活塞壓縮機(jī)排氣溫度超高的原因及處理

中原油田天然氣處理廠 李 信 楊利波 李農(nóng)光

活塞壓縮機(jī)排氣溫度超高的原因及處理

中原油田天然氣處理廠 李 信 楊利波 李農(nóng)光

聯(lián)合站液化氣裝置處理和回收伴生氣降低了環(huán)境污染，充分利用了油氣資源。原料氣壓縮機(jī)是液化氣裝置非常重要的設(shè)備，所有處理的伴生氣都要經(jīng)過(guò)它壓縮進(jìn)入裝置。雙河聯(lián)合站已經(jīng)建站多年，液化氣裝置使用的L型無(wú)油原料氣壓縮機(jī)一直存在排氣溫度超高的問(wèn)題。本文，筆者研究分析了活塞壓縮機(jī)溫度超高的原因，通過(guò)對(duì)工藝、機(jī)械、輔助系統(tǒng)進(jìn)行改造，降低了排氣溫度，保證了原料氣壓縮機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。

一、原料氣壓縮機(jī)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.壓縮機(jī)二段出口排氣溫度超過(guò)了140℃，夏天最高超過(guò)了150℃。

2.氣閥及其他壓縮機(jī)配件使用壽命縮短。

3.排氣溫度過(guò)高，引起了潤(rùn)滑油溫度升高，需要經(jīng)常添加更換潤(rùn)滑油。

4.排氣溫度過(guò)高，影響制冷溫度。夏天室外溫度高時(shí)，干燥出口溫度超過(guò)了50℃，降低了輕烴生產(chǎn)效率。

二、壓縮機(jī)二段出口溫度超高的危害

壓縮機(jī)二段出口溫度超高有很多危害。它不但會(huì)影響壓縮機(jī)的工況，縮短壓縮機(jī)的使用壽命，對(duì)安全生產(chǎn)也有很大影響。

三、造成壓縮機(jī)排氣溫度超高的原因分析

造成往復(fù)式活塞壓縮機(jī)排氣溫度超高的原因有以下幾點(diǎn)。

1.活塞壓縮機(jī)機(jī)械引起的排氣溫度超高，原因有。

（1）氣閥漏氣。吸氣閥漏氣，會(huì)減少進(jìn)氣量，使氣缸內(nèi)溫度升高，排氣溫度升高。排氣閥漏氣，會(huì)減少排氣量和進(jìn)氣量，使壓縮后的氣體倒流，因此使氣缸內(nèi)溫度升高，排氣溫度上升。

（2）活塞環(huán)或支撐環(huán)磨損過(guò)大。活塞環(huán)與支撐環(huán)磨損，導(dǎo)致缸體內(nèi)部串氣，缸體發(fā)熱，使排氣溫度升高。

（3）氣閥阻力大小也對(duì)排氣溫度產(chǎn)生影響。

（4）氣缸余隙太大或氣缸尾部容積調(diào)整過(guò)大，也會(huì)引起排氣溫度升高。

2.壓縮比的影響。氣體壓縮時(shí)，壓縮比越大，排氣溫度越高。

3.工藝操作方面的影響。壓縮機(jī)入口原料氣溫度過(guò)高，會(huì)引起壓縮機(jī)排氣溫度超高。當(dāng)進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體組分、純度發(fā)生變化時(shí)，混合氣的絕熱指數(shù)也發(fā)生改變，影響到排氣溫度。含有較多液體或者雜質(zhì)的氣體進(jìn)入時(shí)，對(duì)氣閥閥片的沖擊很大，使得閥片容易損壞，引起排氣溫度超高。

4.循環(huán)冷卻系統(tǒng)對(duì)排氣溫度的影響。

（1）循環(huán)冷卻水故障對(duì)排氣溫度的影響。冷卻水供應(yīng)不足將造成冷卻效果不良。一般來(lái)說(shuō)回水溫度高于35℃～40℃時(shí)，就表明冷卻水的供應(yīng)不足。各級(jí)氣缸冷卻水的溫升一般不超過(guò)10℃～15℃。當(dāng)所供應(yīng)的冷卻水溫度較高時(shí)，用增加冷卻水量的方法效果不好。這時(shí)應(yīng)采用降低水溫的措施（包括供給新鮮冷水），將加熱的回水排走，或者經(jīng)過(guò)降溫后再循環(huán)使用。

