工藝空氣壓縮機是氨廠(chǎng)的重要設備。我廠(chǎng)的工藝空氣壓縮機分低壓缸2MCL805和高壓缸3MCL457,由MS3002型燃氣透平驅動(dòng)。由于影響工藝空氣壓縮機正常運行的因素較多,因此全面分析易引起壓縮機喘振的因素,及時(shí)采取預防措施,是維持工藝空氣壓縮機安全運行的有效手段。
1 工藝空氣壓縮機在系統中的作用
我廣工藝空氣壓縮機在工藝系統中的任務(wù)主要有兩個(gè):一是向二段轉化爐提供工藝空氣,空氣中的氮作為合成氣制氨的一個(gè)組分,而氧則用來(lái)使原料氣燃燒,以提高二段爐的溫度,二是提供儀表空氣,以作為全廠(chǎng)氣動(dòng)儀表的動(dòng)力來(lái)源。經(jīng)過(guò)改造后,工藝空氣壓縮機還有兩個(gè)用處,一是向空分裝置提供壓縮空氣,以節約電能;二是向成品車(chē)間提供除塵空氣。
2 引起工藝空氣壓縮機喘振的因素及預防
從喘振產(chǎn)生的基本原因來(lái)看,主要是由于通過(guò)壓縮機的容積流量小于相應轉速下的喘振流量,或是與管網(wǎng)聯(lián)合運行要求的實(shí)際升壓比超過(guò)壓縮機在該轉速下的喘振升壓比。但實(shí)際造成這些條件的因素是多種多樣的,下面具體分析。
2.1 開(kāi)、停車(chē)時(shí)產(chǎn)生的喘振
我廠(chǎng)工藝空氣壓縮機的防喘振系統是這樣設計的:一條線(xiàn)從二段出口引至一段入口,由防喘閥HV02002控制,用于低壓缸防喘振;一條線(xiàn)從五段出口放空,由FV02001控制,用于高壓缸防喘振。對低壓缸來(lái)說(shuō),在機組開(kāi)車(chē)時(shí),若防喘振閥不在打開(kāi)位置,在升速過(guò)程中,中間級會(huì )形成較高的壓強,并發(fā)生喘振。這是因為壓縮機的中間級的通流面積是為正常轉速時(shí)z*大效率設計的,在啟動(dòng)時(shí)不能滿(mǎn)足。因此,空氣壓縮機在啟動(dòng)前,必須把低壓缸和高壓缸防喘振閥打開(kāi),在燃氣輪機升速到一定轉速后,才允許把低壓缸防喘振閥關(guān)上。至于高壓缸放空閥,應在低壓缸防喘振閥關(guān)上后,按照工藝對空氣量的需要及是否加空氣來(lái)決定。相反,在停車(chē)降速前,應先降負荷,將防喘振閥按先高后低的次序打開(kāi),以防止發(fā)生喘振。
2.2 燃氣輪機進(jìn)入溫控引起的喘振
我廠(chǎng)工藝空氣壓縮機由燃氣輪機驅動(dòng),由于燃氣輪機自身有一套控制系統,也會(huì )產(chǎn)生一些特殊的情況。在夏季氣溫高或負荷高時(shí),燃氣輪機會(huì )進(jìn)入溫控狀態(tài),此時(shí)控制系統會(huì )自動(dòng)降低低壓軸轉速。如果此時(shí)不能及時(shí)降低工藝系統負荷,當工藝空氣壓縮機出口壓力低于聯(lián)合運行要求的壓力時(shí),就會(huì )發(fā)生喘振。
2.3 入口過(guò)濾器堵塞
堵塞原因有:
(1)由于下雨或下霧,空氣濕度大,空氣過(guò)濾器的紙質(zhì)纖維吸水后膨脹,透氣性差。
(2)過(guò)濾器使用時(shí)間過(guò)長(cháng),被灰塵堵塞。
過(guò)濾器堵塞后,工藝空氣壓縮機入口流量減少,會(huì )引發(fā)喘振。在雨霧天氣,當發(fā)現過(guò)濾器壓差上升較快時(shí),應采取措施,比如將一級 過(guò)濾器抽掉幾個(gè)。
