稀油密封干式煤气柜的工艺设计与安全运行措施

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 稀油密封干式煤气柜的工艺设计 与安全运行 王鸿业 真如煤气储配站建设 的 座 万 , 稀油密封干式煤气柜已分别于 年 月 日和 月 日换气投产 , 半年来运行状 态正常 由于干式煤气柜在上海城市燃气系 统是首次使用 , 为有益于长期的操作管理和 安全运行 , 本文就 万 , 稀油密封干式 煤气柜的工艺设计和安全运行措施做粗浅的 介绍 图 滑板 悬挂支托 分隔帆布 活塞油植和密封机构示意图 弹黄 主帆布 保护板 油槽渔板 活塞底板 压板 吊架 档板 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 工艺设计简介 厂艺设计的 首要任务是经济合理地确定 万 , 稀油密封 一 「式煤气柜的基本技术参 数 , 因设计施 〔图和有关文章已对其基本技 术参数有详细的标注和介绍 所以这里不再 玉述 。 这 里 重点介绍 主要工艺设备及其功 仃匕 。 活塞油槽与活塞密封机构 活塞油槽设置在活塞析架端部和柜体侧 板之间 , 焊接固定在活塞析架的端部 , 用厚 度为 的普遍碳素钢板焊制而成 。 其几 何尺 寸必须满足充装密封油和安装活塞密封 机构的要求 。 万 干式煤气柜的活塞油 槽和活塞密封机构见图 所示 。 图中 为具 有弹性的钢制滑板 , 它 山悬挂支托 悬吊 , 在活塞油槽内 , 并 由压紧弹簧 紧紧地压在 柜体侧板 仁 。 主帆布 安装在活塞油槽底板 仁的保护板 上面 , ‘ 由压板 连接在油槽 上。 另 一 端固定在滑板上 。 分隔帆布 上端 悬挂在 吊架 上 , 下端固定在滑板上 , 将 活塞油槽分隔成二个环形油槽 , 即外油槽和 内油槽 活塞密封机构由滑板 、 帆布和压紧装置 组成 。 滑板有 三种 , 即直边 、 角部和油槽分隔 滑板 。 直边滑板 由 厚冷轧钢板制成 , 每个直边 一 块 , 共 块 。 角部滑板 比较 厚 , 也叫滑块 , 设于立柱处 , 二端与直边滑 板的楔形端块插接 , 也由上 、 下二层弹簧压 紧 。 直边滑板和角部滑块跟随活塞上 、 下运 行 , 其作用是减少活塞与侧板 、 活塞与立柱 的间隙 , 减少密封油的泄漏量 分隔滑板将 活塞油槽分隔成 个舱 , 舱间有密封油连 通管 。 分隔滑板用重锤压紧于侧板内壁 , 也 随活塞上 、 下运行 。 其作用是当某一舱有故 障需要维护作业时 , 其他舱的油不致于大量 涌人 。 帆布分为主帆布和分隔帆布 , 其安装位 置和作用如前所述 主帆布是密封机构的重 要部件 , 应具备一定的强度和较长的使用寿 命以及防漏性能好的要求 , 一般都采用维纶 帆布 , 国产维纶帆布的性能见一 。 表 维纶帆布性能表 项目 性 能 备 注 组组织织 平纹纹纹 厚厚度度 抗抗抗 纵向向 拉拉拉拉拉拉拉拉拉拉拉拉拉拉拉拉 横横横向向 延延延 纵向向 伸伸伸伸伸伸伸伸伸伸伸伸伸伸伸伸 横横横向向 密密度度 根 英寸寸寸 纱纱支支 压紧装置由弹簧及吊挂部件组成 。 压紧 弹簧大小二个 , 放在套筒内 弹簧套筒一端 顶住滑板 , 另一端支持固定在活塞油槽壁板 上 , 吊挂部件的作用是将滑板与活塞油槽联 结成一个整体 。 密封油及其供应 系统 密封油 密封油必须具备下列性能 ①良好的油水分离性能 煤气中的冷凝水和活塞上部空间空气中 的冷凝水进人柜底油槽和活塞油槽的密封油 中 , 应能较快较好的分离出来 , 沉淀于底部 密封油 的比重要求小龄 , 集聚到一 定程度进行排放 。 密封油的油水分离性能参 照德国达到下述要求为合格 用密封油 试样 毫升和煤气冷凝水 毫升共同放人 容量为 毫升的玻璃量筒内混合 , 经 分 钟充分振荡后静止 小时 , 要求能够分离出 毫升以上的水份为合格 。 ② 较高的粘度 在温度升高时 , 密封油 的粘度变化不 大 , 这样在夏季气温升高时可减少密封油的 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 泄漏量 ③ 较低的凝固点 密封油的凝固点须低于建柜地区冬季极 端最低温度 , 以防止冬季气温降低时密封油 循环不畅 。 基于上述要求 , 万 稀油密封干式 煤气柜选用济南炼油厂生产的 号专用密封 油 , 其性能如下 运运动枯度度 比比重重 护 时 闪闪点 开口 ℃℃ 凝凝点点 ℃℃ 一 酸酸值值 功名 腐腐蚀蚀 ℃ 钢片片 合格格 油油水分离性性性 合格格 机机杂杂 》 密封油供应系统 上部油箱 每座 万 稀油密封干式煤气柜设 置 只上部油箱 , 安装在第 层柜体侧板 外侧 , 是组合式的 包括溢流油箱和备用油 箱二部分 见 图 , 备用油箱始终贮满密 封油 以备停电或故障时用 , 其贮量可维持 正常工作 一 小时 窥视孔 仁二二二 二 仁 二习 只名面 , 斋 吞 , 吞 谷 吞 阀门 尸 一 ’ ‘ 一 , 一 一 , 归 一 , 一 一 力乙占成 一一门门 一一 飞飞 图 上部油箱示意图 备用油箱 滋流油箱 溢流孔 活塞油沟 向上送油管 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 油泵站 每座 万 稀油密封干式煤气柜配 置 个油泵站 , 由油水分离器和油泵组成 。 安装在油泵房内 油水分离器 由油水分离 室 、 油室 、 油位控制室组成 见图 循环供 油系统示意图 油水分离器的作用 一是 把密封油中的冷凝水分离出去 , 保持密封油 的纯度 二是通过油位控制室的浮球液位控 制器控制油位高度并按设定高 、 低限油位 自 动开或停 , 保持活塞油槽的规定油位 。 每个 油泵站设二台油泵 一用一备 , 每 台油泵 的供油能力为 , , 可升压 卜卜万万万 育育、、、夺夺了了了 产 、、 ,, 飞飞 驻驻 、、 笋笋笋笋笋 且 油室 皿 油位控制室 图 循环供油系统示意图 油水分离室 油室 油位控制室 柜底油槽 在气柜底部沿柜体侧板布置一圈柜底油 槽 , 用 厚普遍碳素钢板焊制而成 见 图四 。 其作用是收集活塞油槽泄漏的密封 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 油并进行油水分离 。 另一个作用是向油水分 离器供油 。 柜底油槽的底部保持一定高度的 水位 水位最高至柜底油槽与油水分离器连 通管管底 水位上面是密封油 , 油位高度 一般至连通管管中 沉淀油箱 每座 万 稀油密封干式煤气柜在 活塞槽内侧周 向均布 个沉淀油箱 , 并用 连通管分别与活塞油槽的外槽和内槽相连 其作用是净化密封油即油水分离 、 沉淀灰尘 等杂物 , 提高进人活塞油槽内槽的密封油的 纯度 。 防止内槽中压紧弹簧等零部件锈蚀和 积尘 。 密封油循环供应流程 一般首先向柜底油槽充装密封油 注油 之前先 向柜底油槽 、 油水分离室的 室 、 室和油室 注水 至规定高度后 , 开启 柜底油槽与油水分离器连通管道上的阀门向 油水分离器注油 , 并操作油水分离器 室 的调节装置控制油位达到所要求的高度后 , 启动油泵 , 向上部油箱的备用油箱送油至注 满为止 关闭备用油箱的进油阀门 , 开启溢 流油箱的进油阀门 , 密封油通过溢流油箱的 溢流孔沿柜体侧板内壁徐徐流人活塞油槽的 外油槽 , 至一定高度后经连通管流至沉淀油 箱 , 再经另一根连通管流人活塞油槽的内油 槽 。 当内、 外活塞油槽 、 油水分离器各室及 柜底油槽的油位均达到规定值后 , 充装密封 油的工作结束 这期间需分几次向柜底油槽 注油 , 进人正 常的循环运行状态 其流 程 活塞油槽泄漏的密封油一 柜底油槽一 油水分离器一油泵一一上升油管 一一上部油箱 溢流油箱 一一活塞油槽一 拒底油槽 。 