胡勝利

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司第二能源總廠，安徽馬鞍山 243000）

1 概述

在冶金企業(yè)中，各工序對煤氣的壓力都有著不同的需求。企業(yè)中的各種煤氣都是通過管網(wǎng)輸送的，煤氣在流經(jīng)管網(wǎng)時會產(chǎn)生阻力損失，使煤氣壓力降低。為了滿足不同的用戶對煤氣壓力的不同要求，需要建立若干煤氣加壓站。

馬鋼新區(qū)第二能源總廠設置3座無人值守煤氣加壓站。無人值守并不是無人管理，而是打破傳統(tǒng)的每個站所都設置值班人員對各自站所設備進行操作管理的模式，將其轉變?yōu)樵O備運行監(jiān)視和遠程操作由調度員通過能源中心實時監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)。這時的調度員不再是一般意義上的生產(chǎn)信息接線員，而是升級為能控員。無人值守必須具備良好的現(xiàn)場自動化控制系統(tǒng)、與現(xiàn)場控制系統(tǒng)相適應的能源中心（EMS）以及一套切實可行的管理體制和節(jié)能調度技術，這是建立無人值守房所的三個要素。良好的現(xiàn)場自動化控制系統(tǒng)又有賴于良好的設備支撐。

2 加壓機啟動必備條件

加壓機在熱備用狀態(tài)下入、出口眼鏡閥全開，啟動以前應具備十項基本條件，能控員必須逐項確認、操作，才能保證加壓機能夠正常安全啟動。10項基本條件是：加壓機Auto、氮封壓力、出口閥全關、入口調節(jié)閥自動、入口調節(jié)閥開度正常、油壓正常、旁通調節(jié)閥自動、冷卻水壓力正常、入口煤氣壓力正常、加壓機Ready。

2.1 加壓機Auto

Auto即“自動”，加壓機投“自動”是一種正常運行模式。自動是相對于手動來講的，置于“自動”位置既是加壓機能夠遠程啟動的充分條件也是必要條件。若加壓機處于“手動”狀態(tài)下，不但運程開機指令無效，而且如果加壓機在運行狀態(tài)下投“手動”，有關加壓機的任何操作指令都是無效指令，包括各種跳機連鎖保護（例如入口煤氣壓力低、風機前后軸承溫度高、風機軸承振動高、電機定子溫度高等等）全部失效。這種狀態(tài)在無人值守房所，對加壓設備本身運行安全保障系數(shù)極低，因此正常情況下加壓機處于“自動”狀態(tài)。

2.2 氮封壓力

在鼓風機葉輪輪蓋進口圈外緣處及進氣室、機殼兩端軸空處均裝有梳齒形密封，以防止外部氣體吸入及內部氣體漏出。本類鼓風機采用迷宮密封。在迷宮密封的基礎上，通入氮氣源形成氮氣密封，增強密封效果。在機殼高壓端軸端密封處及進氣室側面設有回流管法蘭，在輸送煤氣或其他有害氣體時，把由密封間隙泄漏的少量氣體送回到進氣室，防止排入大氣。由此可見，氮氣密封是迷宮密封的補充，也是最后一道密封，它的失效將可能導致巡檢和檢修人員煤氣中毒。目前新區(qū)煤氣加壓站氮封壓力控制在160 kPa。

2.3 出口閥全關

加壓機啟動時如果機后密閉蝶閥處于全開狀態(tài)，這種情況稱作為帶負荷啟動。大型旋轉設備帶負荷啟動會對設備本體造成致命的內傷，這也是操作規(guī)程中明令禁止的。同樣，加壓機的停運操作，運行人員首先要關閉機后切斷閥保證加壓機不帶任何負荷。

2.4 入口調節(jié)閥自動、開度正常，旁通調節(jié)閥自動

正常情況下，加壓機本體、機前調節(jié)閥、回流閥的控制權限放在“自動”位置，由系統(tǒng)PLC自動控制。其中調節(jié)閥、回流閥均與機后壓力聯(lián)鎖，通過入口調節(jié)閥設定一個目標值控制機后壓力，同時回流閥也需要設置一個目標值控制機后壓力，回流閥的控制壓力要比機前調節(jié)閥高少許（一般0.2 kPa）。兩閥共同作用、相互補充，使機后壓力趨向直至達到設定的目標值，以滿足用戶的需求。同時回流閥擺“自動”的另外一個用途是為了防止加壓機喘振（喘振主要是加壓機負荷減少所致），需要確保加壓機的實際流量不小于喘振極限所對應的最小流量。具體機理為：當加壓機入口流量小于設定值時，加壓機入口調節(jié)閥在某一固定開度，由回流閥調節(jié)工況；當入口流量大于設定值時，回流閥全閉，由入口閥調節(jié)，來滿足送出壓力的要求。入口調節(jié)閥設定一個開度下限為20%，這樣既可以達到加壓機的防喘振效果又可以兼顧到節(jié)能，同時還可以保證開機時機前正壓，防止負壓吸入空氣或將機肚排水器里的水吸入機肚。