（2）壓縮機(jī)級(jí)間冷卻效果對(duì)排氣溫度的影響。在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，氣缸如果產(chǎn)生了水垢，水垢會(huì)妨礙傳熱，降低冷卻效率，并使壓縮氣體的溫度和其單位電能消耗急劇增高。

四、分析壓縮機(jī)現(xiàn)狀，確定原因及改造處理

1.引起雙河原料氣壓縮機(jī)排氣溫度超高的原因。雖然也發(fā)生過(guò)由于氣閥引起的壓縮機(jī)排氣溫度高，但雙河液化氣裝置壓縮機(jī)氣閥故障率不高。在壓縮機(jī)檢修時(shí)，對(duì)于氣缸余隙進(jìn)行了調(diào)整，由原來(lái)的1.8mm調(diào)整到了1.4mm，但是調(diào)整后溫度降低不是很明顯，溫度下降不到1℃。這些說(shuō)明壓縮機(jī)機(jī)械故障，余隙調(diào)節(jié)不是引起排氣溫度高的主要原因。

原料氣壓縮機(jī)入口進(jìn)氣溫度一般在30℃左右，屬于正常范圍。在操作中經(jīng)過(guò)認(rèn)真巡檢，排液及時(shí)，進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體很干凈。杜絕了液體、雜質(zhì)進(jìn)入。所以工藝方面也不是造成雙河液化氣裝置壓縮機(jī)排氣溫度超高的主要原因。

原料氣壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)供回水溫差較小。解體檢查壓縮機(jī)氣缸冷卻水套腔、級(jí)間冷卻器后，發(fā)現(xiàn)里面結(jié)垢嚴(yán)重。這是造成壓縮機(jī)排氣溫度超高的第一個(gè)主要原因。雙河裝置涼水塔和發(fā)電機(jī)共用冷卻循環(huán)水，在夏季時(shí)，白天日照強(qiáng)烈氣溫高，冷卻塔冷卻效果不好，造成冷卻循環(huán)水的溫度很高。循環(huán)水溫度升高造成了壓縮機(jī)排氣溫度超高。這是造成壓縮機(jī)排氣溫度超高的另一個(gè)主要原因。

2.改造處理。首先針對(duì)循環(huán)水供水溫度超高這個(gè)問(wèn)題，結(jié)合聯(lián)合站，改造增加了1臺(tái)圓形逆流式冷卻塔。由原來(lái)的2臺(tái)冷卻塔，增加為3臺(tái)。在水溫低時(shí)使用2臺(tái)涼水塔，在夏季水溫高時(shí)使用3臺(tái)冷卻塔，使液化氣裝置供水溫度下降了6℃～10℃。消除了發(fā)電機(jī)高溫回水對(duì)液化氣裝置循環(huán)水的影響。

然后對(duì)冷卻水套腔、級(jí)間冷卻器內(nèi)水垢進(jìn)行機(jī)械清理后，壓縮機(jī)排氣溫度由140℃降低到了120℃左右，達(dá)到了正常的范圍。

五、改造后壓縮機(jī)的運(yùn)行情況

首先，增加了一臺(tái)冷卻塔。然后，對(duì)壓縮機(jī)及換熱設(shè)備進(jìn)行了除垢?？梢越鉀Q雙河聯(lián)合站原料氣壓縮機(jī)排氣溫度超高的問(wèn)題。改造完后壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，在這1年里沒(méi)有出現(xiàn)排氣溫度超高的現(xiàn)象，排氣溫度最高也沒(méi)有超過(guò)130℃。除了停機(jī)維護(hù)，沒(méi)有出現(xiàn)因?yàn)榕艢鉁囟瘸咭鸬耐C(jī)，改造取得了成功。