密封油整个循环过程是 自动控制完成的 。 不不 喊喊 浦 足 入 、、、 ———一下 水位 二 一一 一一一 止二二 一二二三 , 弓 一尸尸’、 讨 之 丫 、 减 产 、 、 丫 吃 人 , 声 丫 乡乡 图 柜底油植示意图 墓础 油沟底板 柜底板 柜体侧板 手孔 油水分离器接管座 防止活塞倾料及水平旋转装置 为使活塞在升降过程 中不致于发生倾 斜 , 在每个立柱处的活塞上安装一对导辊 , 共计 对 。 每对导辊上 、 下布置 , 其上 、 下导辊的间距一般为 为气柜外 接圆直径 。 导辊有二种结构 , 向阳面为弹 簧导辊 , 以适应温度变形 背阳面为固定导 辊 。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 为防止活塞水平旋转 , 设置 对防水平 旋转装置 , 对称布置在活塞外缘上 , 借助于 滑块与立柱联锁配合以 抵消活塞水平旋转 力 滑块通过重锤连杆机构压紧在立柱的滑 轨上 外部 电梯 、 内部 吊笼和手动救护装 里 外部电梯 为了方便操作人员对气柜进行管理和维 护 、 每座气柜设置一台外部电梯 并围绕电 梯并筒设置步行扶梯至 个平台回廊和柜 顶 电梯载重量为 或 人 , 升降 速度为 电梯电气设备防爆符合 级区域场所的要求 。 内部吊笼 设置内部吊笼是为了把操作人员从气柜 顶部送到活塞上 , 检查和维护活塞的运行情 况 , 并把操作人员从活塞上送 回到柜顶 内 部吊笼的载重量为 或 人 , 升降 速度为 手动救护装置 本装置用于停电或内部吊笼故障 , 无法 启动的情况下 , 救援在活塞上的工作人员 。 本装置的主要部件为安装在柜顶上的手动卷 扬机 带 自锁装置 一 台 , 救生帆布袋一 个 载重量为 万 其他工艺装 每座 万 , 稀油密封于式煤气柜设 置 根燃气进出 口 管道 组机械式柜容指 示仪 台固定式一氧化碳检测仪 根安 全放散管 根吹扫放散管 根冷凝水排 放管 个窥视镜 个窥视孔 对 中 人孔 一组压力监测仪表 组温度监测仪 表等 以上工艺装置的平面位置见图 所示 。 其功能见安全运行措施之叙述 二 、 安全运行措施 要确保干式煤气柜安全运行 , 其措施是 多方面的 这里仅就设计方面考虑的安全运 行技术措施简要介绍如下 密封油循环 系统 活塞油槽油位高度所形成的压力应为工 作压力的 倍 , 万 干式煤气柜活塞 油槽的油位有效高度 号柜为 , 号柜为 , 所形成的有效工作压力分 别为 和 , 分别为燃气工作压 力 的 倍和 倍 , 足够 安 全 。 每台油泵设有启动次数自动计算器 , 以 便操作人员从油泵的启动次数分析了解密封 油的泄漏情况 , 单台油泵每登夜启动次数冬 季 次 、 夏季 次均为合格 如泄漏量 大 , 备用油泵会自动投人运转 , 这说明是非 正常状态 , 应检查处理 。 柜底油槽设有 个窥视镜 在柜体第一 层侧板上 , 以便于操作人员通过窥视镜观 测柜底油槽的油位是否正常 。 个上部油箱的贮油量为 , 万 一停电或油泵故障 , 其贮量可维持正常工作 小时 , 以便把备用柴油发电机电源接 上 。 之 活塞运行系统 在活塞外缘均布对称安装 个测量活塞 倾斜的测定标尺 , 以便于操作人员经常方便 的观测活塞的倾斜情况 , 其允许倾斜值为 晴天 , 阴天 为气柜外 接圆直径 在机械式柜容指示仪系统设置活塞运行 上限预警点 活塞高度 、 上上限警戒 点 活塞高度 , 下 限预警点 活塞 高度 巧 , 下下限警戒点 活塞高度 。 当活塞运行至上 限或下 限预警点 时发出声光报警号 , 当活塞运行至上上限警 戒点时 , 在发出声光报警的同时 , 泊动关闭 气柜进气阀门 , 停止进气 。 