马斌,冯斌,刘占山,任明艳,庞智强
(新疆华泰重化工有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830019)
氯气透平机是氯碱装置氯气压缩工序的关键设备,将氯气压缩后,送至下道工序。国产LYJ型氯气透平机在国内氯碱行业应用日益普遍,目前新疆华泰重化工有限责任公司均采用该机型。国产LYJ型氯气透平机转速达到16 000 r/min,机组高速运转的轴瓦及齿轮依靠供油系统冷却、润滑。
国产LYJ型透平机油路原设计路径(如图1所示)为:润滑油经油泵吸入后,一路经溢流阀直接回油箱,另一路先经油冷却器冷却,再经油过滤器过滤后喷入主机对轴瓦和齿轮润滑、冷却,最后回到油箱。该透平机润滑油冷却方式为单油冷却器冷却。
图1 国产LYJ型透平机初始供油路径
在实际运行过程中,由于油泵出口的另一路润滑油未经油冷却器,在其他条件不变的情况下,机组运行时会出现油箱温度及供油温度高的情况,这个问题一方面影响机组轴瓦的运行寿命,另一方面影响机组满负荷运行,特别是在夏季高温时,须降负荷运行。供油系统采用单油冷却器结构,一方面会出现冷却器冷媒通道因杂质堵塞而影响冷却效果,引起主机供油温度超标,主机停机,厂区装置停车;另一方面冷却器运行时出现泄漏,供油压力不足,导致主机停机,厂区装置停车。以上两个问题限制了国产LYJ型氯气透平机长周期稳定运行,频繁停机引发安全事故或造成生产成本升高。
将该氯气透平机供油系统与德国3K透平机供油系统进行对比分析,对供油系统进行优化,供油路径为:润滑油经油泵吸入后,经油泵出口直接进油冷却器冷却,然后分两路:一路经溢流阀回油箱;另一路经过油过滤器过滤后喷入主机对轴瓦润滑、冷却,最后回到油箱。这样机组油路中的润滑油全部被冷却器冷却降温。另外,在油冷却系统增加油冷却器B、油路阀1、阀2、阀3、阀4,将油冷却系统优化为双油冷却器系统。优化后供油系统如图2所示。如果油冷却器A存在问题时,则切换至油冷却器B:在主机不停机状态下,打开油路阀3和阀4的同时,缓慢关闭阀1、阀2,润滑油经油泵吸入后经油泵出口至油冷却器B回路进行循环润滑、冷却。切换过程中确保供油压力稳定。
氯气透平机结构优化后,在其他条件(冷却水温度、水压、供油压力、装置负荷等)不变的情况下,油箱温度由65 ℃降低到了52 ℃,供油温度由55 ℃降低到了46 ℃,消除了润滑油温度高而造成挥发和积碳问题,同时实现了油冷却器的在线切换,避免了装置停车事故。项目实施和操作方法可以在行业内推广 。