空气压缩机通流能力降低原因分析及对策

邵 军

(河南煤业化工集团中原大化公司合成氨厂,河南濮阳 457004)

空气压缩机通流能力降低原因分析及对策

邵 军

(河南煤业化工集团中原大化公司合成氨厂,河南濮阳 457004)

介绍了空气压缩机的通流能力,运行状况和产生原因及分析对策。

空气压缩机;防喘振控制;过滤栅板

0 引 言

河南煤业化工集团中原大化公司合成氨厂工艺空气压缩机02—K001,是由 MS—3002型工业燃气轮机驱动的离心式压缩机。采用两缸五段压缩方式,低压缸2MCL805为两段,高压缸3MCL—457为三段。为防止压缩机在开停车过程中或遇到不正常情况时发生喘振,故在压缩机低压缸出囗02—F006后和高压缸五段出囗分别设有 HIC—02002、FIC—02001两道防喘振控制阀。控制阀HIC—02002使低压缸出囗部分空气返回到入口,FIC—02001使部分气体放空到大气增大压缩机出囗流量防止喘振。

1 02—F006通流能力降低及其危害

1.1 02—F006内部结构(如图1)

02—F006位于02—E001后压缩机低压缸一段出囗与二段入口之间,主要作用是分离02—E001冷却器冷却后工艺空气中的水份,并排出系统之外。在内部工艺气出囗安装有过滤栅板,栅板由多层不锈钢波纹板片组成。栅板片之间有不规则缝隙,正对着空气入口,这样可为减少对空气的阻力,空气中的水份顺着波纹槽下流到02 —F006 底部通过导淋排出。

图1 02—F006内部结构

1.2 02—F006通流能力下降造成机组喘振

在1999年2月2日,02K001开车全关 HIC—02002后,在关 FIC—02001提压时,五段出囗流量从47 000m3(标)/h 突然下降到 34 000m3(标)/h,造成压缩机喘振。通过多次调整负荷轴转速,仍然无法消除压缩机的喘振被迫停机检查。

通过当时运行数据与以前开车运行数据对比发现,同转速下全关 HIC—02002后,FI—02001流量指示远低于以前开车中流量(见表1),经综合分析后认为,造成压缩机喘振的原因是低压缸出囗流量偏低。通过对低压缸前和段间设备分析,认为02—F006通流能力降低是导致上述现象发生的主要原因,见表1。

表1 流量分析对照表

对02—F006打开人孔检查时发现,其内部疏水栅板严重堵塞,通流面积减小约30%。在拆下栅板片清洗中发现造成堵塞的物质主要是白色坚硬的污垢和从上游管道内表面脱落下铁锈片。用10%的硝酸浸泡栅板100min,并对02—F006内部认真清扫。

1.3 对02—F006清洗后效果

02—F006栅板全部复位后,重新启动02机组,当负荷轴转速升到94.5%全关 HIC—02002阀,压缩机出囗流量为53 000m3(标)/h,全关 FIC—02001阀后压缩机出囗流量为47 000m3(标)/h,机组没有出现喘振。通过对02F006内部清洗取得了良好的运行状况。

2 造成02—F006栅板堵塞的原因分析

在拆除02—F006内部栅板清扫时发现,02—F006入口管内壁上半部有一层锈斑,下半部分是一层厚厚的白色圬垢,经过白色圬垢分析其主要成份是碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐等,这些物质的形成是冷却器02—E001长期泄漏冷却水而造成的。

02—E001位于 02—F006前,其冷却水压为4.2bar(表),工艺空气压力为 1.5bar(表),在 1992年7月发生02—E001内换热管破裂,造成循环冷却水进入工艺空气,到1997年5月更换新设备期间,虽然对02—E001破裂管采取堵漏和在排水管道上增设旁路来降低02—E001内冷却水压力等措施,但并没有完全避免冷却水进入工艺空气管道。因冷却水长期不断进入工艺空气管道,使冷却水中的矿物质和添加剂(主要是聚磷酸盐、锌盐),在管道内壁形成沉淀堆集成白色圬垢。98年11月新更换的02—E001又出现严重泄漏,大量的循环冷却水进入工艺空气,造成原来干燥的圬垢遇水后松散脱落,脱落的圬垢被工艺空气带入02—F006,使疏水栅板间隙堵塞。

3 对02—F006处理建议

1)利用停车期间对02—F006内部清理。因在6月6号停车期间对02—F006进行检查时,发现栅板间又有白色圬垢堵塞,随即对其进行了酸洗和内部清理,避免了压缩机气流阻塞。

2)解决02—E001的泄漏问题,避免出现内漏。在目前泄漏不可避免的情况下,投用02—E001冷却出囗水管旁路副线,通过上水阀开度的调整,降低02—E001内冷却水压力,以减少冷却水进入工艺空气管道的漏水量。

3)因02—E001的泄漏无法避免,02—F006上游管道内圬垢会逐渐加厚,为避免机组运行中圬垢脱落后堵塞通道造成压缩机喘振,建议在02—F006空气入口适当加一不锈钢折流板(如图2)使气流带来的颗粒状腐蚀产物落入分离器底部,避免其直接进入栅板。

图2

4)更换02—E001至02—F006之间管道,减少腐蚀产物的来源。

4 总 结

经过对02机组的改进,目前02机组在运行中的流通能力有所改进。使生产能力大幅提高,为长周期稳定运行打下了坚实的基础。

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 军(1967.7-),1987年进入河南煤业化工集团中原大化公司合成氨厂,现在河南省中原大化集团公司从事化工操作及日常维护工作。联系电话:13700800302