2.5 油壓正常

潤滑油系統(tǒng)主要向鼓風機前、后軸供應潤滑油。系統(tǒng)主要由潤滑油箱、油泵、油冷卻器、油過濾器、高位油箱及油管路組成。主油泵為軸頭齒輪泵，輔助油泵為電動泵。風機在正常工作狀態(tài)下采用主油泵供油，輔助油泵作為備用。高位油箱安裝在機組軸心上方5 m處，各機組油箱配置要求一致，油箱容積應滿足系統(tǒng)事故停車供油要求。軸瓦風機正常運行依賴于軸瓦之間形成的油膜，一旦油膜消失，軸瓦之間的合金接觸摩擦，就會出現(xiàn)燒瓦。每次開機前動力巡檢都要確認油壓正常，三路回油正常，以確保設備安全運行。正常油壓控制在0.2 MPa。

2.6 冷卻水壓力正常

鼓風機所配支承、支推軸承為動壓滑動軸承。支承、支推軸承分別安裝在支承軸承箱和支推軸承箱內。支承及止推軸承均開設有測溫孔，兩側支承軸承所測溫度為軸承體溫度，推力軸承所測溫度為回油溫度。加壓機止推軸承溫度達到85℃將連鎖跳機。為保證潤滑油溫度在正常的工作范圍內,每臺加壓機油站上都接入冷卻水，冷卻水水壓的正常對機組的穩(wěn)定運行十分重要。冷卻水水壓低，不能有效冷卻潤滑油，尤其是夏季，易造成溫度上升至上限而跳機。冷卻水水壓高，如果管殼式冷卻器管壁因異常而出現(xiàn)滲漏，冷卻水將進入潤滑油管路，會導致風機軸瓦的燒毀。因此我們的加壓機正常運行時水壓控制在0.25 MPa左右。

2.7 入口煤氣壓力正常

入口壓力正常一方面反映氣源正常，另一方面保證機前管道處于正壓狀態(tài)，防止負壓管道變形、吸入空氣，氧含量超標的煤氣送給用戶極易造成爆炸事故。

2.8 加壓機Ready

Ready是指加壓機高壓電源處于熱備用狀態(tài)，即對應電機的高壓小車已搖入，上下隔離開關已合閘，只要斷路器合閘，加壓機立即可以運行。

上述十項條件既是加壓機能夠正常啟動的硬性條件，同時也是確保加壓機安全運行的必要條件。

3 對停機條件的認識

電是加壓設備的動力源。停機，就是設法讓加壓系統(tǒng)失電。也就是說，無論是正常停機還是有關加壓機的連鎖保護觸發(fā)跳機（如油壓低、入口煤氣壓力低、振動高等等），所有停機指令最終都是靠系統(tǒng)切斷電源來完成。因此加壓機的最高執(zhí)行機構是高壓小車，高壓開關操作示意圖如圖1所示。

圖1 高壓開關示意圖

加壓機的控制權限有4種：（1）遠程；（2）電氣室的PLC子站；（3）電氣室控制柜上的手動操作盤；（4）高配操作室。在電氣室控制柜上為每臺加壓機設置了“電氣室”和“遠程”權限轉換開關。當控制柜上的權限開關置于“電氣室”，加壓機處于“自動”，加壓機的啟停由電氣室的PLC控制，電氣室控制柜上的手動操作盤和遠程均無法操作。當控制柜上的權限開關置于“遠程”，加壓機處于“自動”，加壓機的啟停由遠程控制，電氣室控制柜上的手動操作盤和PLC子站均無法操作。所以遠程跟電氣室的PLC子站操作權限是平級的。第4種權限一般情形下不予采取，因為當高壓小車的操作權限在“就地”位置時，就算加壓機的啟動條件一項都不具備，只要將開關轉到“合閘”位置加壓機就能啟動，此種啟動方式稱之為非法啟動。所以正常狀態(tài)下高壓小車權限處于“PLC”位置，檢修的時候投“臨位”。如果高壓開關的權限在就地，有且僅有現(xiàn)場電力巡檢人員能夠啟、停機，同樣加壓機的所有連鎖保護全部失效。因此，要想遠程能夠啟動加壓機除了要滿足上述10項基本條件以外，還必須要滿足操作權限在“遠程”以及高壓小車處于“PLC”位置這兩個條件。加壓機的啟動邏輯如圖2所示。

4 結束語

只有加壓機處于“自動”狀態(tài)，系統(tǒng)各聯(lián)鎖參數(shù)才能生效并參與控制，從而確保加壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。如果把“出口閥全關”、“入口調節(jié)閥自動”、“入口調節(jié)閥開度正?！?、“油壓正常”、“旁通調節(jié)閥自動”、“入口煤氣壓力正?！?、“加壓機 Ready”、“操作權限在能中”、“高壓小車位置在PLC位置”等等條件看作是加壓機能夠遠程啟動的軟性條件，那么“氣體置換”以及“啟動前盤車”兩項操作就是加壓機遠程啟動的硬性條件。要想加壓機在遠程能夠順利、安全啟動，硬、軟性條件必須同時滿足。其中加壓機自動、操作權限在能中、高壓小車在PLC位置這3個條件又是眾多軟性條件之首，只有領悟了這些，才能更好地理解無人值守煤氣房所加壓機的運行控制和連鎖邏輯。

圖2 啟動邏輯