楊 林,趙 云,何莉軍

(中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750026)

寧夏石化三廠化肥合成裝置冷凍系統(tǒng)氨冰機(jī)采用螺桿式壓縮機(jī)，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用YBS系列YBS560-2W高壓隔爆型水冷三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為1 400 kW，額定電壓為6 000 V。電動(dòng)機(jī)共兩個(gè)冷卻器，并排安裝在電動(dòng)機(jī)頂部，可以從外殼中抽出，便于檢修和更換。電動(dòng)機(jī)采用工業(yè)用循環(huán)水作為冷卻水，入水中的工作壓力要求小于0.4 MPa，進(jìn)出水口壓差不小于0.2 MPa，每小時(shí)需水量為30～40 m3，進(jìn)水溫度不超過33 ℃。

1 電動(dòng)機(jī)冷卻水流程

電動(dòng)機(jī)共有兩臺(tái)冷卻器，安裝于電動(dòng)機(jī)頂部，分別配有循環(huán)冷卻水管線，切斷閥后管線位于地面上方與電動(dòng)機(jī)冷卻器相連，切斷閥前管線為埋地管線，管線在地底與埋地總管接頭。其冷卻水工藝流程見圖1，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別配有一條循環(huán)冷卻水進(jìn)水管線，一條回水管線，管線上由切斷閥控制與總管斷開，切斷閥后配有排水閥、排汽閥。

圖1 電動(dòng)機(jī)冷卻水管線流程示意圖

2 存在的問題

2.1 電動(dòng)機(jī)冷卻器不換熱

系統(tǒng)開工前，對氨冰機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單試，即將電動(dòng)機(jī)與螺桿壓縮機(jī)聯(lián)軸器脫開，單獨(dú)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)。試運(yùn)行10 min后，對電動(dòng)機(jī)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢查并記錄，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)定子繞組溫度顯示偏高，達(dá)到95 ℃。現(xiàn)場對電動(dòng)機(jī)頂部冷卻器進(jìn)出口冷卻水管線進(jìn)行測溫檢查，結(jié)果顯示冷卻器進(jìn)出口管線在靠近電動(dòng)機(jī)處無溫差，均為47 ℃左右，說明冷卻器不換熱。

2.2 制定方案查找問題

由于冷卻器不換熱，初步判斷為冷卻水進(jìn)口或出口管線結(jié)堵，水流不暢,決定制定方案通過對現(xiàn)場管線閥門進(jìn)行操作來驗(yàn)證上述判斷[1]。方案具體如下：

以圖1中電動(dòng)機(jī)冷卻器①為例，關(guān)閉冷卻水進(jìn)口切斷閥①，冷卻水回水切斷閥②保持打開狀態(tài)，開排水閥①，有水帶壓排出，表明電動(dòng)機(jī)冷卻器①回水管線暢通；關(guān)閉冷卻水回水管線切斷閥②，冷卻水進(jìn)水切斷閥①保持打開狀態(tài)，開排水閥①，有水帶壓排出，表明電動(dòng)機(jī)冷卻器①進(jìn)水管線暢通。實(shí)驗(yàn)證明了電動(dòng)機(jī)冷卻器①不存在冷卻進(jìn)出口管線結(jié)堵問題。采用同樣的方法，證明了電動(dòng)機(jī)冷卻器②也不存在冷卻水進(jìn)出口管線結(jié)堵問題。

在冷卻器進(jìn)水、回水都正常流動(dòng)的情況下，電動(dòng)機(jī)冷卻器不換熱，判斷可能是電動(dòng)機(jī)冷卻器的進(jìn)水、回水配管存在問題。由于冷卻水進(jìn)、出口管線是在地下與冷卻水總管接頭，屬于埋地管線，無法通過管線流程直觀檢查，因此決定對電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)冷卻器冷卻水進(jìn)、出口管線進(jìn)行壓力測試。具體實(shí)施過程：將一只量程為0～1.0 MPa的壓力表安裝在電動(dòng)機(jī)冷卻器①的回水管線排氣閥①上，關(guān)閉回水切斷閥②，打開進(jìn)水切斷閥①，壓力表顯示水壓為0.28 MPa；關(guān)閉進(jìn)水切斷閥①，打開回水切斷閥②，壓力表顯示水壓仍為0.28 MPa；表明電動(dòng)機(jī)冷卻器①進(jìn)水、回水管線無壓力差。采用同樣方法對電動(dòng)機(jī)冷卻器②進(jìn)行壓力測試，測得進(jìn)水、回水壓力均為0.36 MPa，也無壓力差。

通過兩個(gè)方案的實(shí)施發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)冷卻器冷卻水進(jìn)、出口管線無溫差，無壓差，且兩臺(tái)冷卻器冷卻水管線壓力不一致。對比壓力數(shù)據(jù)，分析后認(rèn)為電動(dòng)機(jī)冷卻器冷卻水管線的配管存在問題，即一臺(tái)換熱器配管全部接在了冷卻水回水總管上，另一臺(tái)換熱器配管全部接在了冷卻水進(jìn)水管線上。

3 處理措施

考慮到進(jìn)行冷卻水管線埋地部分整改需耗費(fèi)大量人力、物力，決定對地面管線進(jìn)行整改[2-3]。電動(dòng)機(jī)冷卻水管線整改后的流程見圖2。

圖2 電動(dòng)機(jī)冷卻水管線整改后的流程示意圖

將電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)冷卻器原冷卻水回水管線從切斷閥后斷開，電動(dòng)機(jī)冷卻器①原回水管線與電動(dòng)機(jī)冷卻器②原回水管線切斷閥連接，即調(diào)整為電動(dòng)機(jī)冷卻器①進(jìn)水管線；電動(dòng)機(jī)冷卻器②原回水管線與電動(dòng)機(jī)冷卻器①原回水管線切斷閥連接，即調(diào)整為電動(dòng)機(jī)冷卻器②回水管線。另外對排汽閥、排水閥也相應(yīng)調(diào)整了安裝位置。

5 效果驗(yàn)證

電動(dòng)機(jī)冷卻水管線整改完成后，重新對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單試，運(yùn)行10 min后，電動(dòng)機(jī)定子繞組溫度顯示為82 ℃，較冷卻水管線整改前明顯降低。對電動(dòng)機(jī)冷卻器冷卻水進(jìn)、出口管線進(jìn)行測溫檢查，進(jìn)水溫度為28 ℃，回水溫度為36 ℃，溫差明顯，進(jìn)一步證明了前期的判斷和后期的整改是正確的。因?yàn)榇蠊β孰妱?dòng)機(jī)的多數(shù)電機(jī)安裝在地面，電動(dòng)機(jī)冷卻水管線多為埋地管線，所提出的整改方法為采用水冷方式散熱的大功率電動(dòng)機(jī)在開機(jī)單試過程中遇到同類型問題時(shí)提供了參考。