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      大膽應(yīng)用 逐步消化 創(chuàng)新引領(lǐng)
      ——中鹽金壇三期汽輪機改造項目建設(shè)記

      2020-06-22 05:55:48
      中國鹽業(yè) 2020年6期
      關(guān)鍵詞:制鹽中鹽汽輪機

      汽輪機在制鹽企業(yè)中的應(yīng)用一直處于摸索前行階段。2018年,中鹽金壇金賽鹽廠將這一探索變?yōu)槌晒Φ默F(xiàn)實,在世界同行中也是先行者。

      從提出設(shè)想到設(shè)備選型,從人才積累到上馬調(diào)試,這期間經(jīng)歷的種種確定性和不確定性,都在向著一個新的制鹽方式轉(zhuǎn)型。

      但新建一種制鹽形態(tài),勢必要經(jīng)歷一環(huán)扣一環(huán)的調(diào)整、適應(yīng)及整體磨合?;仡櫰疬@段歷程,金賽鹽廠廠長徐敏感慨地說,汽輪機在金賽鹽廠的應(yīng)用,是項目團隊在進行長時間密集的攻關(guān)與調(diào)整后,走出的一條創(chuàng)新之路。

      設(shè)想提出,準備改造的“硬條件”

      2018年7月,公司實施的三期汽輪機改造項目全稱“多效蒸發(fā)系統(tǒng)裝置節(jié)能降耗技術(shù)改造項目”,是由集團公司批準實施的大型技術(shù)改造工程。

      公司總工程師、技術(shù)部長陳留平說,所謂三期汽輪機改造,是對現(xiàn)有二期MVR 制鹽裝置鹽硝車間壓縮機的驅(qū)動裝置——電機,進行技術(shù)革新,利用蒸汽驅(qū)動汽輪機代替電機,輸出動力直接拖動壓縮機,同時利用汽輪機背壓氣作為一期制鹽裝置的熱能來源,實現(xiàn)蒸汽能源的梯級利用,提高能源利用率,達到節(jié)能降耗的目的。

      中鹽金壇二期年產(chǎn)100 萬噸制鹽項目于2010年11月正式投產(chǎn)運行,采用的是當時制鹽行業(yè)最節(jié)能的MVR 技術(shù)。自這項技術(shù)從國外引進以來,成功帶動了國內(nèi)制鹽企業(yè)使用MVR 的熱潮。據(jù)不完全統(tǒng)計,2010年以來,至少5 家國內(nèi)鹽企上馬的大型制鹽裝置采用了這項技術(shù),甚至這項技術(shù)也在很多下游的氯堿企業(yè)得到應(yīng)用。

      “二期建設(shè)時,采用的是電能驅(qū)動壓縮機,之所以沒有選用汽輪機驅(qū)動,在于當時電價比較穩(wěn)定,而蒸汽價格卻經(jīng)常變動?!?/p>

      然而,經(jīng)過幾年的運行,國內(nèi)經(jīng)濟形勢已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,上網(wǎng)電價處于高位,燃煤機組的鍋爐蒸汽價格卻較低。據(jù)了解,中鹽金壇的兩套制鹽裝置,每年僅耗電就在一億度以上,加上變壓器容量費,用電投入成本很高。

      從能源利用方面核算,使用電能驅(qū)動是二次能源轉(zhuǎn)化,而直接使用蒸汽驅(qū)動則是一次能源轉(zhuǎn)化,且電能經(jīng)過電網(wǎng)后勢必有損耗產(chǎn)生。因此,從物理學意義上講,用汽輪機驅(qū)動的節(jié)能效果,是不言而喻的。

      實施這項改造要滿足三個基本條件:一要有自己的電廠,能夠生產(chǎn)50 公斤左右壓力的次高壓次高溫蒸汽;二是要有兩套以上的制鹽裝置,才能保證改造后的裝置產(chǎn)生的低壓蒸汽被充分利用;三是要有一批成熟的工程技術(shù)人員,保證工程順利實施和后期的穩(wěn)定運行。

      條件可謂苛刻,不過這些中鹽金壇都已經(jīng)具備。

      謀劃在前,解決工程的“大風險”

      談起三期汽輪機改造,熱動負責人王國華、設(shè)備負責人王泰、工藝負責人趙營峰、電氣儀表負責人孫順心等都坦言,“理論上可行,但是實際改造過程并非都能一帆風順。”他們表示,“此次改造能夠成功,在于我們前期做了大量的工作,并對風險進行了多方面的攻關(guān)與準備?!?/p>

