汽輪機驅(qū)動離心壓縮機組安裝試車

李艷兵

(神華榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 719319)

汽輪機驅(qū)動離心壓縮機組安裝試車

李艷兵

(神華榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 719319)

神華榆林能源化工有限公司35000Nm3/h純氮空分裝置，配套的原料空氣壓縮機組由西安陜鼓動力股份有限公司制造的離心壓縮機及杭州汽輪機股份有限公司制造的汽輪機作為驅(qū)動機組成，為空分主系統(tǒng)35000Nm3/h純氮裝置提供原料空氣。該機組2014年12月安裝就位，經(jīng)過為期7個月的安裝準備工作，于2015年7月24日一次試車合格。通過對該壓縮機組的試車說明，為同類型壓縮機試車工作提供借鑒。

空分裝置； 空氣壓縮機組； 化學(xué)清洗 ； 油沖洗 ； 蒸汽吹掃 試車

神華榆林能源化工有限公司配用的35000Nm3/h純氮空分裝置，配套的原料空氣壓縮機組經(jīng)過7個月的潤滑油系統(tǒng)化學(xué)清洗、油沖洗、中壓蒸汽管線吹掃等準備工作，自2015年7月21開始試車，至7月24日一次試車合格，壓縮機組運行穩(wěn)定，為后部系統(tǒng)試車及正常運行提供可靠保障。

1 設(shè)備具體參數(shù)

表1 原料空氣壓縮機技術(shù)參數(shù)

表2 汽輪機技術(shù)參數(shù)

2 試車前主要準備工作

2.1 原料空氣壓縮機組油系統(tǒng)化學(xué)清洗

2014年12月15日至12月21日按計劃進行原料空氣壓縮機組潤滑油系統(tǒng)化學(xué)清洗工作。

第一階段：12月15日至17日進行現(xiàn)場保護措施落實、潤滑油站系統(tǒng)隔離、臨時管線配制、沖洗設(shè)備安裝，經(jīng)檢查確認具備化學(xué)清洗條件。

第二階段：12月18日至20日進入化學(xué)清洗階段?；瘜W(xué)清洗上水分兩路，一路為潤滑油管線、另一路為調(diào)節(jié)油管線，回水經(jīng)旁路(隔離壓縮機、汽輪機上油、回油管路)回到化學(xué)試劑槽。具體清洗過程如下：

1)水循環(huán)查漏并消除漏點。

2)堿液循環(huán)。

3)清潔水沖洗置換。

4)酸液循環(huán)。

5)清潔水沖洗。

6)空氣吹除。

7)拆法蘭檢查合格。

2.2 原料空氣壓縮機組油循環(huán)

油循環(huán)沖洗自2015年1月11日開始，2016年6月25日沖洗合格，潤滑油站其主要設(shè)備有板式雙聯(lián)冷卻器一臺，雙聯(lián)濾油器一臺，雙筒濾油器一臺，三螺桿泵兩臺，調(diào)壓閥二臺，及各配套閥門等。正常狀態(tài)時，一臺電動油泵處于備用狀態(tài)。具體說明如下：

2.2.1 油沖洗驗收合格標準

1)在各潤滑點入口處的過濾網(wǎng)上，經(jīng)通油 4 h后，每平方厘米可見軟質(zhì)顆粒不超過兩點，不得有任何硬質(zhì)顆粒，并允許有少量纖維體。

2)油脂分析合格。

3)油沖洗合格后，將系統(tǒng)中的沖洗油排出。再次清洗油箱、過濾器、高位油箱、軸承、密封腔。各部位正式管道進行復(fù)位。

4)向油箱注入經(jīng)過濾的合格工作油，按要求組裝軸承、浮環(huán)密封及密封環(huán)，并在各入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)，按正常流程進行油循環(huán)。通油 24 小時，油過濾器前后壓差增值，不應(yīng)大于 0.01～0.015MPa。

2.2.2 油沖洗準備工作

1)在油沖洗前，應(yīng)將油系統(tǒng)中的設(shè)備、管道徹底檢查并清理干凈。向油箱注入沖洗油時，必須經(jīng)金屬濾網(wǎng)或濾油機過濾。

