液氨泵

　　液氨泵和高压甲铵泵的联锁改造收获

　　1、为保证设备安全运行设置装置联锁

　　(1)高压液氨泵设置了氨泵入口流量低联锁，在氨泵入口流量低于40m3/h时打开回流阀;设置了氨泵入口流量低低联锁，在氨泵入口流量低于30m3/h氨泵联锁停机，以确保设备的安全。

　　其联锁动作过程：当高压液氨泵入口流量低于40m3/h时，联锁动作自动全开回流阀，将出口氨返回入口确保入口吸入量，在氨泵入口流量低于30m3/h氨泵联锁停机，防止泵因抽空而损坏。

　　(2)设置了高压甲铵泵入口流量低联锁，在氨泵入口流量低于17m3/h时打开回流阀;设置了在甲铵液泵入口流量低于15m3/h氨泵联锁停机，以确保设备的安全。

　　其联锁动作过程：当高压甲铵泵入口流量低于40m3/h时，联锁动作自动全开回流阀，将出口甲铵液返回入口设备低压甲铵冷凝器，确保入口吸入量，在甲铵液泵入口流量低于15m3/h氨泵联锁停机，防止泵因抽空而损坏。

　　2、液氨泵问题的提出

　　在设备试车过程中出现的问题：

　　(1)高压液氨泵、高压甲铵泵为电机驱动，直接启动，泵出口压力可以在瞬间达到15MPa以上，而且在开车准备条件没有做好误操作的情况下，设备会发生启动后瞬间跳车的问题，且对生产系统电网影响较大。

　　(2)在氨泵入口流量低于40m3/h时打开回流阀，以确保设备的安全，但全开时，氨泵入口吸入量达105m3/h，远大于高压氨泵的设计流量91m3/h，电机电流指针超过最高电流。如果不能及时发现会造成设备电机过载跳车，失去设置联锁的意义。

　　(3)高压甲铵泵回流阀全开时，甲铵泵入口吸入量达67.05m3/h，远大于高压甲铵泵的设计流量45m3/h，电机电流指针超过最高电流。如果不能及时发现会造成设备电机过载跳车，失去设置联锁的意义。

　　以上为设备本身联锁设计，由于对阀门的打开程度默认全开，没有限制阀位，加上机器设计考虑今后扩产的余量，联锁触发后，超过额定工作电流，会导致过载跳车;阀门全开，使进入高压系统的物流急剧减少，严重影响系统物料的配比，会造成工艺系统的波动，给安全生产带来隐患。

　　3、液氨泵联锁改造与实现

　　在对高压液氨泵、甲铵泵联锁设计初步确认，与荏原厂家驻国内办事处设备专家沟通，得到答复，即用户可以在不影响设备安全的基础上，可以根据工艺要求对设备的联锁进行修改或新增。根据运行经验及相关用户信息，新编联锁逻辑方案可行方案，取得公司总工程师批示，车间负责逻辑组态技术人员与仪表组态工程师讨论确定：在单体原料试车过程中按方案执行，以便进一步论证逻辑方案的可行性。

　　液氨专用泵的选择使用参考

　　高压氨泵用来将液氨从大约2.3MPa升压到约22MPa，然后高压液氨进入高压甲铵喷射器，作为甲铵喷射器的动力液，引射高压高温强腐蚀性的甲铵液，两者混合后一起进入尿素合成塔[合成压力约14～15MPa(G)]。采用此喷射器的目的是为了减轻高压甲铵泵苛刻的工作条件。高压甲铵泵不直接放在合成塔前，而是设置在甲铵冷凝器和预热器之前，因此工作温度从155℃降到80℃，甲铵溶液的浓度也降低，使甲铵泵的腐蚀疲劳问题得到解决。如计入甲铵喷射器的压降值，高压氨泵的排出压力比尿素合成塔的压力约高达20MPa(G)。该泵的工况特点如下：

　　①液氨的相对密度小，根据温度不同为0.58-0.63，因此，对相同压差，比水的扬程高得多。液氨蒸气压高，减压时极易汽化，机械密封选型时要特别注意。

　　②液氨有毒，轴封不允许泄漏。泄漏出的液氨汽化为氨气，是易爆性气体，归为ⅡA类、T1组。液氨汽化时产生低温会使机械密封冲洗水结冰，造成密封环损坏。

　　③属小流量高扬程高压泵。尽管采用汽提法工艺后，尿素合成压力从水溶液全循环法的20MPa降至14～15MPa(G)，但高压氨泵要求的压差仍高达20MPa左右，因液氨相对密度小，扬程高达3500m左右，而泵的流量又很小，对日产1 765吨大型尿素装置，正常流量仅103m3/h，泵的最大工作压力为～25MPa(G)。

　　④液氨腐蚀性小，过流件材质可用碳钢。当液氨减匪到常匪时，可能出现-33℃的低温。因铜和氨能形成爆性性的络合物，因此泵的零件中禁止使用铜或铜合金(巴氏合金和沉淀硬怀锈钢除外)。

　　⑤可靠性要求高。该泵是合成塔液氨进料泵，一旦出故障，整个尿素装置全部停产，经济损失巨大。此外，该泵价格昂贵，功率大，运行费用高，因此要求其可靠性要高。