浅谈高压液氧泵互备的应用

浅谈高压液氧泵互备的应用

冯广宁

河北省衡水市冀州区盛虹炼化（连云港）有限公司省市 邮编 :222000

摘要：92800/29350 Nm³/hO₂/N₂空分装置，主要为煤气化装置提供所需的高压氧气，为乙二醇装置提供所需的中压氧气，为整个炼化项目炼油和化工区域各装置提供正常生产所需的高压氮气、中压氮气、低压氮气、重整氮气和低低压氮气。高压液氧泵稳定运行是整个空分装置稳定运行的重要条件，为保证氧气管网压力稳定，提高装置长期安全稳定运行因此两台高压液氧泵设置了互备联锁。

关键词：高压液氮泵；互备；应用

引言

近年来，随着炼化一体化项目的快速发展，耗氧量不断增加，所需氧气压力的等级也越来越高。因此高压液氧泵将氧气送入后续系统的安全性受到越来越多的关注。

1空分配套液氧泵简介

本装置配套的两台Cryostar设计、制造的高压液氧泵P3568A/B，互为主备泵，操作系统默认负荷泵为主泵，惰转泵为辅泵，泵型号如下：

型号：VP4/310/9L，流量92800Nm³/h，密封: 迷宫密封

操作介质：液氧, 流量：92800 Nm³/h

进口参数：压力：0.3629 MPa(G)，泵效率：66.9 %，

出口参数：压力：5.5512 MPa(G)，

电机型号：HEF 355XG，电源：380 V, 50 HZ

电机功率：315 kW，转速：2966 rpm

防护等级：IP55，绝缘等级：F / B

2高压液氧的互备联锁关系

当主泵运行过程中(以P3568A为主泵为例)，当P3568A为主泵运行，P3568B为辅泵惰转，P3568A联锁停泵：

（1）P3568A联锁内部联锁原因

电机驱动端、非驱动端轴承温度高高；密封气压差低低；密封气泄漏点处轴温低低；电机线圈温度高高。

（2）P3568A联锁外部联锁原因

空分装置主冷液位低低；出高压板式换热器氧气温度低低；增压机卸载。

作用结果：当内部原因时，主泵P3568A联锁停泵，辅泵P3568B自动加载至A泵停泵前负荷，操作员注意调节氧气外送阀、放空阀保证氧气管网压力稳定；外部原因时，液氧泵P3568A/B泵均停泵或惰转，空分装置需做装置高压氧泵停泵处理。

3操作前检查内容及要求

液氧泵冷却泵之前，泵的出口管线应已经从低压塔 7810-T3212 通过卸压阀 反向完成冷却，流体通过排液管线排至排液坑，管线冷却完毕后关闭 排液阀。

在对液氧泵进行冷却前，通过锁定开关 7810-HS 3588A.B.12 置于制动状态防止泵/电机启动，直流电制动功能一般在正常停车状态会自动激活，如果因为紧急停车或者断电的原因造成直流制动失效，再次恢复以后需要手动点击 7810-HS 3588A/B.51 开关对直流制动功能进行恢复性激活，直流制动能避免冷却时泵产生不可控转动。在冷却完成后，应将开关 7810-HS 3588A/B.12 切换为“启动允许”模式以备启动。 确认泵密封气差压、流量正常，关闭泵进口阀、出口阀，泵体排气阀,泵后回流阀，打开氧泵出口排液阀、进口排液阀3568A.36、过滤器排气阀，确认“直流制动”打开，打开加温气手阀，使泵入口压力PI3568A.1不超过100kPa，加温半小时后，通过AP3568A、密封气泄气进行露点分析，露点≤-65℃加温合格，关闭加温气手阀3568A.6，关闭泵后排液阀3568A.47、3568A.3,进口排液阀3568A.36,过滤器排气阀3568A.46，关闭泵“直流制动”氧泵加温结束。

4液氧泵预冷

确认泵密封气差压、流量正常,主冷液位正常，确认泵电机及轴加热器电源已送电，打开泵“直流制动”打开泵进出口排液阀，打开泵后回流，泵体排气阀,对泵体进行气相冷却排液管线挂霜后，微开入口阀对泵进行预冷，缓慢开大入口阀，泵体排气液位LI3568A不低（保持30分钟），出口排液阀有液排出后关闭排液阀，预冷结束后缓慢全开泵出口阀门，关闭泵“直流制动”关闭高压液氧总管回流阀中压液氧减压阀中压液氧总管回流阀，泵的冷却过程一般不能少于 4h；

5液氧泵的启动

确认氧泵进出口阀门全开后，点击“启动”按钮氧泵开始惰转，点击氧泵“加载”按钮，液氧泵开始进行加载，缓慢提高氧泵频率并关小泵后回流阀，氧泵加负荷过程中，通过开大高压氧气放空阀PV3924.2、中压氧气放空阀PV3925.2来调节氧气放空流量，随着氧泵负荷的提高，及时调节主换热器热端温差，防止高压、中压氧气出高压板式换热器温度低联锁。同时注意低压膨胀机入口温度，及时调整气体膨胀机的负荷，维持主冷液位的稳定。

以同样方法加温、预冷氧泵P3568B，预冷结束后保持该泵处于惰转备用状态。当正常运行后注意泵的压力、转速、流量、轴温、迷宫密封温度等参数是否正常。

6泵的互备联锁投用

(以P3568A作为主泵为例)

(1)当泵速转速加载至2966 rpm，,高压液氧泵出口压力5.2MPa时，DCS判断主泵处于正常工作状态，预冷完成P3568B泵后将P3568B泵惰转，点击DCS操作画面将B泵投备用。

(4)互备逻辑关系

两台高压液氧泵一台运行，另一台30%负荷惰转；且两泵互备按钮投用，当其中主泵故障时，惰转备用泵快速从 30%负荷达加载至原来主泵负荷所需要的时间约为 15 秒，有效的避免了氧气管网压力的波动，避免了人为加载或操作失误的概率，保证了系统稳定生产。

结语

在一定程度下，高压氧气管网压力小于4.8MPa，联锁备泵快速复制运行泵的参数，使备用泵快速调整到原运行泵的参数，同样的逻辑关系现大多煤化工装置或炼化一体化项目大多还配备了液体储存、蒸发系统，同样通过液体泵类似互备联锁关系，联锁氧泵或氮泵短时间内加载至额定负荷，可满足一套空分装置故障情况下短时间内维持全厂氧气、氮气正常生产需求，为整条生产线各生产装置运行提供了更加可靠的保障，使全厂系统更加稳定可靠。

参考文献

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[5]高亮波.空分装置高压液氧泵运行优化[J].大氮肥,2015,38(01):13-15.

冯广宁

性别:男

出生年月:1984/01/22

民族:汉

籍贯:河北省衡水市冀州区

现有职称:助工

学历 大专

研究方向：空分（制氧）

工作单位：盛虹炼化（连云港）有限公司

省市 邮编:222000