2)拆開與各軸承、軸密封、調(diào)速器等出入口連接管道，接臨時短管連成回路。根據(jù)沖洗流程，確定管道上的閥門啟閉狀態(tài)。

3)油系統(tǒng)中油泵經(jīng)負荷試運轉(zhuǎn)合格后，可進行油系統(tǒng)沖洗工作。沖洗時的油溫在 30～75℃范圍內(nèi)，并按規(guī)定的溫度和時間交替進行。

4)進回油總管上加裝200目臨時濾網(wǎng)。

2.2.3 油沖洗操作方法

原料空氣壓縮機組潤滑油沖洗工作由中國化學(xué)工程第六建設(shè)有限公司及中國化學(xué)工程第七建設(shè)公司負責(zé)實施。

1)配置臨時管線，臨時管線、管件采用不銹鋼材質(zhì)并酸洗鈍化合格，并按要求在正式管線上加裝金屬纏繞墊，在臨時管線法蘭處加裝聚四氟乙烯墊，杜絕雜質(zhì)的產(chǎn)生。

2)按規(guī)定油量加裝與潤滑油型號相同的沖洗油。

3)安排專人控制沖洗油溫度，嚴格安照油沖洗方案控制油溫交替進行。

4)間斷同時啟動兩臺潤滑油泵，增加潤滑油流量、提高流速，加大沖洗效果。

5)油沖洗過程中，按油的流向用木錘、沿管道敲擊各條焊縫、彎頭和三通，并定期排放或清理油路的死角和最低處積存的污物等。

6)每24小時檢查更換一次濾網(wǎng)，掌握沖洗變化趨勢。

7)分別將潤滑油管路、調(diào)節(jié)油管路、高位油箱管路進行隔離分路沖洗，調(diào)整沖洗壓力、流量，提高沖洗效果。

8)潤滑油系統(tǒng)外部沖洗合格后，分別在壓縮機組各進油管路上加裝臨時濾網(wǎng)，沖洗油進各級齒輪箱。

2.2.4 優(yōu)化措施

經(jīng)過一段時間的沖洗實踐，沖洗效果不理想，為了保質(zhì)按時完成油沖洗任務(wù)，采取如下優(yōu)化措施：

1)增加濾油機外部循環(huán)，通過流量100L/min，過濾精度3um的濾油機進行連續(xù)循環(huán)過濾，經(jīng)過檢查更換濾棒，起到一定的過濾效果。

2)協(xié)調(diào)借用動力裝置的濾油機，對潤滑油進行過濾，清除潤滑油中雜質(zhì)。

3)在潤滑油過濾器、調(diào)節(jié)油過濾器內(nèi)加裝10um的正式濾芯，保證沖洗上油合格，過濾潤滑油中雜質(zhì)，提高沖洗效果。

4)使用濾油機倒出潤滑油箱內(nèi)潤滑油，清理潤滑油箱、高位油箱，加快油沖洗進度。

5)更換原來的配制不合格的潤滑油沖洗臨時管線，嚴格按要求重新配制，經(jīng)確認后安裝。

6)配制臨時管線，沖洗潤滑油管線死角。

2.2.5 經(jīng)驗教訓(xùn)

1)準備工作充分，協(xié)調(diào)總包單位加強責(zé)任落實，提高工作效率，配備專業(yè)的施工隊伍，組織嚴密，協(xié)調(diào)配合得力。

2)化學(xué)清洗徹底、置換充分。

3)油沖洗之前，所有管線檢查確認，杜絕使用碳鋼閥門、法蘭等管件，徹底除銹，加快油沖洗進度。

4)臨時管線按正式管線要求配置、材料選用嚴格，處理徹底。

5)潤滑油準備充足，所有油路同時沖洗，避免相互影響。

6)嚴格按照油沖洗方案、要求進行油沖洗，即使清理濾網(wǎng)、調(diào)整措施。

7)油沖洗分階段確認，避免出現(xiàn)反復(fù)。

2.2.6 油脂合格分析

表3 潤滑油油脂分析數(shù)據(jù)(陜西省電力公司電力科學(xué)研究院陜西電力設(shè)備狀態(tài)評價中心)