2.4 進(jìn)氣溫度升高
由于進(jìn)氣溫度升高時(shí),壓縮機性能曲線(xiàn)向右下移,當溫度上升到 升壓比小于喘振升壓比時(shí),就會(huì )發(fā)生喘振。如果此時(shí)壓縮機轉速還有 潛力,則應適當提高轉速維持生產(chǎn)。若壓縮機已到z*大轉速,應降低 系統負荷。
2.5 出口放空閥FV02001突然關(guān)閉
當系統負荷較低時(shí),出口放空閥FV02001開(kāi)度較大。若FV02001 突然關(guān)閉,機組會(huì )發(fā)生喘振,二段爐空氣過(guò)量,極易超溫。此時(shí)可采 取如下措施:
(1)降低一段轉化管入口和出口溫度以增加二段爐甲烷轉化負荷。
(2)開(kāi)空氣預熱盤(pán)管前的蒸汽閥,以降低入二段爐的空氣溫度,并降低二段爐出口溫度。
(3)開(kāi)二段爐前空氣放空閥,也可開(kāi)大去成品車(chē)間的除塵空氣閥和空分的空氣放空閥。
通過(guò)以上措施,若二段爐出口溫度能得到控制,則不必停車(chē)。否則只能緊急停工藝空氣壓縮機。
2.6 工藝空氣閥FV03007突然關(guān)閉
工藝空氣閥FV03007突然關(guān)閉,若此時(shí)放空閥FV02001不能及時(shí)打開(kāi),機組會(huì )發(fā)生喘振。遇到這種情況應立即打開(kāi)放空閥FV02001,若該閥卡澀不能打開(kāi),應緊急停車(chē)。
2.7 引起喘振的其他原因
下列原因也能引起喘振:①工藝系統加負荷時(shí),工藝空氣壓縮機未及時(shí)提速;②葉輪通道或氣體通道堵塞;⑧壓縮機出口止逆閥在開(kāi)車(chē)時(shí)卡澀;④壓縮機降速,升壓過(guò)快。
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò )
1 工藝空氣壓縮機在系統中的作用
我廣工藝空氣壓縮機在工藝系統中的任務(wù)主要有兩個(gè):一是向二段轉化爐提供工藝空氣,空氣中的氮作為合成氣制氨的一個(gè)組分,而氧則用來(lái)使原料氣燃燒,以提高二段爐的溫度,二是提供儀表空氣,以作為全廠(chǎng)氣動(dòng)儀表的動(dòng)力來(lái)源。經(jīng)過(guò)改造后,工藝空氣壓縮機還有兩個(gè)用處,一是向空分裝置提供壓縮空氣,以節約電能;二是向成品車(chē)間提供除塵空氣。
2 引起工藝空氣壓縮機喘振的因素及預防
從喘振產(chǎn)生的基本原因來(lái)看,主要是由于通過(guò)壓縮機的容積流量小于相應轉速下的喘振流量,或是與管網(wǎng)聯(lián)合運行要求的實(shí)際升壓比超過(guò)壓縮機在該轉速下的喘振升壓比。但實(shí)際造成這些條件的因素是多種多樣的,下面具體分析。
2.1 開(kāi)、停車(chē)時(shí)產(chǎn)生的喘振
我廠(chǎng)工藝空氣壓縮機的防喘振系統是這樣設計的:一條線(xiàn)從二段出口引至一段入口,由防喘閥HV02002控制,用于低壓缸防喘振;一條線(xiàn)從五段出口放空,由FV02001控制,用于高壓缸防喘振。對低壓缸來(lái)說(shuō),在機組開(kāi)車(chē)時(shí),若防喘振閥不在打開(kāi)位置,在升速過(guò)程中,中間級會(huì )形成較高的壓強,并發(fā)生喘振。這是因為壓縮機的中間級的通流面積是為正常轉速時(shí)z*大效率設計的,在啟動(dòng)時(shí)不能滿(mǎn)足。因此,空氣壓縮機在啟動(dòng)前,必須把低壓缸和高壓缸防喘振閥打開(kāi),在燃氣輪機升速到一定轉速后,才允許把低壓缸防喘振閥關(guān)上。至于高壓缸放空閥,應在低壓缸防喘振閥關(guān)上后,按照工藝對空氣量的需要及是否加空氣來(lái)決定。相反,在停車(chē)降速前,應先降負荷,將防喘振閥按先高后低的次序打開(kāi),以防止發(fā)生喘振。