      很多時候,改造項目往往難于首建項目。

      陳留平說,改造工程所需設(shè)備,一般沒有系統(tǒng)的設(shè)備承包商,需要靠企業(yè)自己組織。而新建項目大都由完整的設(shè)備廠商負責,可以全套供給,并保證備品備件。但是,改造項目時,需要將原有裝置拆除,設(shè)備要重新配套,還要把設(shè)備銜接好,保證運行。這就涉及設(shè)備的穩(wěn)定性、銜接的可靠性;還有就是停車周期不能過長,否則造成的經(jīng)濟損失就會很大。

      “另一個大的風險是如何進行設(shè)備控制系統(tǒng)的銜接?!标惲羝秸f,“設(shè)計汽輪機驅(qū)動的控制系統(tǒng)并入原有控制系統(tǒng),且須能夠正常銜接?!?/p>

      二期壓縮機安裝在二樓,這意味著改造后的汽輪機也要在此安裝。

      問題來了:汽輪機轉(zhuǎn)速較快,其振動會不會給廠房帶來危險?趙營峰指出,設(shè)計論證時考慮了這個問題。

      “我們要求設(shè)計院進行振動試驗?!标惲羝秸f。

      經(jīng)過協(xié)調(diào),設(shè)計院委托相關(guān)高校專門就此問題進行了振動試驗。經(jīng)過試驗測算,公司改造工程中的汽輪機振幅在廠房結(jié)構(gòu)所能承受的范圍之內(nèi),也就是說,振動不是大的風險問題。

      王泰指出,改造中使用的汽輪機來自國內(nèi)某企業(yè)。他說,最近國內(nèi)設(shè)備的質(zhì)量越來越高,已經(jīng)能夠“擔此重任”。

      那么還有個重要問題需要解決——控制系統(tǒng)的銜接。

      光榮而艱巨的任務(wù),落到了金賽鹽廠主管陳衛(wèi)的頭上。

      國產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)與國外設(shè)備系統(tǒng)的融合銜接,本身就不是件很容易的事,且需要保證連續(xù)性生產(chǎn)。各設(shè)備相互關(guān)聯(lián),當其中某一設(shè)備的工藝條件發(fā)生變化時,都可能引起其他設(shè)備中某些參數(shù)或多或少地波動,從而偏離了正常的工藝條件。

      沉默寡言的陳衛(wèi)不負眾望,順利將控制系統(tǒng)銜接到位,為改造工程再添保障。

      其實類似的問題還有很多,比如電廠到鹽廠的管道敷設(shè),原有管道的改變,對一期生產(chǎn)運行的影響等,都在前期或改造過程中一一解決。

      逐項排除,攻克汽輪機振動難題

      2018年9月工程一次性開車成功,經(jīng)多月的運行數(shù)據(jù)核算,整體能耗大幅下降,體現(xiàn)出了項目技改的效益。

      但一些問題還是出現(xiàn)了。

      金賽鹽廠設(shè)備主管黃軼震說,在機組調(diào)試階段曾出現(xiàn)#1 機振動大的問題,當時采取辦法將振動控制在合格范圍內(nèi),并很快得以解決。

      隨著機組的連續(xù)運行,汽輪機振動開始出現(xiàn)無規(guī)律小幅波動,波動數(shù)值在參考范圍內(nèi)對運行影響不大。

      然而,2019年5月初,振動幅度加劇。黃軼震說,發(fā)現(xiàn)振動異常后就及時匯報相關(guān)領(lǐng)導(dǎo),并咨詢業(yè)內(nèi)及廠家,但未能找出確切故障點及產(chǎn)生原因。

      問題有些棘手。因為是首次應(yīng)用,連廠家都無法解決,只有列出可能出現(xiàn)的問題,逐項排除,持續(xù)改進。

      經(jīng)過分析,金賽鹽廠列出了14 項可能會導(dǎo)致汽輪機間歇性振動的因素。金賽鹽廠聯(lián)合生產(chǎn)和信息化部確定了排查方案,同時保證在此期間通過設(shè)備工況調(diào)整及消缺。

      金賽鹽廠廠長助理張志平說,消缺過程中,振動雖有所控制但還是一直小幅逐步增大,而且振動值達到一定數(shù)值時就會出現(xiàn)設(shè)備保護跳機。

      排查還在繼續(xù),但顯然并未找到關(guān)鍵點。鹽廠繼續(xù)對設(shè)備進行研究,并加速對最后幾項因素的排查。

      功夫不負有心人,設(shè)備本身某個關(guān)鍵點上確實有問題,而且很快被確定。他們制定方案立即干。

      2019年11月20日,金賽鹽廠利用一天時間進行針對性的維修及改造,并將其它缺陷一并消除。11月21日成功開機至今,汽輪壓縮機運行正常,間歇性振動消除。2020年初,金賽鹽廠向公司提交了《汽輪機間歇性振動處理報告》。

