鄭陽偉，胡智勇，鄒建生，鄧勇新

（乳源東陽光電化廠，廣東 韶關(guān) 512700）

乳源東陽光電化廠2005年5月正式建成投產(chǎn)5萬t/a離子膜燒堿，又于2008年投資擴(kuò)建二期15萬t/a離子膜燒堿，再于2018年擴(kuò)產(chǎn)至25.5萬t/a，該廠氯氫處理分二期工程，一期為5.5萬t/a的處理能力，配備2臺6萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)，一開一備。二期為20萬t/a的處理能力，配備10萬t/a、17萬t/a、22萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)各1臺，以適應(yīng)不同的生產(chǎn)負(fù)荷，并儲備有足夠的備用機(jī)組。

1 氯氣透平壓縮機(jī)曾用型號

投產(chǎn)以來，乳源東陽光電化廠使用過杭州陽光集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的雙軸半開式葉輪雙級壓縮的5萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)（LYJⅡB型），單軸封閉式三元流葉輪雙級壓縮的6萬t/a、10萬t/a、17萬t/a、22萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)（LYJⅢ型，其中22萬t/a機(jī)由杭州陽光集團(tuán)監(jiān)制，浙江宸軒透平機(jī)制造有限公司生產(chǎn)）。也使用過其他公司生產(chǎn)的單軸封閉式葉輪四級壓縮的8萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)。

2 氯氣透平壓縮機(jī)的選用情況

一期氯氫處理產(chǎn)能由5萬t/a擴(kuò)產(chǎn)至6萬t/a時，相應(yīng)的氯氣透平壓縮機(jī)也由雙軸半開式葉輪雙級壓縮的5萬t/a更換成單軸封閉式葉輪雙級壓縮的6萬t/a機(jī)型。

二期氯氫處理產(chǎn)能15萬t/a時，安裝其他公司生產(chǎn)的2臺8萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)，由于使用效果不佳，所以又增加1臺10萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)；后又出于節(jié)能考慮選用了17萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)，代替原設(shè)計的2臺8萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)。產(chǎn)能由15萬t/a擴(kuò)產(chǎn)至20萬t/a后，再增加1臺22萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)，原10萬t/a和17萬t/a氯氣透平壓縮機(jī)作為備用機(jī)組。

3 氯氣透平壓縮機(jī)對比情況分析

一期項目擴(kuò)產(chǎn)時，透平機(jī)更換為單軸封閉式葉輪雙級壓縮的氯氣透平壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)具有以下優(yōu)勢：（1）結(jié)構(gòu)及維修簡單。單軸封閉式葉輪雙級壓縮機(jī)只有一根高速軸，相應(yīng)的軸和密封件均少一半。（2）維修費用低。氯氣透平壓縮機(jī)的高速轉(zhuǎn)子組件比較昂貴，設(shè)備維修時，雙軸半開式葉輪雙級壓縮機(jī)需要對兩個高速轉(zhuǎn)子組件進(jìn)行調(diào)校，做動平衡。而單軸封閉式葉輪雙級壓縮機(jī)只有一個高速轉(zhuǎn)子組件，所以維修費用較低。（3）設(shè)備效率較高。由于6萬t/a機(jī)型運動件減少，葉輪效率提高，5萬t/a雙軸半開式葉輪雙級壓縮機(jī)主電機(jī)185 kW，而6萬t/a單軸封閉式葉輪雙級壓縮機(jī)的主電機(jī)只需要200 kW，輸送能力加大了20%，但功率只增加8%。

二期氯氣透平壓縮機(jī)，原設(shè)計的其他廠家提供的2臺8萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)，為單軸封閉式葉輪四級壓縮機(jī)，由于四級壓縮，輸送壓力較高可達(dá)到0.35 MPa（G），主電機(jī)額定功率為500 kW/臺，2臺同時運行實際消耗可達(dá)到900 kW。油站更換一次潤滑油，需要8桶170 kg的32#汽輪機(jī)油，配套2臺35 kW的油泵，油泵一開一備，強制供油，而且還設(shè)置油高位槽。整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不便。振動、位移、溫度和壓力探測點多，23個聯(lián)鎖停車點，只要有一個聯(lián)鎖點不達(dá)標(biāo)就會停機(jī)。占地面積大，需要兩層樓，土建及安裝費用高。操作復(fù)雜，正常操作需要3個人，一樓、二樓、操作間各1人，整機(jī)造價昂貴。

