范鐵生
(中國石油大慶石化公司塑料廠,黑龍江大慶163714)
某石化公司制氫裝置的螺桿式壓縮機(jī)是制氫裝置的解吸氣壓縮機(jī),由上海壓縮機(jī)有限公司制造,型號為LG-70/6。該壓縮機(jī)為干式螺桿壓縮機(jī),雙螺桿結(jié)構(gòu),2級壓縮,工藝介質(zhì)為尾氣。在改造前運(yùn)行中存在排氣溫度高的現(xiàn)象,在夏季該機(jī)排氣溫度最高可達(dá)118℃(120℃報(bào)警,125℃聯(lián)鎖停機(jī),原報(bào)警和停機(jī)為115℃和120℃。為了降低壓縮機(jī)的排氣溫度,修期間將該機(jī)組改為濕式螺桿壓縮機(jī),即向機(jī)體內(nèi)噴入一定量的除鹽水,達(dá)到降低排氣溫度的目的。改造后,如不投除鹽水噴液,機(jī)組也可以正常運(yùn)行,即恢復(fù)到未改造前的狀態(tài),排氣溫度也恢復(fù)到未改造前[1~3]。
(1)從制氫壓縮機(jī)廠房南側(cè)除鹽水線上引分支到壓縮機(jī)廠房,在螺桿機(jī)1級、2級缸體分別增加噴液閥TCV1803、TCV1809,向缸體內(nèi)部噴除鹽水降低1、2級排氣溫度;
(2)更換1級冷卻器,提高冷卻效果;新加1級分離器,增加1級分離器液位控制閥LCV1801;
(3)更換2級冷卻器,提高冷卻效果;更換2級分離器,增加2級分離器液位控制閥LCV1802;
(4)原螺桿機(jī)電機(jī)功率為500 kW,改造前基本處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),經(jīng)過主機(jī)廠上海大隆機(jī)器廠的核算,改造后壓縮機(jī)的軸功率為495 kW,聯(lián)系佳木斯電機(jī)廠后,將電機(jī)擴(kuò)容至630 kW。
(5)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、殼體、密封部分未進(jìn)行改造,轉(zhuǎn)子與殼體材質(zhì)均為碳鋼,介質(zhì)中存在少量H2S(0.36 V%),在有水存在時會形成一定量濕H2S,會對設(shè)備造成一定的腐蝕,根據(jù)該廠氣分車間(壓1、壓2均為噴除鹽水的濕螺桿壓縮機(jī),瓦斯氣中也含有H2S)的使用經(jīng)驗(yàn),碳鋼材質(zhì)不會影響使用。
改造前后1、2級排氣溫度對比見表1、2。
表1 1級排氣溫度對比/℃
表2 2級排氣溫度對比/℃
改造前后螺桿機(jī)排氣流量對比見表3。
表3改造前后螺桿機(jī)排氣流量對比/(Nm3·h-1)
經(jīng)對比可以看出,改造后螺桿機(jī)的1、2級排氣溫度明顯好轉(zhuǎn),保證了機(jī)組正常運(yùn)行。在2009年9月,解析氣壓縮機(jī)由于超溫導(dǎo)致1、2級轉(zhuǎn)子密封線及殼體受損,更換了1、2級轉(zhuǎn)子及2級殼體,螺桿機(jī)檢修近1個月,解析氣大量放空,直接經(jīng)濟(jì)損失在200×104元以上。
改造前由于螺桿機(jī)排氣溫度較高,只能通過降低排氣壓力減小壓縮比,以達(dá)到降低排氣溫度的目的。為了降低排氣壓力,需要開1返1,2返1控制閥副線,使很大一部分氣體通過返回線回到壓縮機(jī)入口,造成能源浪費(fèi)。當(dāng)排氣溫度降下來以后,可以提高排氣壓力,增加排氣流量,使壓縮機(jī)更好的做功。從表中數(shù)據(jù)顯示的與上一年同期相比,排氣量約增加了500 Nm3/h,年增加排氣量500×24×365=438×104Nm3,約3 066 t。解析氣價格為850元/t,可多創(chuàng)造價值260×104元/a。
為保證機(jī)組改造完成后的運(yùn)行效果,需要對整個改造進(jìn)行詳細(xì)的核算,對不滿足改造完成后機(jī)組正常運(yùn)行需要的設(shè)備進(jìn)行更換。同時為保證整臺機(jī)組的改造進(jìn)度以及改造質(zhì)量,除電機(jī)可以單獨(dú)進(jìn)行采購?fù)?,其余部件均由主機(jī)生產(chǎn)廠進(jìn)行設(shè)計(jì)選型制造。
施工結(jié)束后,為防止新增加管線及設(shè)備內(nèi)存在焊渣及灰塵,在壓縮機(jī)的1級出口單向閥后應(yīng)接吹掃法蘭,在2級消音器入口法蘭處斷開加石棉板,引工業(yè)風(fēng)對1級換熱器和1級分離器及新加管線進(jìn)行爆破吹掃。斷開除鹽水進(jìn)1、2級缸體接頭,引先用工業(yè)風(fēng)進(jìn)行爆破吹掃,再用除鹽水沖洗新增加的除鹽水線,并配合敲擊焊口,沖洗48 h至排水管無任何雜物排出。
開機(jī)前將TCV-1803和TCV-1809先投手動關(guān)閉,壓縮機(jī)啟動后,將TCV-1803和TCV-1809給定10%閥位,待壓縮機(jī)并入系統(tǒng)后,根據(jù)1級和2級排氣溫度調(diào)節(jié)閥位。將新增加的1級分離器排液控制閥投自動,給定值為50(根據(jù)實(shí)際排液的頻繁程度來調(diào)節(jié)給定值)將主電機(jī)啟動開關(guān)扳至運(yùn)行位置。停機(jī)后關(guān)閉1、2級機(jī)體噴液閥的入口閥,防止控制閥內(nèi)漏使除鹽水進(jìn)入缸體。
開機(jī)后對1、2級缸體振動情況做了狀態(tài)監(jiān)測,振值正常。在除鹽水閥TCV-1803和TCV-1809閥位都在10%時,1級排氣溫度由改造前120℃降低至100℃,2級排氣溫度由改造前118℃降低至95℃;車間通過逐漸手動開大閥位至100%進(jìn)行試驗(yàn),排氣溫度降低至70℃,還在繼續(xù)下降,還有很大的調(diào)節(jié)空間,為正常的生產(chǎn)安全提供有力保障。本次改造非常成功,從根本上解決了排氣溫度高的問題,同時機(jī)組運(yùn)行也較為穩(wěn)定。