3 蒸汽管線吹掃

中壓蒸汽吹掃臨時管線于 5月9日安裝完成，蒸汽吹掃工作于5月28日開始，6月24日中壓蒸汽吹掃打靶合格，管線恢復(fù)。

3.1 吹掃(打靶)結(jié)果的判斷

按照GB50235-97

表4 吹掃(打靶)合格標準

注：靶片宜采用厚度5mm，寬度不小于排汽管道內(nèi)徑的8%，長度略大于管道內(nèi)徑的鋁板制成。

3.2 吹掃(打靶)步驟

圖1 蒸汽管線吹掃(打靶)流程

1)在XV1003閥拆除加短接,吹掃時旁通V1022,V1023打開。

2)把流量表,壓力表,溫度表拆除。

3) 汽輪機處的兩個速關(guān)閥前法蘭斷開加盲板，由速關(guān)閥處接臨時放空線至高點消音器。

4)蒸汽線上至其它位置的閥門關(guān)閉。

5)拆除汽輪機入口蒸汽流量孔板。

6)汽輪機貓爪處打好千分表，檢查汽輪機入口管支吊架投用情況良好。

7)暖管

a 適當(dāng)打開4.1MPa(G)蒸汽管網(wǎng)界區(qū)第一道隔斷閥V1802、V1803，將系統(tǒng)管線上的低點所有排凝閥打開進行疏水，對管線進行暖管，開閥時一定要緩慢，防止產(chǎn)生水擊；

b在暖管過程中，用紅外線測溫儀檢查管壁溫度，每升高50℃，檢查一次管托位移是否在設(shè)計規(guī)定范圍內(nèi)，同時檢查管線熱位移情況和管線支吊架情況；

c疏水閥視脫水情況適當(dāng)關(guān)小。

8)吹掃(打靶)具體步驟

a.緩慢開大4.1MPa(G)蒸汽管網(wǎng)界區(qū)第一道隔斷閥，對管線進行小流量吹掃和疏水，同時安排人員進行檢查；

b.吹掃3h后停汽，檢查管線熱位移情況及管線支吊架、管托情況；

c.再次引汽暖管徹底疏水后，緩慢開大4.1MPa(G)蒸汽管網(wǎng)界區(qū)第一道隔斷閥，對4.1MPa(G)蒸汽管網(wǎng)進行大流量吹掃；

d.大流量吹掃4.1MPa(G)蒸汽管網(wǎng)6～10h后，停汽檢查管線熱位移情況及管線支吊架、管托情況；

e.重新打開4.1MPa(G)蒸汽管網(wǎng)界區(qū)第一道隔斷閥進行大流量吹掃，6～8小時后再降溫進行檢查，如此循環(huán)3次；

f.確認停汽放空完畢溫度降至常溫后，裝靶板進行吹掃，每次吹掃15分鐘后，停汽對靶板進行檢查；每次打靶結(jié)束后，關(guān)4.1MPa(G)蒸汽管網(wǎng)界區(qū)第一道隔斷閥，待管線冷卻后拆下靶板檢查，如果符合打靶的質(zhì)量要求，則更換一個靶板再打一次，若第二次也合格，吹掃打靶結(jié)束。如果兩次打靶中有一次不合格則繼續(xù)吹掃后再打靶檢查，直到連續(xù)兩次打靶合格為止。

g.達到合格標準后，將汽輪機入口管線安裝就位，對汽輪機的找正數(shù)據(jù)進行檢查。

h.打靶順序。

表5 打靶順序表

3.3 吹掃過程中存在的問題

1)臨時管架設(shè)計不合理，固定管架多，造成臨時管線自由膨脹不理想。

2)靶板架設(shè)計強度不夠，長時間吹掃損壞。

3)蒸汽吹掃流量大，臨時消音器損壞。

4)正式的彈簧支架安裝調(diào)試不合格，影響蒸汽管線膨脹。

3.4 處理措施

1)重新變更臨時支架，增加滑動支架。

2)設(shè)計、加固靶板架。

3)按設(shè)計吹掃流量，控制閥門開度，調(diào)整蒸汽流量。

4)聯(lián)系廠家，按設(shè)計要求調(diào)整、維修彈簧支架。

3.5 經(jīng)驗教訓(xùn)