杭州陽光集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的17萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)，為單軸封閉式三元流葉輪兩級壓縮機(jī)，輸送壓力可達(dá)到0.25 MPa（G），設(shè)計流量6 800 Nm3/h，完全能滿足生產(chǎn)需要，電機(jī)額定功率為500 kW/臺，將15萬t/a離子膜燒堿產(chǎn)生的氯氣帶完只需要450 kW，如計入油泵動力，機(jī)組比原用壓縮機(jī)可節(jié)約一半電耗。機(jī)組的油箱只需要3桶170 kg的32#汽輪機(jī)油，機(jī)組配套一個3 kW的輔助油泵，主油泵與主機(jī)輸入軸直聯(lián)，由主電機(jī)提供動力。氯氣透平壓縮機(jī)未運行時，由輔助油泵供油；氯氣透平壓縮機(jī)運行后，由主油泵供油，輔助油泵自動停止工作，這樣可節(jié)省油泵的能耗，更重要的是可有效避免失電時壓縮機(jī)缺油。主機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，每級壓縮缸體均可單獨拆檢，維修方便，便于搶修，維修費用低。廠家在理念上以產(chǎn)品質(zhì)量良好服務(wù)盡力保障生產(chǎn)，振動、位移、溫度和壓力等在可靠探測基礎(chǔ)上對小概率低危害事件的聯(lián)鎖適當(dāng)精簡。主機(jī)采用撬塊集裝式設(shè)計，單層廠房布置，布局緊湊，占地面積小，設(shè)備閥門都在一樓，操作簡單，任何時候只需要2個人操作即可，一樓和操作間各1人，整機(jī)投資費用較低。

4 22萬t/a氯氣透平壓縮機(jī)

由于二期離子膜堿由15萬t/a擴(kuò)產(chǎn)至20萬t/a，從節(jié)能以及正常生產(chǎn)需要考慮，增加1臺22萬t/a氯氣透平壓縮機(jī)，具體參數(shù)如下。

（1）工藝設(shè)計參數(shù)

a.輸送介質(zhì)：氯氣；

b.氯氣純度：≥96%；

c.入口溫度：≤30℃；

d.入口壓力：0.080 MPa（絕壓）；

e.出口壓力：0.35 MPa（絕壓）；

f.流量：8 800 Nm3/h；

如進(jìn)氣壓力為0.09 MPa（絕壓），排氣壓力0.35 MPa（絕壓），流量為 10 000 Nm3/h，平衡燒堿能力按 8 000 h計為25萬t/臺·a；

g.氯氣含水 ＜100×10-6。

（2）機(jī)組型號：LYJⅢ-0.35/10000

（3）單臺主要參數(shù)見表1。

機(jī)組安裝好運行后，將二期20萬t/a離子膜堿產(chǎn)生的氯氣全部帶完，且還有40%的回流，電流在43 A左右，各參數(shù)運行正常，截止2018年9月在該公司已連續(xù)運行5個月。

表1 單臺主要參數(shù)

5 氯氣透平壓縮機(jī)的改進(jìn)

隨著社會的發(fā)展，人類對設(shè)備的節(jié)能、環(huán)保和自動化的要求越來越高，氯氣透平壓縮機(jī)亦應(yīng)隨之改進(jìn)。

杭州陽光集團(tuán)有限公司為了使氯氣透平壓縮機(jī)產(chǎn)品更節(jié)能，結(jié)構(gòu)型式由雙軸式改進(jìn)為單軸式，葉輪由直葉片半開式改進(jìn)為三元流葉片封閉式，取得了良好效果。

為了減少氯氣透平壓縮機(jī)的煙氣排放，該公司所提供的LYJⅢ-0.35/10000機(jī)組改進(jìn)了潤滑油的冷卻系統(tǒng)，使油箱溫度由通常的60℃甚至更高降至40℃左右，且完全可用循環(huán)水取代冷凍水冷卻；改進(jìn)了油煙除霧器，適當(dāng)增加了濾芯長度。這些改進(jìn)使機(jī)組的煙氣明顯減小，告別了“大煙氣”時代；為了提高機(jī)組的自動化水平，該公司對機(jī)組的初步設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化在透平機(jī)的入口、出口和回流閥都增加了氣動自動閥，開機(jī)和調(diào)節(jié)時都可用自動閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，大大方便了操作。

6 氯氣透平壓縮機(jī)的選用

1臺氯氣透平壓縮機(jī)可以輸送完所有氯氣時，盡量選開1臺機(jī)組。1臺機(jī)組操作簡單，氯氣送出去后，只要調(diào)節(jié)入口和回流即可；如果是2臺較小的氯氣透平壓縮機(jī)，開第2臺時還需要置換，對廢氣處理系統(tǒng)增加壓力。1臺17萬t/a的氯氣透平壓縮機(jī)能力大于2臺8萬t/a的機(jī)組，而且電耗更低，也就是“規(guī)模效益”的原理。

該公司所用杭州陽光集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的氯壓機(jī)組從5萬t/a、10萬t/a到17萬t/a，現(xiàn)在達(dá)到22萬t/a（其中22萬t/aLYJⅢ型機(jī)由杭州陽光集團(tuán)監(jiān)制，浙江宸軒透平機(jī)制造有限公司生產(chǎn)），在中、大型氯氣透平壓縮機(jī)中又多了一個選擇。

7 結(jié)語

杭州陽光集團(tuán)有限公司生產(chǎn)（包括利用其技術(shù)監(jiān)制生產(chǎn)）的透平氯壓機(jī)具有投資節(jié)省、質(zhì)量可靠、操作方便、維修簡單、運行費用低等優(yōu)點。由于設(shè)備集成度高，占地面積比較小，配件較少，無論是機(jī)械維修還是儀表維修都比較簡便且機(jī)組能耗低，符合國家的節(jié)能減排政策。