活塞压缩机排气温度超高的原因及处理

中原油田天然气处理厂 李 信 杨利波 李农光

活塞压缩机排气温度超高的原因及处理

中原油田天然气处理厂 李 信 杨利波 李农光

联合站液化气装置处理和回收伴生气降低了环境污染，充分利用了油气资源。原料气压缩机是液化气装置非常重要的设备，所有处理的伴生气都要经过它压缩进入装置。双河联合站已经建站多年，液化气装置使用的L型无油原料气压缩机一直存在排气温度超高的问题。本文，笔者研究分析了活塞压缩机温度超高的原因，通过对工艺、机械、辅助系统进行改造，降低了排气温度，保证了原料气压缩机的平稳运行。

一、原料气压缩机运行中存在的问题

1.压缩机二段出口排气温度超过了140℃，夏天最高超过了150℃。

2.气阀及其他压缩机配件使用寿命缩短。

3.排气温度过高，引起了润滑油温度升高，需要经常添加更换润滑油。

4.排气温度过高，影响制冷温度。夏天室外温度高时，干燥出口温度超过了50℃，降低了轻烃生产效率。

二、压缩机二段出口温度超高的危害

压缩机二段出口温度超高有很多危害。它不但会影响压缩机的工况，缩短压缩机的使用寿命，对安全生产也有很大影响。

三、造成压缩机排气温度超高的原因分析

造成往复式活塞压缩机排气温度超高的原因有以下几点。

1.活塞压缩机机械引起的排气温度超高，原因有。

（1）气阀漏气。吸气阀漏气，会减少进气量，使气缸内温度升高，排气温度升高。排气阀漏气，会减少排气量和进气量，使压缩后的气体倒流，因此使气缸内温度升高，排气温度上升。

（2）活塞环或支撑环磨损过大。活塞环与支撑环磨损，导致缸体内部串气，缸体发热，使排气温度升高。

（3）气阀阻力大小也对排气温度产生影响。

（4）气缸余隙太大或气缸尾部容积调整过大，也会引起排气温度升高。

2.压缩比的影响。气体压缩时，压缩比越大，排气温度越高。

3.工艺操作方面的影响。压缩机入口原料气温度过高，会引起压缩机排气温度超高。当进入压缩机的气体组分、纯度发生变化时，混合气的绝热指数也发生改变，影响到排气温度。含有较多液体或者杂质的气体进入时，对气阀阀片的冲击很大，使得阀片容易损坏，引起排气温度超高。

4.循环冷却系统对排气温度的影响。

（1）循环冷却水故障对排气温度的影响。冷却水供应不足将造成冷却效果不良。一般来说回水温度高于35℃～40℃时，就表明冷却水的供应不足。各级气缸冷却水的温升一般不超过10℃～15℃。当所供应的冷却水温度较高时，用增加冷却水量的方法效果不好。这时应采用降低水温的措施（包括供给新鲜冷水），将加热的回水排走，或者经过降温后再循环使用。

（2）压缩机级间冷却效果对排气温度的影响。在压缩机的运转过程中，气缸如果产生了水垢，水垢会妨碍传热，降低冷却效率，并使压缩气体的温度和其单位电能消耗急剧增高。

四、分析压缩机现状，确定原因及改造处理

1.引起双河原料气压缩机排气温度超高的原因。虽然也发生过由于气阀引起的压缩机排气温度高，但双河液化气装置压缩机气阀故障率不高。在压缩机检修时，对于气缸余隙进行了调整，由原来的1.8mm调整到了1.4mm，但是调整后温度降低不是很明显，温度下降不到1℃。这些说明压缩机机械故障，余隙调节不是引起排气温度高的主要原因。

原料气压缩机入口进气温度一般在30℃左右，属于正常范围。在操作中经过认真巡检，排液及时，进入压缩机的气体很干净。杜绝了液体、杂质进入。所以工艺方面也不是造成双河液化气装置压缩机排气温度超高的主要原因。

原料气压缩机在运行时发现供回水温差较小。解体检查压缩机气缸冷却水套腔、级间冷却器后，发现里面结垢严重。这是造成压缩机排气温度超高的第一个主要原因。双河装置凉水塔和发电机共用冷却循环水，在夏季时，白天日照强烈气温高，冷却塔冷却效果不好，造成冷却循环水的温度很高。循环水温度升高造成了压缩机排气温度超高。这是造成压缩机排气温度超高的另一个主要原因。

2.改造处理。首先针对循环水供水温度超高这个问题，结合联合站，改造增加了1台圆形逆流式冷却塔。由原来的2台冷却塔，增加为3台。在水温低时使用2台凉水塔，在夏季水温高时使用3台冷却塔，使液化气装置供水温度下降了6℃～10℃。消除了发电机高温回水对液化气装置循环水的影响。

然后对冷却水套腔、级间冷却器内水垢进行机械清理后，压缩机排气温度由140℃降低到了120℃左右，达到了正常的范围。

五、改造后压缩机的运行情况

首先，增加了一台冷却塔。然后，对压缩机及换热设备进行了除垢。可以解决双河联合站原料气压缩机排气温度超高的问题。改造完后压缩机运行平稳，在这1年里没有出现排气温度超高的现象，排气温度最高也没有超过130℃。除了停机维护，没有出现因为排气温度超高引起的停机，改造取得了成功。