空氣壓縮機通流能力降低原因分析及對策

邵 軍

(河南煤業(yè)化工集團中原大化公司合成氨廠,河南濮陽 457004)

空氣壓縮機通流能力降低原因分析及對策

邵 軍

(河南煤業(yè)化工集團中原大化公司合成氨廠,河南濮陽 457004)

介紹了空氣壓縮機的通流能力,運行狀況和產(chǎn)生原因及分析對策。

空氣壓縮機;防喘振控制;過濾柵板

0 引 言

河南煤業(yè)化工集團中原大化公司合成氨廠工藝空氣壓縮機02—K001,是由 MS—3002型工業(yè)燃氣輪機驅(qū)動的離心式壓縮機。采用兩缸五段壓縮方式,低壓缸2MCL805為兩段,高壓缸3MCL—457為三段。為防止壓縮機在開停車過程中或遇到不正常情況時發(fā)生喘振,故在壓縮機低壓缸出囗02—F006后和高壓缸五段出囗分別設(shè)有 HIC—02002、FIC—02001兩道防喘振控制閥?？刂崎yHIC—02002使低壓缸出囗部分空氣返回到入口,FIC—02001使部分氣體放空到大氣增大壓縮機出囗流量防止喘振。

1 02—F006通流能力降低及其危害

1.1 02—F006內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如圖1)

02—F006位于02—E001后壓縮機低壓缸一段出囗與二段入口之間,主要作用是分離02—E001冷卻器冷卻后工藝空氣中的水份,并排出系統(tǒng)之外。在內(nèi)部工藝氣出囗安裝有過濾柵板,柵板由多層不銹鋼波紋板片組成。柵板片之間有不規(guī)則縫隙,正對著空氣入口,這樣可為減少對空氣的阻力,空氣中的水份順著波紋槽下流到02 —F006 底部通過導淋排出。

圖1 02—F006內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1.2 02—F006通流能力下降造成機組喘振

在1999年2月2日,02K001開車全關(guān) HIC—02002后,在關(guān) FIC—02001提壓時,五段出囗流量從47 000m3(標)/h 突然下降到 34 000m3(標)/h,造成壓縮機喘振。通過多次調(diào)整負荷軸轉(zhuǎn)速,仍然無法消除壓縮機的喘振被迫停機檢查。

通過當時運行數(shù)據(jù)與以前開車運行數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),同轉(zhuǎn)速下全關(guān) HIC—02002后,FI—02001流量指示遠低于以前開車中流量(見表1),經(jīng)綜合分析后認為,造成壓縮機喘振的原因是低壓缸出囗流量偏低。通過對低壓缸前和段間設(shè)備分析,認為02—F006通流能力降低是導致上述現(xiàn)象發(fā)生的主要原因,見表1。

表1 流量分析對照表

對02—F006打開人孔檢查時發(fā)現(xiàn),其內(nèi)部疏水柵板嚴重堵塞,通流面積減小約30%。在拆下柵板片清洗中發(fā)現(xiàn)造成堵塞的物質(zhì)主要是白色堅硬的污垢和從上游管道內(nèi)表面脫落下鐵銹片。用10%的硝酸浸泡柵板100min,并對02—F006內(nèi)部認真清掃。

1.3 對02—F006清洗后效果

02—F006柵板全部復(fù)位后,重新啟動02機組,當負荷軸轉(zhuǎn)速升到94.5%全關(guān) HIC—02002閥,壓縮機出囗流量為53 000m3(標)/h,全關(guān) FIC—02001閥后壓縮機出囗流量為47 000m3(標)/h,機組沒有出現(xiàn)喘振。通過對02F006內(nèi)部清洗取得了良好的運行狀況。

2 造成02—F006柵板堵塞的原因分析

在拆除02—F006內(nèi)部柵板清掃時發(fā)現(xiàn),02—F006入口管內(nèi)壁上半部有一層銹斑,下半部分是一層厚厚的白色圬垢,經(jīng)過白色圬垢分析其主要成份是碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等,這些物質(zhì)的形成是冷卻器02—E001長期泄漏冷卻水而造成的。

02—E001位于 02—F006前,其冷卻水壓為4.2bar(表),工藝空氣壓力為 1.5bar(表),在 1992年7月發(fā)生02—E001內(nèi)換熱管破裂,造成循環(huán)冷卻水進入工藝空氣,到1997年5月更換新設(shè)備期間,雖然對02—E001破裂管采取堵漏和在排水管道上增設(shè)旁路來降低02—E001內(nèi)冷卻水壓力等措施,但并沒有完全避免冷卻水進入工藝空氣管道。因冷卻水長期不斷進入工藝空氣管道,使冷卻水中的礦物質(zhì)和添加劑(主要是聚磷酸鹽、鋅鹽),在管道內(nèi)壁形成沉淀堆集成白色圬垢。98年11月新更換的02—E001又出現(xiàn)嚴重泄漏,大量的循環(huán)冷卻水進入工藝空氣,造成原來干燥的圬垢遇水后松散脫落,脫落的圬垢被工藝空氣帶入02—F006,使疏水柵板間隙堵塞。

3 對02—F006處理建議

1)利用停車期間對02—F006內(nèi)部清理。因在6月6號停車期間對02—F006進行檢查時,發(fā)現(xiàn)柵板間又有白色圬垢堵塞,隨即對其進行了酸洗和內(nèi)部清理,避免了壓縮機氣流阻塞。

2)解決02—E001的泄漏問題,避免出現(xiàn)內(nèi)漏。在目前泄漏不可避免的情況下,投用02—E001冷卻出囗水管旁路副線,通過上水閥開度的調(diào)整,降低02—E001內(nèi)冷卻水壓力,以減少冷卻水進入工藝空氣管道的漏水量。

3)因02—E001的泄漏無法避免,02—F006上游管道內(nèi)圬垢會逐漸加厚,為避免機組運行中圬垢脫落后堵塞通道造成壓縮機喘振,建議在02—F006空氣入口適當加一不銹鋼折流板(如圖2)使氣流帶來的顆粒狀腐蝕產(chǎn)物落入分離器底部,避免其直接進入柵板。

圖2

4)更換02—E001至02—F006之間管道,減少腐蝕產(chǎn)物的來源。

4 總 結(jié)

經(jīng)過對02機組的改進,目前02機組在運行中的流通能力有所改進。使生產(chǎn)能力大幅提高,為長周期穩(wěn)定運行打下了堅實的基礎(chǔ)。

Analysis of Through-flow Fall of Air Compressor and Countermeasures

SHAO Jun
(Synthetic A mmonia Brarch of Zhongyuan Dahua Co.,Ltd,Puyang457004,China)

This article introduces the throuth-flow capacity,operating condition,reason and countermeasures for air compressor.

air compressor;surge-proof control;filter grid

TH452

A

1003-6490(2010)03-0036-02

2010-04-01

邵 軍(1967.7-),1987年進入河南煤業(yè)化工集團中原大化公司合成氨廠,現(xiàn)在河南省中原大化集團公司從事化工操作及日常維護工作。聯(lián)系電話:13700800302