干式螺桿壓縮機(jī)改為噴液螺桿壓縮機(jī)的工業(yè)應(yīng)用

范鐵生

（中國(guó)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(hào)為L(zhǎng)G-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(jí)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 改造內(nèi)容

（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(jí)、2級(jí)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(jí)排氣溫度；

（2）更換1級(jí)冷卻器，提高冷卻效果；新加1級(jí)分離器，增加1級(jí)分離器液位控制閥LCV1801；

（3）更換2級(jí)冷卻器，提高冷卻效果；更換2級(jí)分離器，增加2級(jí)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(guò)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(shí)會(huì)形成一定量濕H2S，會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的腐蝕，根據(jù)該廠氣分車(chē)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(huì)影響使用。

2 運(yùn)行情況分析

改造前后1、2級(jí)排氣溫度對(duì)比見(jiàn)表1、2。

表1 1級(jí)排氣溫度對(duì)比/℃

表2 2級(jí)排氣溫度對(duì)比/℃

3 改造前后螺桿機(jī)排氣流量對(duì)比

改造前后螺桿機(jī)排氣流量對(duì)比見(jiàn)表3。

表3改造前后螺桿機(jī)排氣流量對(duì)比/（Nm3·h-1）

4 對(duì)比分析

經(jīng)對(duì)比可以看出，改造后螺桿機(jī)的1、2級(jí)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(jí)轉(zhuǎn)子密封線及殼體受損，更換了1、2級(jí)轉(zhuǎn)子及2級(jí)殼體，螺桿機(jī)檢修近1個(gè)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(guò)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(kāi)1返1，2返1控制閥副線，使很大一部分氣體通過(guò)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(lái)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(jià)格為850元/t，可多創(chuàng)造價(jià)值260×104元/a。

5 改造過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

5.1 新增設(shè)備選型制造

為保證機(jī)組改造完成后的運(yùn)行效果，需要對(duì)整個(gè)改造進(jìn)行詳細(xì)的核算，對(duì)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(shí)為保證整臺(tái)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(gòu)?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。

5.2 管線吹掃

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(jí)出口單向閥后應(yīng)接吹掃法蘭，在2級(jí)消音器入口法蘭處斷開(kāi)加石棉板，引工業(yè)風(fēng)對(duì)1級(jí)換熱器和1級(jí)分離器及新加管線進(jìn)行爆破吹掃。斷開(kāi)除鹽水進(jìn)1、2級(jí)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(wú)任何雜物排出。

5.3 操作規(guī)程的修改

開(kāi)機(jī)前將TCV-1803和TCV-1809先投手動(dòng)關(guān)閉，壓縮機(jī)啟動(dòng)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(jí)和2級(jí)排氣溫度調(diào)節(jié)閥位。將新增加的1級(jí)分離器排液控制閥投自動(dòng)，給定值為50（根據(jù)實(shí)際排液的頻繁程度來(lái)調(diào)節(jié)給定值）將主電機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)扳至運(yùn)行位置。停機(jī)后關(guān)閉1、2級(jí)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。

6 結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)機(jī)后對(duì)1、2級(jí)缸體振動(dòng)情況做了狀態(tài)監(jiān)測(cè)，振值正常。在除鹽水閥TCV-1803和TCV-1809閥位都在10%時(shí)，1級(jí)排氣溫度由改造前120℃降低至100℃，2級(jí)排氣溫度由改造前118℃降低至95℃；車(chē)間通過(guò)逐漸手動(dòng)開(kāi)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(wèn)題，同時(shí)機(jī)組運(yùn)行也較為穩(wěn)定。