当活塞下降到下 下限警戒点时 , 在发出声光报警的同时 , 煤 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 气压送机 自动停机 , 并自动关闭气柜进出气 管道上的阀门 当活塞上升到上部极限位置 , 因事故仍 继续上升时 , 设置在柜体上部第 层侧板 上的 根安全放散管可以安全排放燃气 , 使 活塞不再继续上升 确保活塞和柜顶结构安 全 油泵房 图 附属工艺装置布里示意图 油水分离器接管座 上部油箱 鼓风机接管座 柜底放水管 燃气进出口 管 窥视镜 吹扫放散管 压力表接管座 温度计接管座 , 中 人孔 飞 窥视孔 安全放散管 了 供电及自控仪表系统 循环油泵 、 外部电梯 、 内部吊笼 、 柜顶 障碍指示灯 、 柜容照明等电气 、 仪表均有二 路 电源供 电 。 另 设一 台 柴 油 发 电 机 , 万一两路电源都失电 , 柴油发电机投人 运行 , 可确保油泵和照明供电 。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 为了确保进人活塞 上作业人员的安全 , 每座气柜设置一台固定 、 连续式一氧化碳 自 动检测仪 , 通过均布在活塞上的 个 检 测探头连续 自动分析检测活塞上部空间的 含量 。 另外 , 每座气柜配备 只便携式 自动检测仪 , 供进柜作业人员随身携 带 , 随时观察 含量 , 以策安全 。 柜内压力 一个测点 、 柜底油槽温度 个测点 除现场就地显示外 , 均可在控 制室的操作台上显示 , 以便于操作人员观测 记录 。 发现异常情况及时处理 内部吊笼安全保护措施 内部吊笼的运行是否安全可靠 , 直接关 系到进人柜内作业人员的人身安全 , 必须做 到万无一失 。 吊笼运行操作方式 为内 、 外操纵杆操 作 , 即 吊笼内部和 吊笼平台上均可操作 , 以 在吊笼平台上控制外操纵杆操作为主 , 这就 要求乘吊笼进人活塞上作业时必须有专人在 平台上进行监护和操作 当吊笼停在柜顶平台时 , 有机械锁定装 置将吊笼固定 , 人员进人吊笼后 , 解除锁定 装置方能降下 。 当吊笼下降速度超过额定值时 , 过速保 护装置动作 , 维持额速度 当吊笼上升到上限位置时 , 有防“ 冲顶 ” 装置 , 自动停机 。 当吊笼停在活塞上面时 , 吊笼可随活塞 的升降而 同步升降。 当吊笼平台井筒门未关时 , 吊笼不能启 动 当吊笼在井筒外上升 、 下降的任何位置 时 , 井筒门无法打开 。 三 、 结语 上面介绍的 万 , 稀油密封干式煤 气柜的工艺设计和安全运行措施并非其全部 内容 , 且工艺设计和安全运行技术措施的某 些方向尚值得商榷 因受本人水平和篇幅的 限制 , 容当学习提高后 , 有机会时另 文研 讨 上接第 夕页 对于用户 , 政府给予 税收优惠 , 如第一年煤气热泵用户可免去售 价 的税 , 或以售价 计税 , 并能得 到政府最优惠的低息贷款 , 煤气公司则对煤 气热泵用户降低煤气价 , 如大阪煤气公司是 打七折 。 在美国 , 煤气发动机制冷技术因高功率 超节能获 引 年美国联邦能源署颁发的全 国最佳能源技术革新奖 , 得到了广泛应用 。 五 、 结语 煤气空调是近年来发展起来的一项新技 术 , 是煤气供应的新领域 以煤气为能源利 用吸收式冷温水机 、 煤气热泵 、 煤气锅炉蒸 汽透平驱动离心制冷机等系统 , 向建筑物供 热 、 供冷 , 或向一定区域的建筑物群供热 、 供冷 , 或者与煤气发 电系统结合 , 采用热电全产 , 即就地进 行热 、 电 、 冷合产的全能系统 爱能岛 , 都是能源利用率高和环境效益好 , 且符合我 国国情和能源政策 。 我国以煤为主要能源 , 国家能源政策鼓励大力发展城市集中供热 , 煤气空调实际上是更加经济合理的集中供能 系统 , 是更新概念意义上的集中供热 , 必将 得到迅速发展 , 创造上海国际大都市舒适的 环境