§3. Практические результаты исследования работоспособности установки производства серной кислоты К-700.

В 1985 году ВНИИКомплект заключил договор с НИУИФом (сернокислотный отдел). Предмет договора – исследование работоспособности установки К-700 по производству концентрированной серной кислоты из природной серы с единичной мощностью 700 тыс. тонн в год [3]. Планирующие органы требовали создания 7-ми таких установок, чтобы удовлетворить потребности в кислоте СССР и его друзей.

Технологи заказчика сами задали ограничения, выполнение которых, по их мнению, обязательно для разработанной ими химико-технологической установки. Они требовали, чтобы расход дутьевого воздуха в печь на сжигание серы был в диапазоне (-3% - 0%) относительно номинала и чтобы температура выхлопных газов перед газовой турбиной агрегата ГТТ-12 изменялась в пределах ±3% от номинальной.

Размерность модели, т.е. число искомых величин (в том числе и 2-х заданных параметров), получилась равной 29 без рассмотрения химических превращений, т.е. здесь рассматривались только процессы переноса, гидравлика и «железо». Если же еще в модели рассматривать и химические превращения, то размерность становится равной 45.

Множество внешних воздействий содержит 16 элементов, причем колебания расхода серы в печь и природного газа в топку перед ГТТ-12 имеют амплитуду колебаний (дозаторов и расходометров) ±2,5% от номиналов, т.е. соответствовали классу точности измерительной и исполнительной аппаратуры, типичному для химической промышленности тех лет.

Вероятность работоспособности химической установки К-700, рассчитанная при условии воздействия только колебаний сырьевых потоков (серы и природного газа) и без учета химизма оказалась равной 0,73, а с учетом химизма – 0,98. Здесь же обнаружено, что колебания расхода природного газа в пределах погрешности расходомера на порядок сильнее возмущают технологическую установку, чем колебания расхода серы в пределах погрешности дозатора.

Вероятность работоспособности установки К-700 на стадии готового к проектированию регламента с учетом и химических превращений, и действием всех 16 внешних воздействий получилась равной 0,43. Самыми вредоносными для работоспособности К-700 внешними воздействиями оказались неточности определения коэффициентов теплопередачи в котле-утилизаторе после печи для сжигания серы и в теплообменнике перед топкой для сжигания природного газа. Расход природного газа в топку – третье по вредоносности внешнее воздействие.

Определенная выше РК-700 = 0,43 означает, что из 7-ми запланированных установок работоспособными будут какие-то 0,43∙7 = 3 установки, остальные 4-е будут в состоянии отказа из-за выхода из строя агрегата ГТТ-12. Установлено, что часто будет срабатывать блокировка и останов из-за недопустимо высокой температуры опорного подшипника газовой турбины или лопатки турбины будут задевать за корпус. Или число оборотов вала турбины будет подходить к критическому и снова сработает блокировка, или газовая турбина не будет развивать необходимой мощности для обеспечения необходимого расхода и давления дутьевого воздуха в печь.

По поводу этих результатов можно сделать следующие комментарии.

Результаты исследования работоспособности установки К-700 были доложены на научно-технических советах ГИПРОХимов (московском и тульском). Эти результаты, может быть, сыграли некоторую роль в решении Минхимпрома не проектировать, т.е. не тиражировать химическую установку К-700.

Читать далее:
§4. Практические результаты исследования работоспособности установки производства серной кислоты К-360 (ДКДА).

Наверх

Скачать статью в формате Word