大型空分高压板式换热器氧通道堵塞原因及分析

大型空分高压板式换热器氧通道堵塞原因及分析

薛令光;曹镇海;马明娟

【摘 要】Through the analysis of high pressure heat exchanger operation,

expounds the reason and analysis of plate heat exchanger blocking oxygen

channel.%通过分析高压板式换热器运行工况,阐述了板式换热器氧通道堵塞的原因及分析.

【期刊名称】《低温与特气》

【年(卷),期】2017(035)001

【总页数】2页(P31-32)

【关键词】大型空分;高压板式换热器;氧通道;堵塞

【作 者】薛令光;曹镇海;马明娟

【作者单位】鄂尔多斯市国泰化工有限公司, 内蒙古 鄂尔多斯 独贵塔拉工业园区

017418;鄂尔多斯市国泰化工有限公司, 内蒙古 鄂尔多斯 独贵塔拉工业园区

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017418

【正文语种】中 文

【中图分类】TB657.7

昊华能源鄂尔多斯市国泰化工有限公司为实现能源转化，年产40万t甲醇装置的项目建设需配一套60 000 Nm3/h等级空分设备，由杭州杭氧股份有限公司成套供货。装置配套西门子股份公司SST-600(HNK40/63)型汽轮机、STC-GV(160-7)型多轴一体式压缩机，采用大型卧式分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、全精馏内压缩流程，压缩机组和空分装置分别采用ITCC 和DCS操作系统。

空分装置于2015年4月27日成功试车出氧。在试车运行期间，装置整体运行稳定。2016年8月，按公司计划化工装置停车检修，空分氧气减量放空运行，后因9.8 MPa高压蒸汽原因空分紧急停车、封塔，进入检修状态，再开车后发现高压板式换热器氧通道液氧液位超量程，出高压板式换热器氧气温度约10℃已达到报警值，严重影响空分装置运行及后系统负荷的提高。

60 000 Nm3/h等级空分设备配套的高压板式换热器采用进口产品，为多层板翅式换热器，各通道中的冷、热流体通过翅片和隔板进行换热。液氧从主冷氧侧引出，经P8601A/B加压到8.7 MPa后，在高压板式换热器E8802A/B/C中分别与来自膨胀机增压端的7.2 MPa高压空气和来自增压机的4.6 MPa增压空气换热后进入高压氧气管网，满足后系统要求；从下塔抽取的压力氮气经复热后送入压力氮气管网；从上塔顶部抽出的纯氮气复热后去水冷塔。空分装置流程示意图如图1所示。

2016年8月，空分被迫停车检修期间，由两台无油螺杆仪表压缩机供全厂仪表气；8月26日8时启动汽轮机，随后空分按操作规程进行冷态开车，因进膨胀机空气露点迟迟不能合格，推迟膨胀机启动；在8月27日6时氧、氮纯度合格，在高压氧泵露点分析合格后预冷高压氧泵P8601A/B；预冷后盘泵,高压氧泵P8601A盘车困难，高压氧泵P8601A排液、加温，重新预冷；在启动运行过程中高压氧泵P8601B进口压力从315 kPa逐渐下降后又突然降到250 kPa，高压氧泵P8601B排液、加温、拆检进口滤网，发现两个直径约10 mm左右的冰球；当氧气量达到38 000 Nm3/h，氧气总管三个温度点同时报警，显示值约10℃，高压板式换热器氧通道液氧液位超量程；在接下来一周的运行里高压氧泵P8601A/B因进口压力低频繁进行排液、加温再预冷启动。

专业技术人员对空分设备的运行工况进行了认真、细致的分析，排查情况如下： 1.因后系统用气量大，在两台无油螺杆仪表压缩机长时间、超量运行过程中，仪表空气带水，在开车前氧泵密封气流量计处发现有水后，氧泵密封气切换为氮气密封，提前进行吹除加温；

2.开车前检查发现高压氧泵P8601A出口阀在停车、加温时未关闭，因大机组停车期间，加温气由两台无油螺杆仪表压缩机提供，不能吸附CO2且长时间超量运行，露点不合格，加温期间部分加温气进入高压板式氧通道带入H2O和CO2，在低温环境中形成冰和干冰；

3.再次开车后出高压板式换热器氧气总管三个温度点报警，显示为约10℃，高压板式换热器氧通道液位计LI8806显示超量程，高压板式换热器其他参数基本正常，说明氧通道换热不充分，有部分物质附着氧通道中造成有液位超高。

综合分析，此次高压板式换热器氧通道堵塞的原因是停车期间，加温气不合格，加温气中的H2O和CO2通过高压氧泵出口阀进入高压板式换热器氧气通道，在低温环境中形成冰和干冰堵塞在氧气通道中。对于出现的问题只能暂时维持运行，择机停车处理。

高压板翅式换热器氧侧通道阻力过大,跑冷严重，对公司的正常生产一度造成了影响。此次高压板翅式换热器氧通道堵塞故障的出现，不仅增加了空分设备操作人员对大型空分设备的认知能力,掌握了对异常情况的分析、判断的方法,也使操作人员在大型空分设备管理和维护方面积累了宝贵经验。

通讯简介：

曹镇海(1985)，男，本科，助理工程师，现在鄂尔多斯市国泰化工有限公司空分车间从事空分技术管理工作。E-mail：**********************。

薛令光(1971)，男，任职于北京昊华能源国泰化工有限公司。