      經(jīng)過近幾個月的運行和驗證,汽輪機間歇性振動的問題得到全面解決。

      鍛煉人才,厚實企業(yè)發(fā)展“軟實力”

      公司領(lǐng)導(dǎo)表示,這一改造項目的成功,成為公司“鹽電一體化”發(fā)展新的例證。

      早在收購加怡熱電廠時,公司領(lǐng)導(dǎo)就提出了“鹽電一體化”的發(fā)展布局。而今,電廠與鹽廠之間的聯(lián)系更加緊密,甚至變成了“你中有我,我中有你?!?/p>

      負責汽輪機的電廠主管潘江勝和黃軼震指出,原本汽輪機就是電廠的設(shè)備,現(xiàn)在鹽廠也有了,電廠和鹽廠在“內(nèi)容”上真正融為一體。此外,電廠的產(chǎn)品是高壓蒸汽,通過汽輪機變成低壓蒸汽,再次提供外圍市場,其實是把電廠產(chǎn)品鏈拉長,鹽廠生產(chǎn)過程中也參與了電廠低壓蒸汽的生產(chǎn)。

      對電廠而言,鹽廠汽輪機的運行變化,也直接關(guān)系到電廠的穩(wěn)定生產(chǎn)?!八晕覀儸F(xiàn)在采用專用對講機,保證溝通順暢?!秉S軼震說。

      如果說工程改造是“硬功”,那么,鍛煉人員和積累經(jīng)驗則是提升“軟實力”。

      公司領(lǐng)導(dǎo)表示,企業(yè)的發(fā)展是一個積累的過程,包括人才、經(jīng)驗、技術(shù)等的積累,這是企業(yè)做大項目的先決條件。三期汽輪機改造,雖然資金量、工程量都不算太大,但是所涉及的技術(shù)、專業(yè)人才儲備,公司都已經(jīng)具備。相反,如果沒有一定的人才積累,就很難完成這項工作。

      “我們有自己的電廠,對于汽輪機這種專業(yè)知識與操作等,我們有自己的人才,直接可以調(diào)用。而制鹽、電氣、自動化控制等專業(yè)人才,更是企業(yè)人才積累的一次‘質(zhì)變’?!惫绢I(lǐng)導(dǎo)說。

      不積跬步無以至千里。“近年來公司不斷有大型項目上馬,鍛煉了企業(yè)的工程技術(shù)團隊,讓他們更成熟。尤其在面對大的問題時,他們能夠臨危不懼,攻堅克難。所以現(xiàn)在國內(nèi)鹽行業(yè)經(jīng)常邀請我們前去指導(dǎo)?!标惲羝阶院赖卣f。

      “在鹽行業(yè),這么多年我們一直在提高質(zhì)量,節(jié)能減排,保持行業(yè)的領(lǐng)先地位,我們樂于把經(jīng)驗分享給其他企業(yè),在行業(yè)內(nèi)形成節(jié)能減排的良好態(tài)勢?!惫绢I(lǐng)導(dǎo)表示,“我們希望國內(nèi)有條件的企業(yè)都可以進行這項改造,中鹽金壇先行一步,為同行提供示范和經(jīng)驗?!?/p>

      其實,汽輪機改造的節(jié)能減排效益不僅能讓制鹽行業(yè)受益,同時,還將給水處理、糖產(chǎn)品生產(chǎn)等行業(yè)帶來變化。這些行業(yè)使用汽輪機改造后,將收到節(jié)能降耗的良好效果,也能共同推動全社會的節(jié)能減排工作的深入開展。

      原本二期改造所需的壓縮機,因為是用蒸汽驅(qū)動,國內(nèi)還沒有設(shè)備制造商具備這種成熟的經(jīng)驗。但是項目團隊經(jīng)過與國內(nèi)外設(shè)備制造商反復(fù)進行技術(shù)交流后,最后公司確定與國內(nèi)最具實力的壓縮機制造企業(yè)進行全面的技術(shù)合作,從而推進了大型蒸汽壓縮機的設(shè)計與生產(chǎn)。

      可以說,中鹽金壇的這次改造,直接撬動了壓縮機行業(yè)的大變革。

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