2.2 燃氣輪機進(jìn)入溫控引起的喘振
我廠(chǎng)工藝空氣壓縮機由燃氣輪機驅動(dòng),由于燃氣輪機自身有一套控制系統,也會(huì )產(chǎn)生一些特殊的情況。在夏季氣溫高或負荷高時(shí),燃氣輪機會(huì )進(jìn)入溫控狀態(tài),此時(shí)控制系統會(huì )自動(dòng)降低低壓軸轉速。如果此時(shí)不能及時(shí)降低工藝系統負荷,當工藝空氣壓縮機出口壓力低于聯(lián)合運行要求的壓力時(shí),就會(huì )發(fā)生喘振。
2.3 入口過(guò)濾器堵塞
堵塞原因有:
(1)由于下雨或下霧,空氣濕度大,空氣過(guò)濾器的紙質(zhì)纖維吸水后膨脹,透氣性差。
(2)過(guò)濾器使用時(shí)間過(guò)長(cháng),被灰塵堵塞。
過(guò)濾器堵塞后,工藝空氣壓縮機入口流量減少,會(huì )引發(fā)喘振。在雨霧天氣,當發(fā)現過(guò)濾器壓差上升較快時(shí),應采取措施,比如將一級 過(guò)濾器抽掉幾個(gè)。
2.4 進(jìn)氣溫度升高
由于進(jìn)氣溫度升高時(shí),壓縮機性能曲線(xiàn)向右下移,當溫度上升到 升壓比小于喘振升壓比時(shí),就會(huì )發(fā)生喘振。如果此時(shí)壓縮機轉速還有 潛力,則應適當提高轉速維持生產(chǎn)。若壓縮機已到z*大轉速,應降低 系統負荷。
2.5 出口放空閥FV02001突然關(guān)閉
當系統負荷較低時(shí),出口放空閥FV02001開(kāi)度較大。若FV02001 突然關(guān)閉,機組會(huì )發(fā)生喘振,二段爐空氣過(guò)量,極易超溫。此時(shí)可采 取如下措施:
(1)降低一段轉化管入口和出口溫度以增加二段爐甲烷轉化負荷。
(2)開(kāi)空氣預熱盤(pán)管前的蒸汽閥,以降低入二段爐的空氣溫度,并降低二段爐出口溫度。
(3)開(kāi)二段爐前空氣放空閥,也可開(kāi)大去成品車(chē)間的除塵空氣閥和空分的空氣放空閥。
通過(guò)以上措施,若二段爐出口溫度能得到控制,則不必停車(chē)。否則只能緊急停工藝空氣壓縮機。
2.6 工藝空氣閥FV03007突然關(guān)閉
工藝空氣閥FV03007突然關(guān)閉,若此時(shí)放空閥FV02001不能及時(shí)打開(kāi),機組會(huì )發(fā)生喘振。遇到這種情況應立即打開(kāi)放空閥FV02001,若該閥卡澀不能打開(kāi),應緊急停車(chē)。
2.7 引起喘振的其他原因
下列原因也能引起喘振:①工藝系統加負荷時(shí),工藝空氣壓縮機未及時(shí)提速;②葉輪通道或氣體通道堵塞;⑧壓縮機出口止逆閥在開(kāi)車(chē)時(shí)卡澀;④壓縮機降速,升壓過(guò)快。
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