提高120万吨/年延迟焦化富气压缩机K—201运行稳定性

赵海 王俊乔

摘 要：中国石油乌鲁木齐石化公司新建120万吨/年延迟焦化装置在正常生产过程中，其核心设备富气压缩机K-201因辅助设施故障，导致其高压变频器跳机，从而引起装置部分单元停工。文章主要分析了富气压缩机跳机的主要原因，提出了纠正预防措施和解决方案，从温度控制、信号传输、连锁变动等多方面改善了富气压缩机K-201高压变频器的运行环境，提高了富气压缩机K-201的运行稳定性。

关键词：延迟焦化；富气压缩机；变频器；稳定性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.019

1 前言

中国石油乌鲁木齐石化公司120万吨/年延迟焦化装置于2011年11月建成投产，该装置核心设备是富气压缩机，编号K-201，采用的是沈阳鼓风机厂有限公司设备，额定功率3550kW，额定流量20732m3/h，驱动设备电动机采用的是南阳防爆集团有限公司设备，功率3550kW，级数2，额定电压6000V，额定电流403.5A，额定转速2980。K-201压缩机采用了高压变频器作为主控制方式，不仅利于工艺控制，也在很大程度上节约了能源。

富气压缩机K-201停机主要影响以下三个方面：

（1）降低大焦化装置的经济效益。压缩机停机后，焦化装置的吸收稳定系统和双脱系统均要停工，造成装置分馏系统富气、气柜瓦斯和加氢装置塔顶气直接排放到火炬。以焦化装置的实际加工量计算，平均每天产净化干气250吨，净化液化气120吨，根据目前的APS核算，燃料气982元/吨，净化液化气3626元/吨，平均每天损失68.06万元。

（2）增加烟气中SO2含量，使SO2排放超标。压缩机停机后，无法产生净化干气，系统约减少10000-14000Nm3/h的净化干气，因此需要补充未脱硫的干气满足各装置加热炉的使用，造成加热炉烟气中的SO2含量增加，无法满足目前烟气SO2的排放指标（<400mg/m?），不符合环保要求。

（3）降低加热炉的热效率。燃料气中的硫化氢含量增加时，加热炉露点腐蚀温度提高，加热炉则需提高排烟温度，从而导致燃料气耗量增加，加热炉热效率下降，使用该加热炉的装置综合能耗提高。

2 故障原因分析

根据富气压缩机K-201高压变频器及其变频变压器的运行现状，对故障原因进行深刻的调查与分析，发现影响富气压缩机K-201稳定运行的一些不安全因素，总结如下：

2.1 变频器室空调位置不合理

富气压缩机K-201高压变频器室内空调位置设计不合理，严重破坏了空调的出、入口的循环风道，致使空调频繁出现故障停机。该空调吸风口在下部，送风口在上部，落地式安装方式，空调安装在高压变频器后面，出、入风口距高压变频器背板水平距离1米（在图中标出），高压变频器背板挡住了整个空调的吸风口和送风口，也就是说，空调冷风从送风口送出后，直接吹到高压变频器背板上，上下分散，部分冷风又被空调经吸风口吸入空调内，这样循环的结果是，空调对高压变频器室的降温效果不好，同时也影响到了空调的正常运行，会导致经常故障停机。

2.2 变频变压器运行环境温度高

富气压缩机K-201自2011年11月开机运行，变频变压器运行温度未超过45℃，2012年4月份，随着天气转暖，当室外环境温度超过15℃时，变频变压器上层温度最高显示53℃，测量变压器室内环境温度达到33℃，温度偏高。

2.3 变频变压器过流保护运行环境差

变频变压器自身配备的一次线圈过流保护器，安装在变频变压器本体上，因变频变压器室内环境温度高，而且灰尘大（变频变压器室在炼油厂建南10号公路边上，大门正对10号公路，因运输焦炭的货车经常经过，导致变频变压器室内、外焦炭粉末严重），不利于保护器的安全可靠运行，进一步影响富气压缩机K-201的安全运行。

3 改善方案的制定及实施

针对以上问题，为提高富气压缩机K-201的运行稳定性，制定了纠正预防措施和解决方案，并进行了实施。具体方案如下：

（1）针对变频器室空调位置不合理问题，加高富气压缩机K-201高压变频器室内两台空调基础90cm，使空调送风口高于高压变频器，风从高压变频器上方通过，改善了空调的循环风道，增强了空调的制冷效果，从而保证了K-201高压变频器安全运行的环境温度。

（2）将报警信号引至主控室DCS。一是将富气压缩机K-201高压变频器室内空调总报警信号引至主控室DCS。当高压变频器室内空调发生故障时，主控室能够在第一时间内发现报警信息，一方面可以及时采取有效的应急方案，保证K-201高压变频器能够在空调发生故障时正常运行；另一方面能够及时处理空调故障，尽快使其恢复正常运行。二是将富气压缩机K-201高压变频器报警信息引至主控室DCS。当高压变频器发生报警时，主控室能够在第一時间内发现报警信息，及时通知相关人员进行检查处理，从而有效防止高压变频器因辅件故障造成跳机。

（3）增加自动控制。增加高压变频器室空调与变频器室轴流风机间的自动控制功能，当变频器室两台空调故障跳机后，自动起动轴流风机。

4 结论

对120万吨/年延迟焦化富气压缩机K-201高压变频器故障进行分析，提出并实施了针对性的解决方案。通过加高富气压缩机K-201高压变频器室内两台空调基础，在变频变压器室内安装两台0.55kW轴流风机，改善了变频器及变压器的运行环境。将变频器和空调的报警信号引至主控室DCS，当设备发生故障时，能够及时发现并处理。将富气压缩机K-201变频变压器保护器从变压器本体上移至配电室高压柜上，改善了保护器的运行环境，提高了保护动作的准确性。以上措施有效提高了富气压缩机K-201变频器及变压器运行的稳定性，保证了120万吨/年延迟焦化装置工艺生产的连续性。

作者简介：赵海（1980-），男，陕西礼泉人，大专，技术员，从事电气设备管理。