尿素高压泵油加热器控制及操作思路改进
刘宁娟，谭晓龙
（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司化肥厂， 青海 格尔木816000）
［摘 要］简述了尿素装置高压泵在工艺生产中的作用及其设置油站的重要性。通过对高压泵运行中油温控制出现的问题进行分析，对油加热器控制逻辑作了修改，同时调整了工艺操作理念，确保了高压泵的稳定运行。
［关键词］ 高压泵；变频调速；无极调速；润滑油；油温控制
［中图分类号］TQ 051.3 ［文献标志码］B ［文章编号］ 1004-9932（2015）02-0038-02
1 设备简介
青海盐湖工业股份有限公司化工分公司化肥厂尿素装置采用的是传统的Stamicarbon二氧化碳汽提法工艺，原设计高压液氨泵一开一备，共2台；高压甲铵泵一开一备，共2台。4台高压泵均是由上海大隆机器有限公司提供的卧式三缸单作用往复泵，泵设计成连续运转型，由电机通过变频调速带动齿轮减速器使泵在0～50 Hz范围内进行无级调量。高压液氨泵（06J0104A/B）的作用是将从合成氨车间来的压力1.45～1.85 MPa的液氨加压至16.5 MPa左右，送入高压系统进行反应。高压甲铵泵（06J0107A/B）的作用是将低压系统回收的甲铵液加压至15.0 MPa左右，送至高压洗涤器进行回收利用。为了保证高压泵能长周期、稳定运行，保护运动部件，曲轴箱设置油路循环系统，采用150号极压齿轮油进行润滑，并用RHZ3/1.45-Ⅰ型（高压氨泵）和RHZ2/1.45-Ⅰ型（高压甲铵泵）油泵进行强制循环，润滑油流量分别为3 m3/h和2 m3/h。油路循环系统的主要作用是在泵运行过程中使曲轴与连杆轴瓦之间、十字头及十字头滑道之间能形成一定厚度的油膜，保证曲轴带动连杆轴瓦及十字头运行时，连杆轴瓦与曲轴之间、十字头与滑道之间不产生直接摩擦，从而保护运动部件完好。如果设备缺油运行，将造成设备运动部件损坏或设备瘫痪。
2 存在的问题及原因分析
润滑油温度过高，油黏度降低，油膜较薄，达不到润滑作用；润滑油温度过低，油黏度过高，油膜也不易形成，同样不能起到良好的润滑作用，因此，必须保证润滑油温度在一定的范围（10～30 ℃），才能有效保护泵运动部件的安全运行。高压泵泵体上设置有油加热器，油温通过油池底部的温度测量变送器输出4～20 mA信号至高压泵PLC控制器中进行控制。当油温过低时，可以手动启动PLC控制器操作台上的油加热器按钮进行加热，当加热到所需温度时，手动停止油加热器。当运行过程中油温过高时，可将油站上的水冷器投用，将油温降至正常值。为了确保泵的安全运行，在设计中，将油温高低作为泵是否具备启动的条件之一，并与泵启动挂联锁，油温过低或过高，泵均不允许启动。然而，由于我公司地处青藏高原地区，冬季环境温度比较低，在冬季运行过程中，当运行泵出现问题后，备用泵因油温过低不能及时启动，造成全系统停车。2012年12月，曾2次因备用泵油温过低而不能及时启动，致使全系统停车。引发该状况的原因主要是：① 设计油站温度只在PLC控制器的显示盘上显示，在工艺操作台没有显示，且PLC控制器安装在配电室，距离工艺监控人员较远，操作人员无法监控油温；② 原设计油加热器的启停是通过PLC控制器操作盘上的按钮进行手动控制，监控油温及操作按钮均由电气人员执行，但电气人员并不熟悉工艺操作要求，对该温度没有引起足够的重视，未能及时保证该温度在工艺指标范围内。当油温过低时，因工艺操作台没有油温显示，工艺操作人员也不能及时通知电气人员启动油加热器，致使备用泵因油温过低而不能及时备车。另外，在油加热器启动运行时，由于原设计程序中并没有设置油温高限，且监控存在盲区，曾多次将油池中的润滑油温度加热过高，致使润滑油碳化变质。每运行半个月左右，就需更换1次油池中的油，每更换1次约需费用3 550元，1 a更换油20～24次，共需费用71 000～85 200元，增加成本的同时还造成润滑油的严重浪费。还有，润滑油碳化变质后，常引起油管路上的过滤器堵塞，引起高压泵因过滤器出口压力低低（≤0.15 MPa）而联锁跳车，造成生产不稳定，严重影响泵的稳定运行。
更多内容请见《中氮肥》2015年第2期