论空气压缩机喘振问题及其解决措施

论空气压缩机喘振问题及其解决措施陈彪（辽阳石化分公司芳烃厂辽宁辽阳111003）摘要：空气压缩机喘振问题对空气压缩机的正常工作造成了严重影响，因此，必须要进行预防和控制。分析了空气压缩机发生的原因，并从不同方面提出了防止喘振现象发生的措施。关键词：空气压缩机喘振压缩比引言喘振是离心式压缩机与轴流式压缩机的一种固有性质，管网容量关系到空气压缩机喘振的频率及幅度。在系统中管网容量起着基本谐振器的作用。管网容量大，那么空气压缩机喘振的幅度大，其频率低；管网容量小，那么空气压缩机喘振的幅度小，频率大。基于此，低流量是空气压缩机发生喘振的根本原因。当前，通常采用最小流量法即固定极限流量法和可变极限流量法对喘振进行预防。最小流量法就是为了使得压缩机在喘振区运行，必须确保压缩机流量一直超过某个流量的定值。最小流量法使用的仪表比较少，因此控制系统非常简单，然而一旦压缩机的转速降低的时候，压缩机低负荷运行，那么此时防喘振系统会过早投入使用，造成较大的回流量，使得能耗增加；可变极限流量法主要应用在压缩机的负荷可以利用调速进行改变的情况，由于转速不同，压缩机极限喘振流量是变量，随着转速降低而不断减小，因此，可变极限流量法需要保留一定的安全裕量，从而保证空气压缩机的仿喘振调节器可以基于喘振极限流量曲线右侧的安全控制线工作。一、空气压缩机喘振原因探讨某空气压缩机是通过燃气轮机驱动，是轴流式和两缸三段式离心式组合压缩机，该空气压缩机的高压缸冷饮轴流式结构，而低压缸利用离心式结构。图1是该空气压缩机工作流程示意图。空气压缩机在正常工作时，入口过滤器吸入空气，通过入口消音器将大部分固体杂质除去的空气送入空气压缩机一段，空气被压缩到180℃，0.20Mpa后，通过出口冷却器后温度降低到42℃，利用分离器把冷凝液除去，在空气压缩机二段将空气继续压缩，温度达到200℃，压强达到0.81Mpa经过二段冷却器出口进行冷却，温度降低到42℃，再次通过分离器将冷凝液除去；此时，被压缩的其他一部分作为仪表空气及公用空气被送到合成装置及成品装置；剩余的空气将继续被压缩，经过预热盘管之后，作为燃烧空气。如果空气压缩机的空气系统停车，那么用气量就会变为零，此时随着PC109输出值的增加，PV109没有及时的放空空气有时间的出口气，从而造成了空气压缩机出口压力越来越高，此时压缩比变化迅速，从而引起了管网特性曲线向左移动，使得空气压缩机工作的工况点由小流量进入到了喘振区，从而引起了空气压缩机的喘振现象。当PV109全部打开之后，由于空气压缩机低压缸的出口的压力不能立刻降低，此时，低压缸存在着比较高的压缩比，空气压缩机的工况点还位于喘振区里，因此，即使此时PV109全部打开，但是空气压缩机仍然会继续发生喘振。因此，把HV171全开后，实现低压缸的压力下降，使得压缩比能够迅速降低，此时，管网的特性曲线向右移动，重新回到安全区域，因此，消除了喘振现象。二、空气压缩机预防喘振的对策第一，当空气压缩机在低负荷运行时，利用PC109对PV109的开度进行手动的控制，同时，对燃气轮机的转速进行手动的条件，从而使得空气压缩机的气量一直都能够保持在喘振区的右侧，同时具有安全裕量，通常情况下，对于喘振极限流量的控制要超过10%。第二，对PV109，HV171进行定期的检查，从而确保空气压缩机的两喘振阀以及PC109，FIC103等控制调节阀开关自如，能够正常的工作，确保在紧急情况下防喘振阀都能够打开，而不会造成空气压缩机的喘振。第三，在空气压缩机出口管线上面安装空管线，同时，通过两位阀对空管线进行控制，这样做的目的在于，当完全打开增加的放空阀时，那么出口放空气量和正常工作情况下的二段转化炉空气量是相等的，因此，实现了空气压缩机的过渡平稳。第四，对空气压缩机进行实行定期检测制度。对空气压缩机入口通道，流道以及叶轮内的污垢进行彻底清除，为了确保空气压缩机内部的畅通，必须对空气压缩机冷却器进行检查，以确保空气压缩机的冷却器没有发生堵塞；对空气压缩机的过滤器的滤芯以及粗滤布要进行及时的更换。根据有关操作规范，当空气压缩机入口过滤器压差达到了10kPa时，就必须对空气压缩机入口过滤器滤芯及粗滤布进行更换。如果没进行及时更换，那么一旦过滤器压差继续增大，此时，基于压差作用，为了确保空气压缩机入口空气的流量，那么就会自动打开气压缩机入口过滤器的风门挡板，从而对空气压缩机喘振起到了预防的作用。第五，对空气入口的温度进行严格的控制。在空气压缩机入口过滤器的前面有入口空气的加热器及冷却器，目的就是在冬季对进入到空气压缩机中的空气进行加热，以保证空气温度在5℃~10℃之间；在夏季对超过30℃的入口空气进行冷却，为了预防空气压缩机出现喘振及空气流量能够提高的目的，将夏季空气温度要尽可能的降低。另外，空气压缩机的工艺系统进行负荷