1)在設(shè)計階段，提前考慮好蒸汽管線吹掃的因素，合理配置正式管線，使蒸汽吹掃時臨時管線配置合理、流程短、彎頭少。

2)嚴格按照相關(guān)標準制定吹掃方案，并嚴格執(zhí)行。

3)提高臨時設(shè)施施工質(zhì)量，嚴格檢查確認。

4)彈簧支架質(zhì)量過關(guān)，按要求安裝調(diào)試合格等。

4 壓縮機組試車工作

4.1 汽輪機靜態(tài)試驗

汽輪機單機試車開始前，由汽輪機廠家人員指導(dǎo)，榆林公司、工程公司、天辰公司、中化七建共同完成汽輪機試車前的靜態(tài)試驗工作。

主要內(nèi)容包括：

1)調(diào)節(jié)潤滑油、調(diào)節(jié)油壓力至正常，調(diào)節(jié)徑向軸瓦、推力軸瓦進油壓力至正常。

2)調(diào)校速關(guān)閥行程開關(guān)。

3)調(diào)校調(diào)速汽閥行程。

4)調(diào)整二次油壓力。

5)緊急停車試驗。

6)盤車程序調(diào)整。

7)其他振動、位移、溫度聯(lián)鎖等。

4.2 汽輪機單試

汽輪機單試工作于7月21日開始，當(dāng)天試車完成。

試車情況如下：

1)7月21日15：25分汽輪機升速至1000rpm，低速暖機30min。

2)7月21日16：23分汽輪機升速至7650rpm，正常運行。

3)7月21日16：28分汽輪機進行電子轉(zhuǎn)速跳閘試驗，8264rpm，聯(lián)鎖跳車正常，汽輪機惰走時間6：30秒。

4)7月21日16：38分汽輪機再次啟動，進行機械轉(zhuǎn)速跳閘試驗，8437rpm，聯(lián)鎖跳車正常，汽輪機惰走時間5：59秒。

5)汽輪機盤車降溫。

表6 汽輪機運行參數(shù)

表6(續(xù))

4.3 原料空氣壓縮機組試車

汽輪機單試合格后，盤車降溫合格，由中化六建負責(zé)汽輪機與原料空氣壓縮機的聯(lián)軸器安裝。

表7 原料空氣壓縮機組軸對中記錄

4.3.1 試車工作

1)7月23日21：54分汽輪機開始升速。

2)在原料空氣壓縮機組啟動的過程中，共聯(lián)鎖跳車三次，原因包括：調(diào)速汽閥開度大于30%，轉(zhuǎn)速小于500rpm聯(lián)鎖跳車1次，汽輪機機過臨界轉(zhuǎn)速時升速速率不足，造成原料空氣壓縮機聯(lián)軸端徑向軸瓦振動值超標聯(lián)鎖跳車2次。

3)23：00時汽輪機第四次啟動，運行穩(wěn)定。

表8 汽輪機運行參數(shù)

表8(續(xù))

表9 空壓機運行參數(shù)

4.3.2 原料空氣壓縮機組防喘振試驗

7月24日在原料空氣壓縮機空負荷試車完成后，按計劃進行防喘振試驗。

表10 喘振試驗參數(shù)

5 壓縮機組負荷試車

原料空氣壓縮機組在進行喘振試驗后，按操作說明書進行升壓試驗，壓縮機進行72小時負荷試驗，壓縮機組滿負荷穩(wěn)定運行。

6 小結(jié)

原料空氣壓縮機組試車經(jīng)過科學(xué)組織、合理安排，準備工作充分，消除試車準備后的一系列可預(yù)見及不可預(yù)見問題，確保了原料空氣壓縮機組一次試車成功，試車完成后，停機盤車降溫、處理試車尾項及進行空分裝置預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩系統(tǒng)填料裝填工作。

2017-07-03

李艷兵(1981—)，陜西榆林人，工程師，神華榆林能源化工有限公司基建管理部設(shè)備工程師。

TH452

A

1008-021X(2017)18-0118-05

(本文文獻格式李艷兵.汽輪機驅(qū)動離心壓縮機組安裝試車[J].山東化工，2017，46(18)：118-122.)