泄油管、定期排液、定期盘车，保持机组定转子部分清洁，机组可以不暖机直接启动，振动值在可控指标内。

通过以上试验，我们要求对备用鼓风机实行长期热备模式，即备机状况下润滑油系统正常运行，机组送高压电，紧急情况下具备直接启动功能。

3.2.2 完善了备用机组定期盘车、泄油管吹扫、空投和试车制度

在鼓风机轴上喷涂盘车标识，要求每天对备用机组盘车3次，泄油管吹扫2次。坚持每周四机组空投试验，进出口阀门做试动作试验，每月第一个周四对备用机组开启试车，在低于临界转速运行，通过正式运转对机电仪各装置进行测试，及时排查处理隐患。通过以上工作，确保备用机。

3.2.3 完善了鼓风机跳车应急预案，并定期进行演练

主要从处置原则、汇报程序、现场操作三方面对鼓风机跳车后的应急处置进行规范，并通过三个系统10余次的模拟演练，最终确定最优应急处置流程。

1) 明确处置原则：鼓风机跳车时立即开启备用鼓风机。

2) 简化汇报程序：备用鼓风机送高压电热备，省略要高压电、空投程序，缩短汇报时间。

3) 规范现场操作步骤：车间值班长为第一指挥人，组织鼓风机现场处置：a) 先关备用鼓风机泄油管，再关跳车鼓风机泄油管。b) 确认电捕输出高压电为零。c) 对备用鼓风机进行盘车。d) 启动备用鼓风机。e) 关跳车鼓风机的煤气进口阀门，开备用鼓风机煤气出口阀门。f) 开备用鼓风机煤气进口阀门进行调节，关跳车鼓风机煤气出口阀门。

同时，根据以上内容，针对各岗位职责分别制定鼓风机跳车应急处置卡，确保岗位人员清晰明确地了解应急处置流程，熟练掌握各项处置操作，最大程度保证鼓风机的顺利开启。

4 效益分析

通过对鼓风机设备技术改造、备用模式调整、应急处置流程模式化等，使鼓风机跳车后由15 min开启缩短至3 min左右快速开启，大大降低了环保风险，得以应对愈加严峻的环保形势。

5 结语

面对目前严峻的环保形势，在快速开启鼓风机方面，设备技术改造、备用模式调整、应急处置流程模式化等均具有广泛应用，可以大大降低环保风险，具有良好的推广前景。